施工图设计疑难问题解答

2013年结构专业施工图审查技术交流,2013年结构专业施工图审查问题研讨,2013年12月,1.荷载,1、建筑结构荷载规范GB50009-2012（以下简称GB50009）第9章温度作用，温差取多少？软件只算梁，不算板，而实际板开裂多，梁开裂少，如何操作处理？答:目前SATWE程序温度作用计算，梁的内力与变形有考虑，楼板没考虑。PMSAP具有较为完整的温度应力分析功能，对多高层建筑中的梁、柱、支撑、剪力墙和楼板，均可计算其温度内力及变形，并且可以把温度内力考虑到构件配筋设计中。温度效应对结构的影响在实际工程中经常会遇到，但由于其复杂性一般很难在结构设计中定量考虑，必要时一般在构造上采取措施。但即便是定性的考虑，也需要设计者对结构在温度作用下产生的变形和内力有一个整体的、趋势上的把握，以明确结构上温度应力集中的部位，从而有的放矢的采取措施。有关操作可参阅PMSAP用户手册。,2、GB50009第10章偶然荷载有燃气爆炸、汽车撞击等，对住宅楼、住宅小区、汽车库如何取爆炸和汽车撞击荷载？GB50009第3.2.6条要求防连续倒塌的偶然荷载效应组合，应如何操作？答：GB50009第10.1.2条条文说明指出：“偶然荷载的设计原则，与工程结构可靠性设计统一标准GB50153-2008一致。建筑结构设计中，主要依靠优化结构方案、增加结构冗余度、强化结构构造等措施，避免因偶然荷载作用引起结构发生连续倒塌。在结构分析和构件设计中是否需要考虑偶然荷载作用，要视结构的重要性、结构类型及复杂程度等因素，由设计人员根据经验决定。结构设计中应考虑偶然荷载发生时和偶然荷载发生后两种设计状况”设计和审查可对照执行。,3、GB50009附录B，消防车活荷载考虑覆土厚度影响的折减系数中，双向板最小区格为3m3m。施工图审查中，经常发现区格小于该值，如2.7m2.7m，或2.5m2.5m，此时如何取值？同时覆土应力扩散角，又因为覆土的压实情况不同，差别较大，最小值约为多少？答：GB50009附录B中，单向板最小跨度为2m、双向板最小区格为3mx3m。地下室顶板有覆土时，顶板厚度按GB50108-2008第4.1.7-1条要求“不应小于250mm”。在板厚250mm时，过小的板跨，说明次梁布置过密，影响设计的经济性，宜增大板跨或区格。此时，按附录B中最小板跨或区格对应覆土厚度取折减系数，并不影响结构安全。如果设计追求计算精度，可按GB50009第5.1.1条条文说明及附录B中公式（B.0.2），采用实际的覆土应力扩散角计算。,2.地基基础,1、目前工程的规模都比较大，如一个项目中整体地下室上有十几栋高层或多个裙房，桩基承载力检测和试桩的数量可否减少？答：近年来，工程的规模确实越来越大，有些工程在报送施工图审查时未提供试桩报告，一些设计单位也提出减少试桩数量要求。综合各现行相关规范，满足下列条件之一时，设计前应采用静载试桩确定单桩竖向承载力特征值，为设计提供依据：1)设计等级为甲级、乙级的建筑桩基；2)地质条件复杂、施工质量可靠性低的建筑桩基；3)本地区采用的新桩型或新工艺。确定单桩竖向承载力特征值的试桩，一般要求作破坏性试验，以最大限度地利用土层提供的承载力。其试桩数量，2012年江苏省建设工程施工图审查技术问答“地基基础”部分第13条，已有研讨回复，抄录如下：,“关于桩基检测数量问题，建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003第3.3节有明确规定，应严格遵照执行。施工前为设计单桩竖向承载力特征值提供依据的试桩，如上部结构（体型、高度）和荷载分布等相同或相近，地质条件简单均匀，试桩数量可酌情减少，但每栋下不应少于1根，同批试桩数量应满足统计数量要求。”有关工程桩的检测试桩，检测方法和数量除应满足有关规范要求外，尚应符合当地质监部门的要求。2、建筑抗震设计规范GB50011-2010第4.4.2-1条：单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值，可比非抗震设计时提高25%；建筑桩基基础规范JGJ94-2008中5.2.1条；在地震作用效应下和荷载效应标准组合下，基桩竖向承载力特征值，轴心竖向力作用下提高1.25倍，在偏心竖向力作用下可提高1.5倍；同时建筑地基基础规范GB50007-2011的8.5.2-3条规定：桩基础的抗震承载力验算应符合现行国家标准GB50011的有关规定。工程桩的抗震验算以哪一本规范为主？,答：几种规范对桩基承载力取值规定是一致的。GB50011第4.4.2-1条是对含有地震作用效应标准组合轴心竖向力作用下单桩承载力的要求，与JGJ94中第5.2.1条是一致的，即：Nk1.25Ra,公式(5.2.1-3)；含有地震作用效应偏心竖向力下单桩承载力要求，GB50011第4.4.2-1条未提到；根据JGJ94中第5.2.1条：Nkmax1.2x(1.25Ra)=1.5Ra公式（5.2.1-4）。GB50007第8.5.5条是不含地震作用效应的桩基承载力要求，它与JGJ94中第5.2.1-1条是一致的。三本规范没有不同之处，JGJ94对桩基在各工况下承载力要求表述较为完整，可按JGJ94第五节进行审查。,3、江苏省工程建设标准预应力混凝土管桩基础技术规程DGJ/TJ109-2010（以下简称管桩规程）发布后，配套图集预应力混凝土管桩苏G03-2012、先张法预应力离心混凝土空心方桩苏G/T17-2012、先张法部分预应力方桩苏G/T22-2012、机械连接预应力混凝土竹节桩苏G19-2012、先张法预应力混凝土抗拔管桩苏G/T21-2011(一)、预应力混凝土抗拔空心方桩苏G/T24-2013（一）等与国标图集10G-409等中的桩型是否都可使用？上述图集与国家标准GB50007、先张法预应力混凝土管桩GB13476-2009或管桩图集规定存在诸多不同时，如何把握？答：在江苏省内的工程设计，除应符合国家标准外，尚应执行江苏省的地方标准。通用图集不是标准、规范，它是设计文件组成部分之一。建质技函201262号文明确指出：“工程建设标准设计是关于工程建设构配件与制品、建筑物、构筑物、工程设施和装置等的通用设计文件，依据有关法律法规、工程建设标准进行编制。标准更新后，工程建设标准设计与现行工程建设标准不符的内容，视为无效。工程技术人员在参考使用时，应注意加以区分。”,4、管桩规程第6.4.4条，甲级桩基，桩体完整性检测数量为总桩数的100%，似乎要求过严，建设单位及设计单位抵触情绪较大，能否减少到总桩数的50%？答：管桩规程由江苏省住房和城乡建设厅负责管理，江苏省住房和城乡建设厅科技发展中心负责具体技术内容的解释。在执行过程中，请将意见和建议寄送至江苏省标准站（地址：南京市江东北路287号银城广场辅楼四楼，邮编210036）。5、地下车库抗浮问题：整个小区回土填高，地势明显高于周边道路，小区地库抗浮水位标高如何确定？按周边道路标高取值，还是取小区内室外标高下500mm或当地最高洪水位的大值？当经审查的勘察报告未按小区回填后的标高定位抗浮设计水位时，如何把握？按勘察报告执行吗？答：抗浮水位应根据通过审查的岩土工程勘察报告确定。如人为改变环境、地形地貌后，应由勘察单位重新核定抗浮水位标高。勘察单位不能明确提供时，设计抗浮水位标高一般取不低于室外地坪以下0.5m。,6、若配重抗浮不足，是否可以采用设盲沟降低抗浮设计水位的做法？（盲沟排水的时效是否能达到50年？）答：若建筑自重抗浮不满足，采用泄压排水方法降低抗浮水位是可以的。采用泄压排水方法降低抗浮水位进行抗浮，应注意现场地形条件是否适合，并确保所采取方法在设计使用年限内持续有效。对于缺少实际工程验证的新方法，应慎用。如属采用新技术、新材料的工程，应由建设行政主管部门组织论证，通过后方可使用。7、地下室局部无上部结构，是否应计算局部抗浮？地下室的局部抗浮计算可否把抗浮水位定义在地下室的顶板板面标高？答：地下室整体抗浮计算满足要求时，局部抗浮应有相应措施。局部抗浮计算时，水头压力按场地抗浮水位到具体计算构件的水位差进行计算。,8、某工程大地下室上联排低层住宅（2-3层）抗浮计算不满足，设计采用抗浮锚杆，审图提出该方案不属规范规定方法。而2009版全国民用建筑工程设计技术措施地基与基础里有锚杆用于永久性抗浮的方式。抗浮锚杆是否可作为永久性抗浮措施？如可以，设计上有哪些要求？答：该问题在2009年江苏省建设工程施工图审查技术问答“地基基础”部分第26条已有研讨回复，抄录如下：“GB50007-2002第6.7节和GB50330-2002第7章和第8章均规定，无论是土锚杆还是岩石锚杆，仅用于基坑支护（临时）或边坡支护（含使用期为2年以上的永久性边坡）。用于永久性边坡支护的锚杆在使用过程中如发现有变形过大、锚固失效的意外情况，尚可观察检测和维护加固，可避免破坏性事故发生。如用于建筑物基础之下的隐蔽工程，一是建筑物的使用周期长，二是土锚杆的耐久性难以保证，三是无法观察、检测和维护加固。因此，土锚杆用于基础工程抗拔，设计无规范依据。GB50007-2002第8.6.1节，真正的岩石锚杆基础适用于直接建在基岩上的柱基，以及承受拉力或水平力较大的建筑物基础。但是要求基础直接建在基岩上，锚杆基础应与基岩连成整体。这样不仅保证了锚杆的锚固可靠性，同时也解决了锚杆的耐久性问题（不受水土浸湿）。如符合第8.6节的要求，用纯岩石锚杆代替抗拔桩是允许的。,对于无规范依据的设计，如确有可靠的试验数据（如抗拉试验、裂缝宽度检验和计算、耐久性试验等）和其它技术依据，经（专家）专门研究和论证后方可使用。”（注：2009年研讨回复中所引用的GB50007-2002第8.6节内容与现行规范GB50007-2011中的完全相同。）全国民用建筑工程设计技术措施是设计参考资料，不是规范。鉴于目前省内各地对抗浮锚杆的设计和审查尺度不一，经多次研讨，对锚固段为岩层、自由段位于土层或部分土层的抗浮锚杆设计及审查，建议如下：1)应采用混凝土，其强度等级不宜低于C30；2)锚杆的最小砼保护层厚度不应小于50mm；3)锚杆孔的直径一般不宜小于200mm，当采用灌浆料时不宜小于150mm；4)应有抗浮锚杆承载力和变形（位移）检测报告；5)对没有可靠耐久性措施的应补充抗裂计算；6)非预应力锚杆设计宜限用于微腐蚀场地；7)建筑工程锚杆应按JGJ/T182-2009锚杆锚固质量无损检测规程要求进行全长粘结杆体长度和锚固密实度检测。高压喷射扩大头锚杆技术规程（JGJ/T282-2012）第4.3.4条关于锚杆的防腐构造如下图所示。,9、高层建筑，大底盘地下室，主楼桩筏基础，桩基设计等级为甲级，纯地下车库为筏板基础加抗拔桩，抗拔桩的设计等级可否定为丙级？答：按GB50007表3.0.1，层数相差超过10层的高低层连为一体建筑物桩基设计等级为甲级。抗拔桩设计等级宜与同一结构单元抗压桩相同。,10、地质勘查报告由地勘专家审查通过，但仍没有提供甲级地基基础GB50007要求的荷载试验的土层力学性能指标（因为勘察费用低，大家都不做）等。如何处理？答：规范明确规定的要求，应执行；岩土工程勘察报告提供的参数应满足设计要求。11、某地区广泛使用载体桩，在小高层和高层住宅中也常使用。载体桩设计依据是否要满足GB50007中有关扩底灌注桩的要求？如第8.5.3-1条、第8.5.3-2条等。另近年来新版规范对耐久性设计要求趋于严格，而载体桩的底部填充材料较杂，耐久性要求如何保证？在施工图审查中如何把握？答：关于复合载体夯扩桩审查要求：载体桩应按复合地基夯扩桩设计规程JGJ/T135-2001进行设计，有关桩的设计尚需满足GB50007、JGJ94基本要求；,载体桩单桩竖向承载力应通过静载试桩确定；载体夯扩桩布桩间距与扩底直径应满足GB50007第8.5.3条有关规定；载体桩底部采用填充料夯击形成扩大端（如右图所示）。,12、多栋建筑位于大地下车库上，为同一沉降单元，设计单位主楼下采用桩基础，纯地下室采用天然基础，与GB50011第3.3.4“同一结构单元不宜部分采用天然基础部分采用桩基”有矛盾，是否可行？答：大底盘地下室主楼采用桩基础，单纯地下室自重满足抗浮要求时，采用天然地基是可以的。GB50011第3.3.4-2条：“同一结构单元不宜部分采用天然地基，部分采用基桩；当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时，应根据地震时两部分地基基础的差异沉降，在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。”13、结构计算时，基础底面与基础之间零应力区面积超过基础底面积15%时，审查是要求设计单位重新调整上部结构模型和结构布置还是要求设计单位采取抗拔桩和基础底板布置调整的技术措施？答：高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010第12.1.7条规定是为了保证建筑整体抗倾覆稳定安全。当具体工程不满足上述规定时，审查人员应指出问题；设计应采取措施，满足该条规范要求。,14、高层剪力墙结构桩筏基础，桩端进入持力层中（非嵌岩），桩大部分布置在剪力墙下，筏板厚度仅为0.60m（上部层数十八层），或为1.0m厚（上部层数三十层），与以往经验每层4050mm相差较远，按GB50010第6.5.1条验算又满足要求。2009版地基与基础（全国民用建筑工程设计技术措施），除满足规范要求后尚应“稍有余量”。该如何把握？审图时如何把握筏板刚度对沉降和弯矩的贡献？答：高层建筑桩筏基础厚度取值，通常可根据以往工程经验先初定一个厚度，然后验算其受冲切承载力或受剪切承载力。当能满足规范要求并且稍有余量时，即可确定筏板厚度，然后进行配筋承载力计算。板厚是决定筏板刚度最主要的因素。在竖向荷载作用下，筏板刚度对群桩的桩顶反力与竖向变形协调有影响。确定板厚时，应考虑上部结构、柱网、墙距以及桩基布置形式。按每层50mm定筏板厚，只是某些工程的经验，非规范要求。至于问题中，（非嵌岩）桩，大部分布置在剪力墙下，18层筏板厚0.6m以及30层筏板厚1.0m,需结合上部结构布置和下部基桩布置情况综合判定是否合适。,15、地下室基础由柱下桩基+防水板组成，在枯水位工况时，地下室防水板自重能否由板底下天然土层承受，若持力层fak130kpa或fak55kpa时，有何区别？答：一般所说的防水板，即为只承受水浮力的地下室底板，不考虑防水板的地基承载能力，基础（条形基础、独立柱基、桩基）承担全部结构荷载并考虑水浮力的影响。因此，防水板设计与土的承载力大小无关。防水板的具体要求可参考图集13SG108-1第5-9页、第5-10页。如地下室底板承担地基反力，则应按筏板设计。枯水位标高低于地下室底板（1m左右）时，防水板自重可以由板底天然土层承受，此时防水板的受力工况相当于施工过程中降水低于地下室底板标高的情况。16、场地有深厚淤泥质土，按管桩规程不应采用管桩，可采用什么基础？某高层剪力墙结构住宅，34层近100m高，场地内有25m厚淤泥质土,如采用搅拌桩处理，一方面造价偏高，另一方面先处理会造成后期打桩困难、后处理可能损伤管桩。采用何种方法较好？答：100m高的剪力墙住宅，场地内有25m厚淤泥质土，采用管桩不符合管桩规程的有关规定，而且打桩过程有挤土效应，容易产生桩的倾斜、断桩,桩基施工还可能造成周围道路、地下设施、相邻建筑、沉降裂开。可选用其它桩型，如钻孔灌注桩；如果一定要采用管桩，建议采用适当的地基处理方法，在桩顶范围形成“硬壳层”。例如采用水泥搅拌桩对底板下一定深度内进行地基加固处理。,17、桩筏基础筏板最小配筋率按多少控制？答：桩筏基础筏板配筋需满足计算要求，按GB50007第8.4.15条、第8.4.16条要求，“筏板上下贯通钢筋的最小配筋率不应小于0.15%”。18、桩承担上部结构的荷载，底层墙体荷载是否应用基础梁承担，然后传到承台，再传到桩上？对于厂房开间很大的结构，此种做法很浪费，是否可以做墙下条基？答：采用桩基础的厂房建筑，底层填充墙的荷载一般通过基础梁传给柱下桩承台。厂房柱距很大时，柱下采用桩基础、围护墙下按天然地基（条形基础）设计，由于荷载不同，基础形式不同，可能产生不均匀沉降。如两者沉降差很小，可以采用墙下条基。19、天然基础深度修正的问题：某小区，主楼设一层地下自行车库，各栋主楼之间的空地设一层地下汽车库，汽车库埋深比主楼埋深深2.5m，汽车库与主楼地下室水平距离2m左右，主楼的筏板基础如何进行深度修正？,答：与主楼相邻的地下车库与主楼地下室水平距离2m，比主楼基础埋深低2.5m，此方案不合理，不符合GB50007第8.4.20条的规定（见下图），应降低主楼埋深，主楼附加压力影响范围不应与相邻基础重叠。,主楼地下室与相邻地下车库距离很近，主楼基础持力层承载力进行深度修正时，宜将基础底面以上范围内的荷载，按基础两侧的超载考虑，当超载宽度大于基础宽度两倍时，可将超载折算成土层厚度作为基础埋深，主楼基础两侧超载不等时，取小值。题示情况，不应修正。,2010年以来江苏省工程建设标准站发布的有关预应力混凝土管桩图集有三