張媛媛,張 立
(合肥水泥研究設計院,合肥230051)
最近幾年,我國對外總包工程的發展非常迅速,所接手的國外項目也越來越多。由于國內外規范及一些人文自然環境的不同,在結構設計中,我們也需要采取一些相應的措施。作為一個土建專業的設計人員,如何在滿足工藝要求和保證結構安全的前提下,既能有效地降低建設成本又能加快整個工程的進度,這是我們需要改進的重要方面。該文針對在國內外很多項目的設計及服務中發現的一些問題提出了一些改進建議,希望在今后的土建設計工作中避免相同的問題發生。
1)做國外工程的時候,外國業主方可能會對圖紙上的一些細節格外關注,因此圖紙上的一些細節和文字的描述需要格外的小心,盡量少文字描述、多圖表示出。對于文字部分的表述一定要準確。
在設計一些小基礎項目的時候,除了埋深,還要注明地基承載力特征值的范圍。但是國外的地勘報告和國內的地勘報告有很大不同,地基承載力特征值與土層、埋深、基礎的大小和形式都有關系。如果每個小基礎都需要地勘部門重新出一份地勘報告,這就要浪費很多的時間。
另外,由于英文水平的限制,圖紙上有些專業詞匯的翻譯不太準確,雙方的理解會有一些分歧。因此在圖紙中要盡量多用圖表示,少用文字敘述,以防止出現雙方理解誤差而造成的爭議。
2)如進行的是二期工程,則在設計前需對場地再進行一次確認。
如果設計項目是二線工程,且在一線的旁邊,最好在設計前對二線場內的地形以及二線與一線交接的地方,進行一次較為精確的測量并提供給相關專業設計人員。因為一期提供的地形圖可能會有很大的變化,在某項目的二線設計中就存在這樣的問題。某子項的廊道,按照一線的0.000標高設計,但是由于原先的地形等高線圖是幾年前的,而現在一線的0.000標高比附近的實際地面標高低了近1m,就造成了二線工程開挖量的增加和建成以后廊道的排水困難。
由于國外項目的距離較遠,大部分的設計人員都很難到現場去實際觀察其所設計的子項區域的具體情況,這就更加說明了先期工作的重要性。
3)在整個廠區的基礎設計方面,需要選對基礎類型及一些特殊的處理方式。
基礎工程占了整個工程造價的30%左右,因此選擇正確的基礎形式及地基處理方式,對于節約工程造價的意義非常重大。
廠區的基礎形式主要有樁基,筏板基礎,條形基礎,獨立基礎,還有設備的大體積混凝土基礎等。必須要對地質報告進行透徹的研究,并根據現場的實際地形選擇合適的基礎類型及合適的基底標高;另外需要對上部結構的荷載大小和作用形式進行充分的分析,特別是某些高度較高的基礎或大體積的混凝土基礎,上部與中部未能配置構造鋼筋,要充分考慮其溫度作用;對于基礎比較密集的區域,要畫基礎平面布置圖,把所有的基礎放入一個整體的平面內考慮,并在某些基礎過近甚至投影部分有重疊的時候,采取有效措施來保護結構的安全[1]。例如某工程的某子項中,在地質條件不是很好的情況下,沒有選擇樁基而是選擇的筏板基礎,這就造成了很大的浪費。
另外,對于一些有振動設備的基礎,需要做隔振措施的,也要注意隔振材料的選擇。例如某工程中采用了泡沫板做隔振層,出現了很大的問題:1)做好墊層后,綁扎好鋼筋;布好模板后,澆筑混凝土,基礎下部的泡沫板被壓扁了,基礎上所有的預留孔洞和頂標高最后都低了10cm;2)泡沫板被壓扁壓實后,起不到隔振的作用。
4)關于上部結構的一些問題。
為了在節約工期和節約造價方面做平衡,全廠結構形式可以按照以下原則選擇:一些占地面積小,建筑高度較高的構筑物,最好做成鋼結構,工期能節約一半左右;另外一些下部有較大荷載的承重結構,可以選擇在承重層以下做混凝土框架結構,在承重層以上做鋼框架結構。
混凝土框架結構中,現場經常出現洞口無加強、梁柱接頭處鋼筋過密導致混凝土無法澆注的情況。因此,樓板上構造配筋、放射筋設置需要合理布置,薄弱環節如洞口及預埋線管處鋼筋需要加強。梁的平面布置要合理,避免發生主次梁重疊部分過多;在縱橫梁的交接處尤其是框架梁要避免出現縱橫梁的高度同高,否則鋼筋交叉密集導致無法或難以錨入柱內。柱子截面應當合理選擇,避免出現配筋過大過密或過疏的現象;另外,對于截面需要收縮的柱也需緩慢過渡,不宜急變,而且鋼筋直徑與數量也不宜變化劇烈,要做到盡量緩和[2]。
5)關于混凝土結構中設縫的問題。
在混凝土結構設計規范(GB 50010—2010)中第8章“構造規定”8.1“伸縮縫”第8.1.1條規定了鋼筋混凝土結構伸縮縫的最大間距。在民用建筑設計里,更多的是少設或者不設縫(尤其是伸縮縫)。要設置伸縮縫,也往往是和沉降縫、抗震縫等一并考慮后設置,間距往往超出規范的規定。而在工業建筑設計中,因為設計缺少市場競爭,也不太追求使用功能,縫間距往往嚴格遵守規范,混凝土結構每隔20~30m就設縫,對防水和使用都不利。因此,可以考慮現場實際條件盡量少設縫。另外,在混凝土地坑縫的設置中,應盡量設置平縫,而不設置斜縫,否則對于鋼筋的下料及施工都不利。
6)關于混凝土筒倉的問題。
(1)混凝土庫的設計中,最好不要有變截面,厚度不要小于200mm,同時不要在庫壁上出現混凝土牛腿。需要做牛腿的地方,盡量采用庫壁預埋鋼板加焊鋼牛腿的形式解決,以利于滑模施工。某工程中,混凝土庫庫壁有變截面,還有混凝土牛腿,導致滑膜不順暢,延誤了近1個月的工期。
(2)某些庫的庫頂上還有一層鋼結構雨棚。在雨棚密封性比較好的情況下,混凝土庫頂由于不用考慮防水的問題,可以不使用鋼筋混凝土板加彩鋼板的形式,而直接采用在鋼梁上加焊花紋鋼板,這樣可以節約很多材料和工期。某些工程并沒有根據實際情況,庫頂仍然采用的是混凝土板加彩鋼板的結構形式,造成了建設成本的很大浪費。
當庫的基礎選用環形基礎,特別是基礎尺寸較大時,環梁及基礎的箍筋應該適當加大,否則很難支撐住主筋,在綁扎和澆筑時容易變形甚至坍塌[3]。
筆者通過對多個項目的總結,對于土建設計有如下一些建議:
1)在窯尾塔架等較高的建筑構筑物上,平臺的四周最好能用扁鋼或者角鋼做一圈踢腳線,這樣可以很好的防止高空墜物,保證現場的安全。
2)關于墻檁條的設計,當檁條為C型鋼時,最好設計為開口向下;當開口向上時,槽內積灰很難清理。
3)廊道的鋼桁架最好選擇上弦支撐的形式,對比下弦支撐的鋼桁架,這樣可以節約大約1/3的鋼材量。
4)整個項目的設計風格應當盡量統一,如門窗的尺寸材料、檁條規格、鋼筋和型鋼的大小等,可以由工種負責人在項目一開始就在“設計注意事項”中進行規定。
5)整個修改單要進行統一編號,工種負責人和業主進行點對點的聯系,這樣有利于后期的項目整理和總結。
6)設計水平很重要,服務也很重要,所以我們需要端正服務態度,做好項目后期的服務工作。對于業主的一些合理要求,盡量滿足;不合理要求,也要盡量的對其說明不能滿足的原因。
以上是筆者在實際工作中發現的一些問題和不足,并提出了相應的修改建議。建議不是很成熟,希望大家能夠給予指正和補充;也希望今后做其他項目設計時能夠避免再出現這些問題,從而做出更多更好的精品項目。
[1] GB 50204—2002,混凝土結構施工質量驗收規范[S].
[2] GB 50010—2010,混凝土結構設計規范[S].
[3] GB 50077—2003,鋼筋混凝土筒倉設計規范[S].