淺談結構設計工程師配合施工

王志祥 張小芳

建筑的結構如同人的骨架，是抵抗風吹雨打的重要保障，是建筑物賴以生存的物質基礎。結構設計工程師做為設計單位重要的一員，要在保證安全的前提下，科學合理設計每一環節，根據建筑工程的實際情況，確定建筑物的結構類型與體系，然后以計算分析的結果和相關結構設計的規范為依據，進行施工圖設計。在工程項目土建施工階段，是設計單位配合施工的主要實施者。因此，結構設計與施工質量是相輔相成的，只有設計與施工兩者之間互相協調，才能使設計更為合理，給施工單位及建筑投資單位都帶來良好的經濟效益。

1、 結構設計的可施工行

結構設計工程師與施工的配合從結構設計階段就開始了。結構設計工程師的成果是結構施工圖，結構設計工程師的構想必須經過施工過程、由施工單位建造出來。在目前我國的建筑市場尚不完全規范，一定范圍內存在圍標串標、非法轉包、肢解發包、施工單位水平參差不齊、施工現場大量使用不熟練的工人等現象。結構工程師設計時需要顧及這些現實情況，結構方案、選型和構件設計、細部構造都要兼顧施工可行性，越是容易施工，工程質量就越容易保證，越不容易出問題。

例1：某混凝土框架結構，根據結構分析結果大部分柱為構造配筋，設計者從節省的角度對柱縱筋采用HRB335鋼筋、對梁縱筋采用HRB400鋼筋。這樣處理的話施工現場就存在直徑相同而強度不同的兩種變形鋼筋，僅從外觀難以分辨這兩種鋼筋，只有從刻在鋼筋上的標號以及出廠銘牌才能區分，施工現場管理混亂的話就有可能發生混淆錯用。在設計階段施工單位還沒有確定，施工單位的技術能力和管理水平如何還是個未知數，因此筆者建議對某些施工單位管理水平普遍較低的地區不要輕易這樣處理。

2、 設計交底和圖紙會審

設計交底和圖紙會審一般多是同一場合、同一時間在建設單位主持下進行。設計交底時指在施工圖完成并經審查合格后，設計單位在設計文件交付施工時，按法律規定的義務就施工圖設計文件向施工單位和監理單位做出詳細的說明。結構設計交底不能只拿著結構總說明照本宣科，應該有針對性的向施工單位和監理單位解釋結構關鍵部位的設計意圖及新技術、新工藝、新材料的施工注意事項；加深施工單位和監理單位對設計文件特點、難點、疑點的理解，掌握關鍵工程部位的質量要求，確保工程質量。圖紙會審是參建各方在詳細閱讀設計文件后，站在自己實施方立場看，圖紙表達上存在漏、缺、誤或各專業工種間有沖突問題需要設計來解決；實施方可能有沒看明白的問題需要清楚；選用材料與市場、施工設備、現場環境等的矛盾或有建設性建議供設計參考等等，設計人當場能答復的或考慮后答復的，記錄在案形成文件，經過規定程序后作為與施工圖同等效律的文件指導施工。設計交底和圖紙會審是保證工程質量的重要環節，是保證工程質量的前提，更是保證工程順利施工的主要步驟。

3. 加強施工過程中的設計與施工的協作

施工階段，結構工程師經常要到施工現場參加隱蔽驗收、基礎驗收、主體驗收等工作，在此過程對施工單位提出的合理施工手段要給予支持，對有安全隱患的施工方案要提出異議。有時現場遇見野蠻施工或明顯違反設計意圖、存在嚴重安全隱患的施工操作，不能簡單的認為這些都是施工方面的事跟設計沒關系。下面這個案例或許能說明一點問題。

例2：某廠房為單層門式剛架鋼結構，建筑面積約2600㎡，填充墻為高10.8m，厚180mm磚砌體，設計圖紙要求“先做主體后砌筑填充墻體”，并有鋼柱與填充墻的連接大樣。該廠房在施工過程中突然發生填充墻倒塌事故，倒塌墻體面積約1500 m2，造成5名民工死亡，22人受傷。這是當地建國以來傷亡人數最多的一次建筑工程安全事故，在社會上引起強烈反響。事故主要原因是施工單位沒有按照設計要求進行施工，既沒有先安裝鋼柱，也沒有另外加墻體支撐系統，砌起了一幅長達140m，高10.8m的大墻，而墻體（包括構造柱和圈梁）厚度僅180mm，穩定性明顯不滿足要求，最終導致大面積填充墻整體倒塌，釀成慘劇。事后除施工單位、監理單位受到相應處罰外，設計單位、負責該工程的注冊結構工程師和具體設計人也受到處罰，處罰理由是：施工進行很長一段時間，設計人也多次到現場參加驗收并簽字，對如此明顯違反設計意圖的施工方案、存在安全隱患的施工流程未加制止。

有鑒于此，建議結構工程師發現存在嚴重安全隱患的施工操作時要向施工單位和監理單位發函要求整改，并留下簽收的書面記錄，不要認為這是多管閑事。如遇拒絕簽收的，應根據問題的嚴重程度酌情考慮向建設行政主管部門（如工程安全監督站等）反映匯報。

4.處理施工質量問題

由于建筑工程具有結構類型多、露天作業多、施工環境條件多變、交叉施工等特點，在施工過程中稍有疏忽，極易發生工程質量問題。當發生質量問題時，結構工程師要因地制宜，靈活處理，通過分析、論證，制訂出科學的處理方案盡快予以處理。這需要結構工程師扎實的理論基礎，充分了解規范條文的背景和意圖。

例3：某廠房為鋼筋混凝土框架，2層和天面預應力混凝土框架梁跨度16.4m，兩跨，設計混凝土強度C40，采用回彈法對2層和天面預應力混凝土框架梁進行抽檢，發現有3根預應力框架梁混凝土強度實測值低于設計要求，最小值為36.9MPa。設計單位認為規范要求預應力梁的最低強度為C40，因實測強度未達到設計值C40，必須采取補強措施。最后參建各方決定采用粘碳纖維布進行加固。設計人員沒有很好了解規范條文，造成了不必要的加固量。混凝土規范第4.1.3條條文說明指出：“考慮到結構中混凝土的實體強度與立方體試件混凝土強度之間的差異，根據以往的經驗，結合試驗數據分析并參考其他國家的有關規定，對試件混凝土強度的修正系數取為0.88”。混凝土強度等級是按標準養護下立方體試件抗壓強度標準值（fcuk）確定，實測混凝土強度結果屬于結構中混凝土實體強度，修正為標準養護試件混凝土強度時，可除以修正系數0.88。按實測最小值36.9MPa換算成強度等級為41.9MPa。可見該3根梁雖然實測混凝土強度未達設計強度等級，但即使不作加固其承載力已滿足要求，頂多考慮耐久性做適當處理即可。

5、促進結構設計工程師與施工單位的交流與溝通

結構工程施工是一項比較復雜而且相當耗時的工作。在施工過程中會不可避免的出現各種需要解決的問題，其中也會有很多繁瑣的細節需要明確，因此，施工單位要預先與結構設計工程師進行有效的交流與溝通，對設計圖紙進行全面準確的了解，實現施工工作的順利進行。結構設計工程師要有責任心，認真嚴謹的對待自己的工作，在與施工單位進行交流時，要注意根據實際狀況采用相應的交流方式。有些事情比較復雜難以說清，很難在口頭上得到全面的解決。在這種情況下，可以用本子記錄下來要解決的問題，同時在口頭上加以說明，這樣可以避免一些問題的遺漏。

6.結語

結構設計工程師一定要理解配合施工的重要性，優秀的結構工程師一定是喜歡跑工地的，因為結構專業負責建筑安全，施工過程能否貫徹設計意圖是非常重要的，只有通過施工才能將結構工程師的構想變成現。設計是施工的先導，能指導施工的進程，而施工則是設計的最佳體現。只有提高設計與施工的配合度，才能使施工的效果達到最佳狀態，給施工單位及建筑投資單位都帶來良好的經濟效益。