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【摘 要】文章分析了筏形基础在设计上选用时存在的问题以及施工上存在的难度,提出了在施工中必须注意的几个问题,同时提出几点解决问题的方法。
【关键词】闪光对焊;筏形基础;电渣压力焊;直螺纹钢筋的链接。
【Abstract】 This article analyzes the shape of the raft foundation in the design selection and construction problems that existed when there's difficulty is proposed construction must pay attention to several issues at the same time to make a few solutions to the problem.
【Keywords】 flash butt welding, raft-shaped foundation, electroslag welding, straight twisted steel links.
引言:
随着人们生活需求逐步的提高,以及四川汶川大地震的实例教训;人们对现代住房的要求也越来越高。不论是户型、周边环境还是结构、安全等都提出了很高的要求。作者就合肥地区高层建筑筏形基础的运用以及施工难度提出了一些个人见解,同时提出部分解决问题的办法以供同仁参考。
1.筏形基础自身的缺陷
1.1梁柱节点位置的缺陷。
梁柱节点位置缺陷非常明显。主要是钢筋叠加密集,给施工上带来了极度困难。设计上对钢筋的配筋率控制不严谨,设计单位往往着重考虑满足安全系数,针对配筋率过大一般不做过多修正。这样一来主要节点位置的混凝土浇筑非常困难,窝裹力差。主要特征如下图:
1.2梁与梁节点的缺陷。
梁与梁交叉点的缺陷给施工带来的困难;比梁柱节点带来的难度更大。主要是多向钢筋高度叠加,造成混凝土流动性差,无法窝裹钢筋,严重影响工程质量。具体特征如下图:
1.3梁、板钢筋接头缺陷
(1)梁的钢筋接头缺陷。
梁的钢筋受出厂长度的限制而无法满足跨度要求时,那么有两种连接方式。①闪光对焊(见下图)。首先是在焊接质量上存在隐患;因为闪光对焊是按300个焊头抽检一批,虽然送检试件合格,但是它不能代表整批每个焊接点质量都是合格的。因为在实际工作中,施工单位为了方便施工和满足资料要求,一般不从实际焊接部位取样送检,都是单独另做试件,加之工程监理不负责任,这就给工程质量埋下隐患。②机械连接(见下图)。根据施工情况而定,如果直径大于22mm的钢筋,根据《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003,J253-200的要求,则不宜采用焊接工艺;此时可采用机械连接。我国钢筋机械连接的技术标准已经达到和超过了国际标准,我国II级接头的技术标准就等同于国际I级标准。由于该工艺可靠,能确保工程质量,所以直螺纹技术被广泛采用。但是,该工艺也和闪光对焊存在着同样的问题。
闪光对焊
直螺纹机械连接
(2)板筋接头缺陷
筏板基础钢筋同梁的钢筋一样,施工单位常用的也只有闪光对焊和机械连接两种方式。不论哪种连接方式,存在的问题和梁存在的问题是一样的。
1.4钢筋接头搭接区域的缺陷
根据《筏形基础标准图集》04G101-3的规定,针对钢筋不论是梁还是板;接头的区域均有明显的规定。可是由于钢筋受建筑物设计跨度和出厂长度的限制,往往在实际运用中不能满足规范的要求。造成某一区域应力过于集中或者过于薄弱,从而影响结构受力分解,给工程带来隐患并伴随结构的诞生到灭亡的全过程。
以基础主梁为例,缺陷主要表现特征如下:
以上仅表述梁的问题,其实板的问题也是一样,均不能满足规范的要求。
1.5设计上的缺陷
(1)设计尺寸
在每一个工程开工前,均要进行图纸会审,但是施工单位和监理单位均容易忽略一个问题,就是针对钢筋叠加而影响施工的问题很少有人提出。问题也是在施工过程中才能发现,但已经晚了,对工程的进展有着很大的影响。
(2)配筋率过大
设计单位在设计上考虑安全系数较多,针对配筋率过大造成浪费和施工困难问题考虑较少。为了回避责任,以加大配筋率来充盈安全系数者较多。
2.筏形基础的选用
筏形基础常见的有两种。一种是梁板式,另一种是平板式。筏形基础的选用要结合建筑环境、建筑条件、建筑成本、设计深度、设计广度等因素进行综合考虑。作者就合肥地区筏形基础的选用,谈谈个人见解。
2.1设计上欠考虑
随着市场经济的发展,许多设计单位走向市场化,市场竞争相当激烈,所以欠考虑的问题也较多。例如:图纸套用现象非常严重。这样一来,不切实际以及欠考虑的问题较多,在图纸会审和施工中均能发现。设计单位应当务实的去考虑多方因素,然后再考虑筏形基础的选用。如果地基特别软,而上部结构的荷载又十分大时,特别是带有地下室的高层建筑物,如设计成十字交叉基础仍不能满足变形条件要求,而又不宜采用桩基或人工地基时,可将基础设计成钢筋混凝土筏形基础(俗称满堂基础),但是合肥现在筏形基础过滥且浪费。
2.2施工中存在质量隐患
施工单位在施工过程中,往往不尊重规范要求,盲目施工,主要表现特征如下:
(1)钢筋焊接质量控制不严。
(2)钢筋接头区域控制不到位。
(3)关键节点混凝土浇注不到位。
2.3监理单位质量控制不到位
由于筏形基础中钢筋的搭接受诸多因素影响,不能满足规范要求。监理往往采用的是内松外紧的政策,针对焊接质量、连接质量控制不严,针对搭接区域不到位的现象是睁一只眼闭一只眼。这就给质量带来隐患,并且伴随建筑物从诞生到灭亡的全过程。 3.如何选用筏形基础
3.1设计上要充分考虑多方因素,要根据基础占地面积来确定能否选用筏形基础。不能随便套用图纸,同时要考虑提高建筑物抗震等级。
3.2建设单位针对图纸要认真研究,要综合各种因素,深入考虑筏形基础的实用性,主要考虑基础配筋量是否合理,因为它直接涉及到成本投入,然后向设计部门提出合理意见。
3.3施工单位要从施工角度来提出问题。诸如①钢筋的连接及搭接区域问题。因为要满足规范要求,必然带来钢筋浪费问题。②钢筋交叉节点尺寸问题。因为它涉及混凝土浇筑的难易度问题。
4.如何控制好工程质量
4.1认真审图,做好图纸会审工作
针对筏形基础,不论是建设单位还是施工单位和监理单位,都要认真阅图,把设计上存在的问题一并找出来,然后由监理单位汇总。建设单位组织好图纸会审工作,把存在问题的清单提交设计单位答疑。
4.2做好图纸翻样工作
在图纸会审答疑后,针对图纸要进行翻样。特别是钢筋工程要认真测算,制定钢筋下料方案。钢筋工程在下料前一定要遵循如下原则:
①先主梁后次梁的原则。先考虑主梁的配料再考虑次梁的配料。
②先大跨梁再小跨梁的原则。就是说钢筋出厂长度为9米,先配置大跨度梁筋,然后再配置短跨梁筋,这样可以避免钢筋浪费。
③先大跨度板再小跨度板。(做法同梁)
4.3严格控制原材料质量
①原材料进场一定要手续齐全,非国标产品杜绝使用。
②做好见证取样工作。材料进场后监理单位一定要认真审查货源及手续,在满足要求的情况下,要立即现场封存,同时做好见证取样工作,待材料复试合格以后方可拆封加工使用,杜绝场外加工。
4.4严格控制钢筋加工质量
(1)闪光对焊的质量控制
闪光对焊是梁构件的主要工艺,大跨度连续梁往往均采用此工艺。焊接质量非常重要,因为它直接影响结构安全,所以监理单位要严格逐个检查。在取样送检工作中,一定要注意以下两点:
①一定要做好工艺检测工作。
②一定要现场取样送检。按300个头为一个检验批,实地取样送检,杜绝场外(另行)加工送检试件。
(2)直螺纹连接
直螺纹连接工艺在筏形基础中,多用于梁、板钢筋的链接。它的质量重要性及对结构安全影响力同闪光对焊工艺一样。监理单位同样要注意以下几个问题:
①一定要认真审查原材料,主要是直螺纹套筒质量。
②认真做好工艺检测和检验批试验工作。送检方法同闪光对焊。
③认真执行《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ-2003,J257-2003。
4.5认真做好验收工作
筏形基础工程验收重点应放在混凝土分项工程及钢筋分项工程中,要严格遵循《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002,以及《筏形基础标准图集》04G101-3的规定。监理单位应当围绕以下几个重点去开展工作:
一、钢筋分项工程验收
(1)梁筋。
梁筋主要检查以下几项:
①钢筋型号,规格、加工后的尺寸。
②有焊接工艺或者机械连接工艺的,重点核查连接点是否在规定的连接区域,否则返工。
③箍筋加密区。除间距是否符合设计要求外,还要控制加密区长度大于等于1.5h(h为梁高)。
④接头现场取样送检,杜绝另外加工试件。
(2)板筋。
板筋主要检查以下几项:
①钢筋型号、规格、加工后的尺寸。
②有焊接工艺或者机械连接工艺的,重点检查连接点是否在规定的连接区,否则返工。
③X、Y向钢筋间距是否符合设计要求。
④基础板筋纵横向绑扎时要满扎,并且要成梅花阵。
⑤接头要现场取样送检,杜绝另外加工试样。
(3)基础柱钢筋验收。
①注意梁柱交叉点,考虑梁筋锚固是否正确。
②依据04G101-3,重点考虑柱子插筋底部弯钩长度a≥150cm。具体标准见图:
③检查柱子钢筋规格,型号及数量。
④如果需要连接时,现行常用工艺为电渣压力焊(当然绑扎也可以,只是考虑抗震搭接长度即可)。若采用电渣压力焊工艺,则务必严格遵循《钢筋焊接及验收规程》JGJ08-2003,J253-2003。
重点是四项指标:a、钢筋中心偏移不许大于2毫米。
b、中心线折角不允许大于3度。
c、焊包垂直中心线方向厚度要大于4毫米。
d、焊包要成陀螺状,杜绝成倒“∞”字形。
具体见下图:
电渣压力焊
⑤现场取样送检,杜绝另外加工试样。
(4)梁柱节点和梁、梁交叉节点的验收。
重点要检查以下几个问题:
①柱子核心箍筋是否到位。
②梁柱节点及梁、梁交叉节点的钢筋叠加情况,主要是考虑混凝土浇筑质量问题,以方便施工及控制质量为主。
③梁筋是否过柱中线锚固。直锚、弯锚的锚固长度都要符合要求。
(5)钢筋连接区域及接头率的控制。
①钢筋接头的连接区域是非常重要的部位,在前面已提到过,在验收时一定要按照规范的规定进行连接。在合肥市许多工程中;监理往往不重视而放过,这给工程留下隐患,监理一定要重点控制。
②钢筋接头的搭接率问题。监理在验收接头的搭接率时;不能有丝毫松懈,施工单位一定要根据设计及规范要求去安装。
二、混凝土分项工程
该工程只要遵循GB50204-2002及GB50202-2002施工即可。
5、结束语
作者通过本文重点阐述筏形基础的选用和施工中应该注意的问题,同时阐明筏形基础选用时;应该有与建筑条件、建筑环境、建筑结构、建筑成本等诸多因素进行综合考虑的思想。
参考文献:
中国工业出版社
《建筑结构构造规定及图例》---P643
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002
中华人民共和国行业标准
《钢筋焊接机验收规程》
JGJ18—2003
J253-----2003
《钢筋机械连接通用技术规程》
JGJ107---2003
J257-------2003
中国建筑标准设计研究院出版
《筏形基础》04G101—3
作者简介:刘柴,中国城市建设六局第一工程集团公司,安徽滁州市全椒人,1963年2月1日出生,国家注册工程师,国际注册认证一级建造师和高级项目管理师,工程师长期从事工民建监理和房地产开发工作。
【关键词】闪光对焊;筏形基础;电渣压力焊;直螺纹钢筋的链接。
【Abstract】 This article analyzes the shape of the raft foundation in the design selection and construction problems that existed when there's difficulty is proposed construction must pay attention to several issues at the same time to make a few solutions to the problem.
【Keywords】 flash butt welding, raft-shaped foundation, electroslag welding, straight twisted steel links.
引言:
随着人们生活需求逐步的提高,以及四川汶川大地震的实例教训;人们对现代住房的要求也越来越高。不论是户型、周边环境还是结构、安全等都提出了很高的要求。作者就合肥地区高层建筑筏形基础的运用以及施工难度提出了一些个人见解,同时提出部分解决问题的办法以供同仁参考。
1.筏形基础自身的缺陷
1.1梁柱节点位置的缺陷。
梁柱节点位置缺陷非常明显。主要是钢筋叠加密集,给施工上带来了极度困难。设计上对钢筋的配筋率控制不严谨,设计单位往往着重考虑满足安全系数,针对配筋率过大一般不做过多修正。这样一来主要节点位置的混凝土浇筑非常困难,窝裹力差。主要特征如下图:
1.2梁与梁节点的缺陷。
梁与梁交叉点的缺陷给施工带来的困难;比梁柱节点带来的难度更大。主要是多向钢筋高度叠加,造成混凝土流动性差,无法窝裹钢筋,严重影响工程质量。具体特征如下图:
1.3梁、板钢筋接头缺陷
(1)梁的钢筋接头缺陷。
梁的钢筋受出厂长度的限制而无法满足跨度要求时,那么有两种连接方式。①闪光对焊(见下图)。首先是在焊接质量上存在隐患;因为闪光对焊是按300个焊头抽检一批,虽然送检试件合格,但是它不能代表整批每个焊接点质量都是合格的。因为在实际工作中,施工单位为了方便施工和满足资料要求,一般不从实际焊接部位取样送检,都是单独另做试件,加之工程监理不负责任,这就给工程质量埋下隐患。②机械连接(见下图)。根据施工情况而定,如果直径大于22mm的钢筋,根据《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003,J253-200的要求,则不宜采用焊接工艺;此时可采用机械连接。我国钢筋机械连接的技术标准已经达到和超过了国际标准,我国II级接头的技术标准就等同于国际I级标准。由于该工艺可靠,能确保工程质量,所以直螺纹技术被广泛采用。但是,该工艺也和闪光对焊存在着同样的问题。
闪光对焊
直螺纹机械连接
(2)板筋接头缺陷
筏板基础钢筋同梁的钢筋一样,施工单位常用的也只有闪光对焊和机械连接两种方式。不论哪种连接方式,存在的问题和梁存在的问题是一样的。
1.4钢筋接头搭接区域的缺陷
根据《筏形基础标准图集》04G101-3的规定,针对钢筋不论是梁还是板;接头的区域均有明显的规定。可是由于钢筋受建筑物设计跨度和出厂长度的限制,往往在实际运用中不能满足规范的要求。造成某一区域应力过于集中或者过于薄弱,从而影响结构受力分解,给工程带来隐患并伴随结构的诞生到灭亡的全过程。
以基础主梁为例,缺陷主要表现特征如下:
以上仅表述梁的问题,其实板的问题也是一样,均不能满足规范的要求。
1.5设计上的缺陷
(1)设计尺寸
在每一个工程开工前,均要进行图纸会审,但是施工单位和监理单位均容易忽略一个问题,就是针对钢筋叠加而影响施工的问题很少有人提出。问题也是在施工过程中才能发现,但已经晚了,对工程的进展有着很大的影响。
(2)配筋率过大
设计单位在设计上考虑安全系数较多,针对配筋率过大造成浪费和施工困难问题考虑较少。为了回避责任,以加大配筋率来充盈安全系数者较多。
2.筏形基础的选用
筏形基础常见的有两种。一种是梁板式,另一种是平板式。筏形基础的选用要结合建筑环境、建筑条件、建筑成本、设计深度、设计广度等因素进行综合考虑。作者就合肥地区筏形基础的选用,谈谈个人见解。
2.1设计上欠考虑
随着市场经济的发展,许多设计单位走向市场化,市场竞争相当激烈,所以欠考虑的问题也较多。例如:图纸套用现象非常严重。这样一来,不切实际以及欠考虑的问题较多,在图纸会审和施工中均能发现。设计单位应当务实的去考虑多方因素,然后再考虑筏形基础的选用。如果地基特别软,而上部结构的荷载又十分大时,特别是带有地下室的高层建筑物,如设计成十字交叉基础仍不能满足变形条件要求,而又不宜采用桩基或人工地基时,可将基础设计成钢筋混凝土筏形基础(俗称满堂基础),但是合肥现在筏形基础过滥且浪费。
2.2施工中存在质量隐患
施工单位在施工过程中,往往不尊重规范要求,盲目施工,主要表现特征如下:
(1)钢筋焊接质量控制不严。
(2)钢筋接头区域控制不到位。
(3)关键节点混凝土浇注不到位。
2.3监理单位质量控制不到位
由于筏形基础中钢筋的搭接受诸多因素影响,不能满足规范要求。监理往往采用的是内松外紧的政策,针对焊接质量、连接质量控制不严,针对搭接区域不到位的现象是睁一只眼闭一只眼。这就给质量带来隐患,并且伴随建筑物从诞生到灭亡的全过程。 3.如何选用筏形基础
3.1设计上要充分考虑多方因素,要根据基础占地面积来确定能否选用筏形基础。不能随便套用图纸,同时要考虑提高建筑物抗震等级。
3.2建设单位针对图纸要认真研究,要综合各种因素,深入考虑筏形基础的实用性,主要考虑基础配筋量是否合理,因为它直接涉及到成本投入,然后向设计部门提出合理意见。
3.3施工单位要从施工角度来提出问题。诸如①钢筋的连接及搭接区域问题。因为要满足规范要求,必然带来钢筋浪费问题。②钢筋交叉节点尺寸问题。因为它涉及混凝土浇筑的难易度问题。
4.如何控制好工程质量
4.1认真审图,做好图纸会审工作
针对筏形基础,不论是建设单位还是施工单位和监理单位,都要认真阅图,把设计上存在的问题一并找出来,然后由监理单位汇总。建设单位组织好图纸会审工作,把存在问题的清单提交设计单位答疑。
4.2做好图纸翻样工作
在图纸会审答疑后,针对图纸要进行翻样。特别是钢筋工程要认真测算,制定钢筋下料方案。钢筋工程在下料前一定要遵循如下原则:
①先主梁后次梁的原则。先考虑主梁的配料再考虑次梁的配料。
②先大跨梁再小跨梁的原则。就是说钢筋出厂长度为9米,先配置大跨度梁筋,然后再配置短跨梁筋,这样可以避免钢筋浪费。
③先大跨度板再小跨度板。(做法同梁)
4.3严格控制原材料质量
①原材料进场一定要手续齐全,非国标产品杜绝使用。
②做好见证取样工作。材料进场后监理单位一定要认真审查货源及手续,在满足要求的情况下,要立即现场封存,同时做好见证取样工作,待材料复试合格以后方可拆封加工使用,杜绝场外加工。
4.4严格控制钢筋加工质量
(1)闪光对焊的质量控制
闪光对焊是梁构件的主要工艺,大跨度连续梁往往均采用此工艺。焊接质量非常重要,因为它直接影响结构安全,所以监理单位要严格逐个检查。在取样送检工作中,一定要注意以下两点:
①一定要做好工艺检测工作。
②一定要现场取样送检。按300个头为一个检验批,实地取样送检,杜绝场外(另行)加工送检试件。
(2)直螺纹连接
直螺纹连接工艺在筏形基础中,多用于梁、板钢筋的链接。它的质量重要性及对结构安全影响力同闪光对焊工艺一样。监理单位同样要注意以下几个问题:
①一定要认真审查原材料,主要是直螺纹套筒质量。
②认真做好工艺检测和检验批试验工作。送检方法同闪光对焊。
③认真执行《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ-2003,J257-2003。
4.5认真做好验收工作
筏形基础工程验收重点应放在混凝土分项工程及钢筋分项工程中,要严格遵循《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002,以及《筏形基础标准图集》04G101-3的规定。监理单位应当围绕以下几个重点去开展工作:
一、钢筋分项工程验收
(1)梁筋。
梁筋主要检查以下几项:
①钢筋型号,规格、加工后的尺寸。
②有焊接工艺或者机械连接工艺的,重点核查连接点是否在规定的连接区域,否则返工。
③箍筋加密区。除间距是否符合设计要求外,还要控制加密区长度大于等于1.5h(h为梁高)。
④接头现场取样送检,杜绝另外加工试件。
(2)板筋。
板筋主要检查以下几项:
①钢筋型号、规格、加工后的尺寸。
②有焊接工艺或者机械连接工艺的,重点检查连接点是否在规定的连接区,否则返工。
③X、Y向钢筋间距是否符合设计要求。
④基础板筋纵横向绑扎时要满扎,并且要成梅花阵。
⑤接头要现场取样送检,杜绝另外加工试样。
(3)基础柱钢筋验收。
①注意梁柱交叉点,考虑梁筋锚固是否正确。
②依据04G101-3,重点考虑柱子插筋底部弯钩长度a≥150cm。具体标准见图:
③检查柱子钢筋规格,型号及数量。
④如果需要连接时,现行常用工艺为电渣压力焊(当然绑扎也可以,只是考虑抗震搭接长度即可)。若采用电渣压力焊工艺,则务必严格遵循《钢筋焊接及验收规程》JGJ08-2003,J253-2003。
重点是四项指标:a、钢筋中心偏移不许大于2毫米。
b、中心线折角不允许大于3度。
c、焊包垂直中心线方向厚度要大于4毫米。
d、焊包要成陀螺状,杜绝成倒“∞”字形。
具体见下图:
电渣压力焊
⑤现场取样送检,杜绝另外加工试样。
(4)梁柱节点和梁、梁交叉节点的验收。
重点要检查以下几个问题:
①柱子核心箍筋是否到位。
②梁柱节点及梁、梁交叉节点的钢筋叠加情况,主要是考虑混凝土浇筑质量问题,以方便施工及控制质量为主。
③梁筋是否过柱中线锚固。直锚、弯锚的锚固长度都要符合要求。
(5)钢筋连接区域及接头率的控制。
①钢筋接头的连接区域是非常重要的部位,在前面已提到过,在验收时一定要按照规范的规定进行连接。在合肥市许多工程中;监理往往不重视而放过,这给工程留下隐患,监理一定要重点控制。
②钢筋接头的搭接率问题。监理在验收接头的搭接率时;不能有丝毫松懈,施工单位一定要根据设计及规范要求去安装。
二、混凝土分项工程
该工程只要遵循GB50204-2002及GB50202-2002施工即可。
5、结束语
作者通过本文重点阐述筏形基础的选用和施工中应该注意的问题,同时阐明筏形基础选用时;应该有与建筑条件、建筑环境、建筑结构、建筑成本等诸多因素进行综合考虑的思想。
参考文献:
中国工业出版社
《建筑结构构造规定及图例》---P643
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202—2002
中华人民共和国行业标准
《钢筋焊接机验收规程》
JGJ18—2003
J253-----2003
《钢筋机械连接通用技术规程》
JGJ107---2003
J257-------2003
中国建筑标准设计研究院出版
《筏形基础》04G101—3
作者简介:刘柴,中国城市建设六局第一工程集团公司,安徽滁州市全椒人,1963年2月1日出生,国家注册工程师,国际注册认证一级建造师和高级项目管理师,工程师长期从事工民建监理和房地产开发工作。