建筑施工中钢筋混凝土结构的安全性分析

黄赛一1 陈 杰2

（1.          宁波民用建筑设计研究院有限公司；2.浙江华展工程研究设计院有限公司）

【摘要】随着我国建筑业的不断发展，建筑结构的形式日趋复杂，同时施工的难度也在不断增大，随之而来的工程质量以及安全问题越来越显著。在我国建筑市场进程逐渐深化的过程中，建筑结构的安全性已经成为了社会关注的时政热点。本文主要通过结合现阶段我国建筑工程施工时期钢筋混凝土结构安全性的相关内容，从而具体阐述了钢筋混凝土结构施工期荷载、模板及其支架可靠性以及抗力等的特点，并对我国建筑施工期钢筋混凝土结构的安全性分析研究作了相应的展望。

【关键词】建筑施工；钢筋混凝土结构；安全性；分析

随着我国社会主义现代化建设进程的不断推进，我国建筑行业取得了巨大的发展，在基本建设投资日益扩大的今天，建筑结构的形式也越来越复杂，施工技术难度也日趋增大，同时对现场的施工管理也提出了更高的要求。在现阶段，钢筋混凝土结构工程在建筑工程中占有主导地位，在建筑结构施工期，由于钢筋混凝土结构的施工需要在模板及其支架的支撑下进行，在复杂的施工荷载、抗力、材料性能以及施工工艺等各个方面的影响下，导致施工期建筑结构的安全性受到了威胁。笔者主要通过综合自身的实践经验，从而对建筑工程施工期钢筋混凝土结构的安全度和可靠性进行分析研究。

一、建筑工程施工期混凝土结构特点

建筑工程混凝土结构在使用期与施工期具有一定的差异，主要表现在两个方面：一是在施工期，混凝土的强度会随着时间的变化而变化，由此可知，施工期混凝土结构抗力也受时间的变化而不断增加，在使用期混凝土结构不存在这个问题；二是在使用期，混凝土结构分析法主要是通过在使用的结构上施加荷载作用，从而分析各个结构构件的荷载效应。在施工工程中，混凝土结构承受施工荷载的部分主要是一些主体结构以及模板形成的承载体系，因此各个结构构件所要承受的荷载主要有两个方面，即自重和模板承载体系所施加的负荷。但在使用时期，各种荷载的变化没有被考虑进去。因此，在施工过程中，一些已经完成的结构的形状，在一定条件下是随着时间的变化而变化的，同时部分结构的材料性质也发生了很大的变化。由此可知，施工荷载以及施工期结构的抗力变化为建筑施工中对于结构安全性的分析提供了重要的参考依据。

二、建筑工程施工期钢筋混凝土结构的安全性分析

（一）建筑工程施工期结构荷载分析

在施工期，对于结构的荷载要进行合理控制，当结构荷载出现失控的现象时，往往会造成超载，从而影响结构的安全。在施工期与使用期，结构所承受的荷载有一定差异，按照荷载作用的不同方向，结构荷载主要非为四类：一是竖向荷载，主要有混凝土自重、模板及其支架自重、施工设备自重以及施工人员自重等；二是水平荷载，主要包括温度应力、材料运输车在启动以及刹车时产生的水平力等；三是附加竖向荷载，主要是在水平作用下产生的竖向荷载；四是特殊施工荷载，这种荷载主要是由一些特殊原因造成的，例如施工材料大面积堆积，出现了超载现象，导致结构构件出现裂缝、变形等。在施工期，结构荷载的特点主要体现在四个方面：一是随着工程的不断增加，荷载类型发生了显著的变化。例如模板及其支架在不同的情况下，荷载类型出现了变化，在楼板浇筑中，属于恒荷载；在模板拆除中，相邻单元的模板及其支架堆载属于活荷载；二是混凝土自重随着水分的蒸发作用以及徐变作用的变化而变化，混凝土自重在正常使用阶段与结构施工阶段具有不同的变化；三是在不同的施工阶段，由于受结构类型、现场管理水平、环境湿度以及施工场地条件等因素的影响，荷载类型具有很大的差异；四是在一定特定的施工阶段，荷载效应发生了很大的变化。例如在模板拆除中，当板底模板的支撑拆掉后，板底模板落在下层板面上，从而导致荷载效应得到了显著的增大。

（二）建筑工程施工期结构抗力分析

结构抗力，即整个结构以及结构构件承受内力和变形的能力，钢筋混凝土结构的抗力在使用期与施工期具有显著的差异，主要表现在三个方面：一是使用期与施工期结构抗力的发展规律存在不同。在使用过程中，钢筋混凝土结构的抗力在前期相对稳定，在使用一定时间后，由于受钢筋的锈蚀以及碳化等作用的影响，导致抗力降低。在施工过程中，钢筋混凝土结构的抗力随着工程的增加而增长；二是使用期与施工期结构抗力分析时间区间存在变化。按照国家相应的规定，在设计基准期上，建筑结构可靠度设计统一标准为50 年，结构施工期下限为2 年；三是使用期与施工期结构抗力的开始时间不同。在结构抗力的起始点计算上，施工阶段为混凝土终凝时间，使用阶段为施工期抗力终结时间。在建筑工程施工期，钢筋混凝土结构抗力的影响因素主要有六个方面：一是构建的尺寸，二是钢筋的类型，三是钢筋的配筋率，四是钢筋与混凝土的粘结作用，五是混凝土的强度，六是抗力计算法。在施工期，钢筋混凝土结构抗力的影响因素中，最为显著的因素是混凝土的强度以及混凝土与钢筋的粘结作用。随着浇筑时间的不断增长，混凝土结构的抗压强度将会随之增加，从而直接导致早期构件的抗力起了明显的变化，严重影响到了构件的拆除时间。在施工阶段，由于在浇筑的开始时期混凝土与钢筋的粘结作用不明显，从而导致这两者之间的应力传递受到了影响，钢筋在很大程度上将会发生粘结，此时两者共同作用形成的抗力大打折扣。

（三）建筑工程施工期结构可靠度分析

在进行建筑工程施工期结构可靠度分析的过程中，首先对荷载类型、荷载效应以及抗力特性要进行系统分析，从而进行可靠度指标计算。在建筑工程发展中，对于钢筋混凝土结构的可靠度研究起步相对较晚，同时由于缺乏施工期结构荷载的统计资料。因此，对结构的可靠性研究与使用阶段相比，还存在一定落差。在现阶段，施工期结构可靠度分析主要受时间的影响，因此研究的方法主要是离散时间冻结法，通过把结构分解成一系列不变结构，进而分析受力状况。在分析中，要充分结合结构特点以及现场实际状况，从而把不利工作状态的荷载类型进行力学分析以及荷载组合，同时要充分考虑建材的堆载、施工人员荷载以及施工设备的荷载因素，从而具体研究钢筋混凝土结构强度、稳定性以及刚度等计算中的安全系数比例。在这个过程中，还要结合结构所处工作状态、状态持续时间、超载现象，从而完成可靠度指标分析。

三、结束语

综上所述，在建筑施工期，钢筋混凝土结构由于受荷载以及抗力的影响，从而导致结构的安全性受到了显著的影响。因此在施工过程中，要想保证建筑工程的质量以及安全，必须要充分结合施工期建筑结构的特性，对于结构的荷载以及抗力进行系统分析，从而研究其内在的安全因素。同时，在施工阶段要对施工环节进行可靠性分析，不断深入施工现场进行调查，构建一套完善的工程慨况评价指标机制，从而具体分析建筑结构的稳定，为建筑工程的可持续发展提供必要的参考依据。

参考文献

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