混凝土結構設計及施工中的注意事項

梁敏成

摘要：在設計和施工過程中，由于疏忽、概念不清等原因，難免會出現這們或那樣的一些問題，筆者試結合實踐提出幾個常見的問題和大家共同探討。

關鍵詞：基礎墊層；保護層；板頂負筋；主筋；鋼筋的連接

1 基礎部分

1.1 基礎墊層與保護層

混凝土基礎墊層的作用一可方便施工，保證基礎混凝土的澆筑質量，二可兼作混凝土保護層，對鋼筋起保護作用。設計時，配有鋼筋的柔性基礎宜考慮設置墊層。墊層的厚度通常取70-100mm.在基本積極條件較好時，也可以不設墊層，但應注意施工時確保鋼筋的保護層厚度滿足要求。按規定，有墊層時，最小混凝土保護層厚度為35mm，無墊層時則為70mm.。如果設置的墊層伸出基礎四邊，其伸出長度與墊層厚度相同。由于墊層的構造要求（混凝土強度等級、厚度）與基礎部分相差很大，所以因墊層外伸而增加的面積不能計入基礎底面積。對不配鋼筋的墻下混凝土條形基礎一般情況則不應設混凝土墊層，如地下水位較高，基槽積水，可考慮采取排水措施或做砂石墊層。

1.2 基礎寬度或面積的計算

在計算基礎寬度或面積時，往往由于力學模型不明確或考慮問題不周詳，使得基礎寬度或面積不足，下面列舉三種情況用以說明。

情況一：墻體上作用有較大集中力。當墻體上有較大的集中力作用時，通過墻體和基礎可將此集中力向地基擴散，但這種擴散是有一定范圍的，并且基底土反力并非均勻分布。如果設計時用該集中力除以墻段長度得到的平均線荷載來計算基礎寬度，則可能造成局部基礎寬度不足。

情況二：縱橫墻體相交處，存在著基礎面積重疊問題，由于地基受力面積的重復使用，造成地基應力加大。在四墻相交的十型節點處，三墻相交的丄型節點處應力集中最為顯著。因此，必須調整局部某局部基礎寬度以滿足地基承載力的要求。上文提出了采用局部調整系數調整基礎寬度的方法。

情況三：柱下單獨基礎與墻下條形基礎混用，在框架結構中，有時為了減小柱基所受壓力而設置墻下條形基礎以承受底層墻體的重量。此時，由于地圈梁的作用，實際仍有一部分墻重傳至柱基上，但由于計算模型不明確，這部分墻重難以計算，設計時往往忽略，從而導致柱下基礎面積偏小。因此，筆者認為設計時應盡可能地使得計算模型簡單化和明朗化，從而避開由于結構模型模糊造成的隱患。

2 梁、板配筋

在梁、板結構的配筋和施工過程 中，也容易出現這樣或那樣的問題，有些問題則可能造成災難性的后果，設計和施工時必須引起重視。

2.1 板頂“負筋”位置不當

有時為了加強板中承受負彎矩的上部受力鋼筋的錨固，而將板頂“負筋”從支座梁頂部的“負筋”或架立筋下穿過。這種做法減小了板的截面有效高度，從而使構件的承載能力大為降低。據計算，由于板中“負筋”位置不當而使板抵抗負彎矩作用的能力約降低了20%。

在現澆連續單向板結構中的主、次梁相交部位，主、次梁及板的鋼筋均在此通過，因此，鋼筋擁擠。由于板的厚度較小，所以應把板頂“負筋”布置在最外側，從而最大限度地利用板的截面高度。

此外，由于板的厚度一般都 不大，因此板中承受彎矩的鋼筋直徑通常都比較小，施工時常用小墊塊和兩端直鉤支撐于模板上。如果在施工過程 中不能注意采取合適的保護措施，也可能使得放好的板頂“負筋”被踏陷甚至和板底鋼筋貼在一起，這樣，板頂“負筋”難以保證應有的高度，一些建筑物使用后不久便在梁頂出現裂縫（超過允許值幾倍及至十幾倍的裂縫）即是由此引起的。這種情況如果發生在懸臂板施工中，還可能因為正截面抗彎能力的不足造成結構的破壞，尤其應該引起重視。為避免發生這種情況，施工時應采取可靠措施，如設置可靠的負彎矩鋼筋支架，澆灌混凝土時架設操作平臺，派專人看護檢查等，以確保負彎矩鋼筋高度和位置正確。

2.2 梁中主筋配置有問題

設計中有時需要將梁的縱向受力鋼筋布置成兩排，施工中常會發現兩排鋼筋之間間距太大的情況。這樣做將導致梁的截面承載力降低。按規范要求，兩排鋼筋之間的距離應不大于75mm，兩排鋼筋之間的凈距也不應小于25mm及鋼筋的最大直徑。

2.3 柱中配筋

1）偏心受壓構件簡單按軸心受壓構件計算

有些情況下，柱端彎矩不大。設計者為了省事，而將彎矩忽略按軸心受壓計算。須知由于柱中軸力和彎矩的相關性，彎矩的存在會降低其軸向抗壓能力，因此這樣做的結果會使柱中配筋量減少，從而直接導致柱的承載能力不足。

2）施工時箍筋漏放或錯放

按規范要求，柱節點兩側一定范圍內的箍筋應加密。而柱框架結構中，由于節點鋼筋復雜，箍筋放置比較困難，所以施工過程中箍筋漏放或放置不當的情況屢有發生。

2.4 鋼筋的連接與錨固

1）鋼筋的連接

市場上，直徑在12mm以上的鋼筋一般都是以一定的長度直徑供貨的。根據需要，對鋼筋進行連接是必須的。設計時應根據鋼筋品種、結構類型、施工條件等方面因素在注明合理的連接方式。這一點設計者往往容易忽略。另外，施工時也要求按規定要求進行連接，注意連接方式，連接位置和同一截面接頭百分率。例如，受彎構件受拉縱筋不允許在跨中搭接，在跨中三分之一范圍內不宜有焊接接頭，受拉構件不允許采用接頭，梁柱中受力鋼筋接頭位置應適當錯開等要求都是規范中明確規定的，但在施工中又容易忽視。

2）鋼筋的錨固

規范及各類結構構造手冊（集）中對鋼筋的錨固長度都有詳細的描述，比如鋼筋在簡支梁支座內的錨固長度要求、鋼筋在框架中間節點及邊節點內的錨固長度要求等等，這些在設計圖紙中往往有詳細表達。施工中我們也經常可以發現鋼筋錨固長度不滿足要求的情況，其帶來的后果也許短期內看不出來，但在結構長期使用或遇震災后，就有可能暴露出來。

鋼筋錨固的另一方面內容是鋼筋的錨固位置。這方面的要求在規范或構造圖集里沒做詳細規定。筆者認為，鋼筋應錨固在支座或節點的核心區，而不應錨固在混凝土保護層內。結構構件在荷載（特別是地震荷載）作用下受拉、受扭時，混凝土保護層容易開裂、剝落，鋼筋的銹蝕也會造成混凝土保護層脹裂、脫落，從而造成鋼筋錨固失效。此外，混凝土的實際保護層厚度與設計要求相比變化較大，有時只有設計值的幾分之一，這對鋼筋的保護和錨固都極為不利，直接影響到結構的可靠性和耐久性。

框架梁中的鋼筋錨固，要區別地震區和非地震區。地震區和非地震區框架梁的受力狀態晃同的，所以鋼筋的錨固也不同。非地震區框架梁節點上部的縱筋受拉，應按受拉鋼筋錨固；下部鋼筋受壓，應按受壓鋼筋錨固。地震區框架梁節點上部和下部的縱筋都可能受拉，都應按受拉鋼筋錨固。

關于鋼筋的錨固問題，內容瑣碎，容易出現問題的地方很多。這就要求我們設計人員和施工人員多看書，從而熟悉和掌握錨固方面的各種規定，并在結構設計和施工時加以重視。

結束語

以上提出一些問題，都是設計和施工中容易出現的問題，有些問題解決的方法也許很簡單——只須細心。立百年大計，安全第一，保證結構安全是設計人員和施工人員必須努力去做的。