結(jié)構(gòu)安全是施工圖審查工作的重中之重。本文分析了近幾年發(fā)生的工程事故，從危險(xiǎn)性分析、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率、結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件破壞機(jī)理等方面提出了需要設(shè)計(jì)人員、審查人員重點(diǎn)關(guān)注的問題，供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員和施工圖審查人員參考。
施工圖審查管什么，哪些是施工圖審查需要重點(diǎn)關(guān)注的問題，哪些是設(shè)計(jì)院應(yīng)該負(fù)責(zé)的問題，在我們?nèi)粘彶楣ぷ髦胁粦?yīng)該“眉毛胡子一把抓”，應(yīng)該理清思路，關(guān)注安全、抓住重點(diǎn)。
結(jié)構(gòu)安全是施工圖審查的重中之重。通常的設(shè)計(jì)過程是在建筑使用功能和建筑規(guī)模確定的情況下，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先確定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，包括安全等級(jí)、抗震設(shè)防分類等等，其次是荷載和作用，接下來是結(jié)構(gòu)體系的選擇和整體計(jì)算分析，最后是構(gòu)件設(shè)計(jì)。這是一個(gè)順向的設(shè)計(jì)過程，施工圖審查也是這樣一個(gè)順序。但是結(jié)構(gòu)的破壞往往是反向的，結(jié)構(gòu)破壞一般是由某個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件先發(fā)生破壞，繼而發(fā)展到某個(gè)區(qū)域或某個(gè)樓層的破壞，嚴(yán)重的會(huì)引起整個(gè)建筑的坍塌。2001年的911事件中，紐約世貿(mào)中心的400m高的雙塔樓就是局部構(gòu)件破壞引起的豎向連續(xù)倒塌。這就是在911事件之后全世界結(jié)構(gòu)工程師更加關(guān)注的結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌問題的原因。北京西黃村某項(xiàng)目無梁樓蓋坍塌事故是典型的水平方向的連續(xù)倒塌，見圖1。
預(yù)防工程事故的發(fā)生涉及到方方面面，反思我國近幾年出現(xiàn)的傷亡較大的工程事故，并不都是在極端天氣、極端條件或偶然作用下發(fā)生的，有些是在正常使用狀態(tài)出現(xiàn)倒塌，如福建泉州疫情隔離酒店的坍塌。還有更多的是在施工期間發(fā)生的坍塌事故，比如北京西黃村某項(xiàng)目無梁樓蓋的坍塌。這些事故應(yīng)當(dāng)引起施工圖審查人員的注意，從危險(xiǎn)性分析、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率、結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件破壞的機(jī)理等方面找出需要設(shè)計(jì)和審查人員重點(diǎn)關(guān)注的問題。
1.從概率理論出發(fā)，更應(yīng)當(dāng)關(guān)注重力荷載下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的承載力
我們常說 “大概率事件”和“小概率事件”問題。比如，重力荷載中的永久荷載是長期存在的，可變荷載中的樓面活荷載、屋面荷載等發(fā)生滿載的概率較大，而地震作用、核爆動(dòng)荷載、爆炸、撞擊力等，發(fā)生的概率要小得多，屬于偶然荷載。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要滿足永久荷載和可變荷載作用要求，這就決定我們要重點(diǎn)關(guān)注重力荷載作用下的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的承載力問題。大跨度、重荷載的梁、無梁樓蓋等都是有可能在豎向重力荷載下發(fā)生安全問題的部位。
2.結(jié)構(gòu)體系上，更應(yīng)該關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
混凝土結(jié)構(gòu)是承載力控制的，而且混凝土結(jié)構(gòu)的冗余度較高，正常設(shè)計(jì)的混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，如果發(fā)生破壞，有較長的一個(gè)破壞過程，能夠提前預(yù)警。比如鋼筋混凝土梁從開裂、裂縫發(fā)展到鋼筋屈服和受壓區(qū)混凝土破壞，有一個(gè)很長的過程，裂縫的發(fā)展也是一個(gè)預(yù)警，破壞不是很突然。而鋼結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)這樣由穩(wěn)定控制的結(jié)構(gòu)體系，如果發(fā)生破壞會(huì)是突然的瞬間破壞。從結(jié)構(gòu)破壞的形態(tài)和突然性上看，較之鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，我們更應(yīng)該關(guān)注鋼結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的安全。
3.可能發(fā)生脆性破壞的構(gòu)件要特別關(guān)注
混凝土構(gòu)件的“強(qiáng)剪弱彎”就是要避免構(gòu)件脆性破壞�！朵摻罨炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》TJ10-74，俗稱“74規(guī)范”的安全系數(shù)“大老K”，受彎為1.4，受剪為1.55，是很直觀的“強(qiáng)剪弱彎”。
無梁樓蓋的沖切破壞就屬于脆性破壞，破壞突然，沒有征兆，破壞時(shí)人員難以撤離。近幾年無梁樓蓋坍塌事故發(fā)生多起，圖1北京西黃村的無梁樓蓋柱帽尺寸偏小，抗沖切能力低，再加上施工質(zhì)量差，就造成了一起坍塌事故�，F(xiàn)在反思，如果加強(qiáng)抗沖切的驗(yàn)算和校核，加強(qiáng)工地施工措施和施工方法的檢查，不至于造成如此嚴(yán)重的后果。
穩(wěn)定控制的構(gòu)件，比如鋼結(jié)構(gòu)受壓構(gòu)件的長細(xì)比，板件的寬厚比，砌體墻的高寬比等等是設(shè)計(jì)和審查中要特別關(guān)注的問題。
4.設(shè)計(jì)上有些時(shí)候要“留有余地
業(yè)界都說北京院原總工程師程懋堃膽子大，但是很少有人提及程總常說過的一句話：“留有余地”。
新技術(shù)、新工藝由于工程實(shí)踐少，在具體設(shè)計(jì)中要適當(dāng)加強(qiáng)，承載力上要“留有余地”。北京西苑飯店是當(dāng)時(shí)國內(nèi)第一個(gè)在高層塔樓和裙房之間沒有設(shè)永久沉降縫的建筑，由于是首次采用施工后澆帶的方式控制主裙樓之間的的沉降差異，在設(shè)置后澆帶的一跨，除計(jì)算需要外，增加了基礎(chǔ)等相關(guān)構(gòu)件的配筋。
在設(shè)計(jì)荷載小，容易超載的部位，比如不上人屋面、輕鋼屋面等活荷載取值較小，結(jié)構(gòu)超載的概率大的部位，設(shè)計(jì)上要“留有余地”。
結(jié)束語
本文旨在闡明在關(guān)注抗震承載力和人防作用的同時(shí)，更要關(guān)注正常使用荷載作用下結(jié)構(gòu)的工作性能，不要放過安全隱患，確保施工安全和使用安全。
2020年上半年根據(jù)機(jī)構(gòu)間樣本項(xiàng)目互檢結(jié)果，京審協(xié)技委會(huì)結(jié)構(gòu)組整理了部分強(qiáng)制性條文的判定原則，對(duì)設(shè)計(jì)文件中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的不滿足抗震設(shè)計(jì)的部分強(qiáng)制性條文，做了一定的容錯(cuò)處理。一方面考慮混凝土結(jié)構(gòu)的冗余度較高，同時(shí)也考慮到地震作用的偶然性。特別是如果一份設(shè)計(jì)文件中僅個(gè)別構(gòu)件由于疏忽造成的違反抗震構(gòu)造性強(qiáng)條，如“抗規(guī)”6.3.3條的第3款“3 梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋最大間距和最小直徑應(yīng)按表6．3．3采用，當(dāng)梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2％時(shí)，表中箍筋最小直徑數(shù)值應(yīng)增大2mm。”的規(guī)定，但違反程度不嚴(yán)重，數(shù)量極少時(shí)，在不至于造成災(zāi)難性后果情況下，給出了一個(gè)判定是否違反“強(qiáng)條”的量化指標(biāo)�？紤]到框架柱的重要性大于框架梁，按“強(qiáng)柱弱梁”的要求，對(duì)框架柱的控制要嚴(yán)于框架梁。
施工圖審查就是要嚴(yán)抓關(guān)乎到生命安全的關(guān)鍵問題，具體的設(shè)計(jì)方法和構(gòu)造做法等由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)。審查也就是重點(diǎn)抓“強(qiáng)條”和“審查要點(diǎn)”，非強(qiáng)條和審查要點(diǎn)的一般性條文由設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)執(zhí)行到位。避免審查意見過多，避免由于過度關(guān)注“強(qiáng)條”和“要點(diǎn)”以外的一般性問題，而影響我們對(duì)關(guān)鍵問題的判斷和審查。
