穩(wěn)定不只是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)概念，在實(shí)際施工中穩(wěn)定性也非常重要。由于不穩(wěn)定的因素，可能使施工中結(jié)構(gòu)的某個(gè)局部破壞，從而引起整個(gè)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞；或者是由于某種原因，可能使施工設(shè)施(設(shè)備)失穩(wěn)破壞。一般結(jié)構(gòu)出現(xiàn)失穩(wěn)，總是發(fā)生在瞬間的突變，多數(shù)是來(lái)不及阻止或補(bǔ)救，而其造成損失卻是巨大的，慘痛的，甚至是施工構(gòu)造物倒坍、機(jī)械設(shè)施毀壞或人員傷亡。這類事故的發(fā)生往往都是由于人們的盲目自信，不講科學(xué)，進(jìn)行瞎指揮所造成的，實(shí)際上只要我們謹(jǐn)慎小心，對(duì)一些非成熟方案進(jìn)行認(rèn)真的計(jì)算，對(duì)一些重大的結(jié)構(gòu)或設(shè)施(設(shè)備)進(jìn)行受力驗(yàn)算，不純粹以經(jīng)驗(yàn)從事，是可以杜絕這類事故發(fā)生的，本文試就施工建筑物、構(gòu)筑物本身結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中的穩(wěn)定性及施工中所用設(shè)施(設(shè)備)的穩(wěn)定性問(wèn)題，作一粗淺探討。
一、現(xiàn)澆及預(yù)制單層排架廠房
鋼筋砼現(xiàn)澆及預(yù)制裝配式單層排架廠房，其受力構(gòu)件由柱、梁、層架、屋面板及各種連系梁等支撐構(gòu)件組成。在施工中一般只注重那些截面大、體積大、構(gòu)造復(fù)雜、施工難度大的主要受力構(gòu)件，而對(duì)那些截面小，重量輕、制作安裝都不太困難但費(fèi)時(shí)間的支撐構(gòu)件卻不那么重視，但千萬(wàn)可別小看這些細(xì)小構(gòu)件的作用，正是這些細(xì)小的支撐體系將柱、屋架構(gòu)成的平面受力體系連成空間的受力體系來(lái)承受外力作用，而且設(shè)計(jì)計(jì)算上也是由于支撐體系的作用使結(jié)構(gòu)受力與傳力變得明確而簡(jiǎn)單，更接近實(shí)際工作情況。作為施工組織者，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)支撐體系在單層現(xiàn)澆及預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)里的重要性，了解它們的具體作用，從而在施工中合理選擇施工方案，應(yīng)用先進(jìn)的施工技術(shù)，在保證安全、質(zhì)量及工期的前提下降低成本費(fèi)用。
值得一提的是預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)，它是由各種在工廠預(yù)制的鋼筋砼構(gòu)件，按照?qǐng)D紙的要求，通過(guò)螺栓、焊接等各種連接或現(xiàn)澆砼節(jié)點(diǎn)，把構(gòu)件連接成整體。在整個(gè)施工過(guò)程中，各構(gòu)件的單個(gè)受力狀態(tài)都可能與整個(gè)結(jié)構(gòu)完成后各構(gòu)件的實(shí)際受力狀態(tài)(工作狀態(tài))完全不一樣，設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者又不可能完全考慮到施工中各單個(gè)構(gòu)件的受力狀態(tài)，而只是在必要的情況下加以適當(dāng)?shù)目紤]，如構(gòu)件吊點(diǎn)的選擇等，但更多的施工過(guò)程中的穩(wěn)定性是靠現(xiàn)場(chǎng)組織者，在掌握設(shè)計(jì)基本精神的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)一定的計(jì)算，采取一些臨時(shí)加固措施來(lái)滿足施工中的要求。除了考慮單個(gè)構(gòu)件在吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定性外，也要考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)在吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定性，如單層廠房吊裝過(guò)程中屋架的上下弦支撐、柱間支撐、山墻與抗風(fēng)性之間的連接、杯口基礎(chǔ)的灌漿等都應(yīng)及時(shí)完成，屋面板應(yīng)隨裝隨焊。特別是當(dāng)負(fù)責(zé)砼施工與負(fù)責(zé)吊裝的是兩個(gè)施工單位時(shí)，吊裝單位往往為了搶進(jìn)度或是保持工作的連續(xù)性而想一氣呵成，因此往往會(huì)造成兩個(gè)施工單位交叉工作時(shí)的矛盾及管理中的盲點(diǎn)，這時(shí)作為總包的施工單位就應(yīng)審核吊裝單位的施工組織方案是否科學(xué)合理，監(jiān)督其吊裝過(guò)程，對(duì)其不正確的做法及時(shí)指出，及時(shí)更正，不能過(guò)分相信吊裝單位的一些不成熟或不正確的經(jīng)驗(yàn)方案，有時(shí)一些方案在一些工程中可能僥幸沒(méi)有出事，并不代表該方案就是正確的、科學(xué)的方案。因?yàn)閷?shí)際上這些經(jīng)驗(yàn)方案有時(shí)是利用了結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，而又恰好碰上了各種有利因素，如良好的天氣，各單位協(xié)同作戰(zhàn)，快速完成，施工沒(méi)有中斷等，剛好成功。若有時(shí)機(jī)械設(shè)備損壞，施工中斷，卻又碰上了惡劣的天氣，如強(qiáng)風(fēng)、暴雨、冰雪可能就要失敗，就要造成重大的事故。
二、現(xiàn)澆鋼筋砼樓板施工
高層或多層現(xiàn)澆鋼筋砼樓板施工時(shí)，上層樓板底模要支撐在下一層已澆筑好的樓面上，由于施工速度快，下一層樓板砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間短，就可能達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，或是施工荷載超過(guò)了設(shè)計(jì)荷載，這時(shí)就需加設(shè)支撐，使更下層樓板共同承受上層樓板所產(chǎn)生的施工荷載，就是說(shuō)使連續(xù)幾層樓板共同承受施工荷載。我們通常做法是為了使幾層樓板共同承擔(dān)施工荷載要配置幾層樓板的模板及支撐系統(tǒng)，連續(xù)滿支幾層，等所支承的最下一層樓板砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，即可拆除該層樓板及支撐，倒到澆筑上一層樓板使用，所以通常我們是配三層模板及支撐，當(dāng)施工第四層時(shí)，我們拆除第一層模板到第四層用，然后逐層倒換。實(shí)際上，根據(jù)有關(guān)專家通過(guò)計(jì)算得出一個(gè)結(jié)論，若我們施工多層(高層)框架，當(dāng)我們澆筑六層頂樓面時(shí)，三層頂(即四層樓面)所承受的由上部傳來(lái)的荷載是施工靜載荷(樓板自重+模板重+支撐重)的2．38倍，這個(gè)荷載完全有可能超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，特別是在活荷載較小的情況下，而我們通常都是在該層樓板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即拆除該層模板，值得注意的是每層樓板分配的荷載并不一樣。然而實(shí)際上一般都這樣施工，而且都沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，其實(shí)這主要是由于我們通常的施工靜載都是設(shè)荷載的一半，而結(jié)構(gòu)本身又有1．4以上的安全系數(shù)，因此一般不會(huì)超過(guò)此安全荷載(此時(shí)安全儲(chǔ)備已經(jīng)全部用上)，即使有時(shí)超過(guò)，但此荷載的作用時(shí)間短，因?yàn)殡S著砼澆筑完畢，砼開(kāi)始凝固具有一定的強(qiáng)度。但提醒了我們，最危險(xiǎn)的時(shí)間是在澆筑六層頂板時(shí)，因此我們?cè)谑┕み^(guò)程中完全可以采取一些有效的措施來(lái)確保安全，例如提高三層(三層頂)砼的強(qiáng)度等級(jí)，對(duì)第四層(四層頂)砼樓板采取早強(qiáng)措施，等第六層砼澆筑完畢，立即拆除四層支撐等，但值得重視的是，如果結(jié)構(gòu)自重較大，占設(shè)計(jì)荷載的比例超過(guò)1／2時(shí)必須對(duì)模板支撐進(jìn)行認(rèn)真的計(jì)算，以確保穩(wěn)定安全。
為了減輕結(jié)構(gòu)所承受的施工荷載，也為了減少模板用量，現(xiàn)在廣泛采用二次支撐法，即每層樓板澆筑完畢后，在其強(qiáng)度達(dá)到能承受其自重時(shí)，在上層砼澆筑之前，即拆除模板及支撐，使其在自重上產(chǎn)生撓度后，隨即在原位重新頂上支撐，這就是二次支撐法。這樣將每層樓板的施工靜載分成了兩部分，一是該層樓板自重，二是通過(guò)支撐傳來(lái)的上部施工荷載，在最上層樓板澆筑之前，各層的樓板自重由其本身承擔(dān)，上部澆筑層傳來(lái)的施工荷載由下面幾層樓板共同承擔(dān)，這樣每層樓板尤其是最下面一層樓板分到的荷載明顯減小，提高了結(jié)構(gòu)的安全度，而且模板支撐的配置量也減少了，相應(yīng)降低了成本費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
此外采用二次受力法，也是提高穩(wěn)定性的有效措施。就是當(dāng)結(jié)構(gòu)自重較大(施工荷載較大時(shí))將構(gòu)件分成兩次澆筑，在第一次澆筑的砼能承受其自重，第二次澆筑之前，調(diào)整模板支撐使構(gòu)件在自重下產(chǎn)生一定撓度，然后澆筑，這樣整個(gè)施工荷載就不是完全由支撐來(lái)承擔(dān)，第一次澆筑部分也承擔(dān)部分自重荷載，提高了安全度。
三、磚石砌體施工
磚石砌體由于其抗拉、抗彎、抗剪能力較差，因而總是放在較高大的建筑中與其它結(jié)構(gòu)配合使用，做成混合結(jié)構(gòu)，或是做成圍護(hù)墻、間隔墻等，在配合使用時(shí)關(guān)鍵在于連接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要符合規(guī)范要求，合理安排施工順序。
1．設(shè)計(jì)安全度不足，荷載過(guò)大。如混合結(jié)構(gòu)中門廳部位的獨(dú)立柱或大開(kāi)間里的承重柱由于上面集中荷載較大，有時(shí)超過(guò)其承載能力，磚柱就會(huì)失穩(wěn)破壞。這時(shí)如果柱截面尺寸又不能加大，就要改成鋼筋砼柱。
2．節(jié)點(diǎn)處理不當(dāng)。如磚墻上擱置大梁處要設(shè)梁墊，分散集中荷載，以免集中荷載壓碎磚砌體后造成失穩(wěn)破壞。廠房山墻與抗風(fēng)柱的連接若被忽略就會(huì)造成山墻在大風(fēng)下產(chǎn)生裂縫、倒塌等現(xiàn)象。
3．施工順序不當(dāng)。如廠房的山墻有抗風(fēng)柱時(shí)，要先澆筑抗風(fēng)柱后砌墻，如順序顛倒，先砌墻后澆柱，就有可能造成山墻遇到大風(fēng)等惡劣的環(huán)境時(shí)產(chǎn)生失穩(wěn)倒塌。又如房屋拆除時(shí)，通常都是由上而下進(jìn)行，先拆除層面，而實(shí)際上如果陽(yáng)臺(tái)挑梁，是壓在屋面下，這時(shí)就有可能發(fā)生陽(yáng)臺(tái)翻覆，造成重大傷亡事故，因此只圖施工方便而采用不正確的經(jīng)驗(yàn)方案是不可取的。
4．磚拱失穩(wěn)倒塌。由于不重視拱結(jié)構(gòu)中拉桿的作用，或拱腳結(jié)構(gòu)不合理，不牢固，磚拱結(jié)構(gòu)砌筑順序不合理，軸線不垂直于拱腳，造成承載力降低，磚拱拆模時(shí)間過(guò)早，砌體沒(méi)有達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，而造成磚拱倒塌。這些都可以通過(guò)施工中嚴(yán)格規(guī)范要求來(lái)避免。
一、現(xiàn)澆及預(yù)制單層排架廠房
鋼筋砼現(xiàn)澆及預(yù)制裝配式單層排架廠房，其受力構(gòu)件由柱、梁、層架、屋面板及各種連系梁等支撐構(gòu)件組成。在施工中一般只注重那些截面大、體積大、構(gòu)造復(fù)雜、施工難度大的主要受力構(gòu)件，而對(duì)那些截面小，重量輕、制作安裝都不太困難但費(fèi)時(shí)間的支撐構(gòu)件卻不那么重視，但千萬(wàn)可別小看這些細(xì)小構(gòu)件的作用，正是這些細(xì)小的支撐體系將柱、屋架構(gòu)成的平面受力體系連成空間的受力體系來(lái)承受外力作用，而且設(shè)計(jì)計(jì)算上也是由于支撐體系的作用使結(jié)構(gòu)受力與傳力變得明確而簡(jiǎn)單，更接近實(shí)際工作情況。作為施工組織者，應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)支撐體系在單層現(xiàn)澆及預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)里的重要性，了解它們的具體作用，從而在施工中合理選擇施工方案，應(yīng)用先進(jìn)的施工技術(shù)，在保證安全、質(zhì)量及工期的前提下降低成本費(fèi)用。
值得一提的是預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)，它是由各種在工廠預(yù)制的鋼筋砼構(gòu)件，按照?qǐng)D紙的要求，通過(guò)螺栓、焊接等各種連接或現(xiàn)澆砼節(jié)點(diǎn)，把構(gòu)件連接成整體。在整個(gè)施工過(guò)程中，各構(gòu)件的單個(gè)受力狀態(tài)都可能與整個(gè)結(jié)構(gòu)完成后各構(gòu)件的實(shí)際受力狀態(tài)(工作狀態(tài))完全不一樣，設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者又不可能完全考慮到施工中各單個(gè)構(gòu)件的受力狀態(tài)，而只是在必要的情況下加以適當(dāng)?shù)目紤]，如構(gòu)件吊點(diǎn)的選擇等，但更多的施工過(guò)程中的穩(wěn)定性是靠現(xiàn)場(chǎng)組織者，在掌握設(shè)計(jì)基本精神的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)一定的計(jì)算，采取一些臨時(shí)加固措施來(lái)滿足施工中的要求。除了考慮單個(gè)構(gòu)件在吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定性外，也要考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)在吊裝過(guò)程中的穩(wěn)定性，如單層廠房吊裝過(guò)程中屋架的上下弦支撐、柱間支撐、山墻與抗風(fēng)性之間的連接、杯口基礎(chǔ)的灌漿等都應(yīng)及時(shí)完成，屋面板應(yīng)隨裝隨焊。特別是當(dāng)負(fù)責(zé)砼施工與負(fù)責(zé)吊裝的是兩個(gè)施工單位時(shí)，吊裝單位往往為了搶進(jìn)度或是保持工作的連續(xù)性而想一氣呵成，因此往往會(huì)造成兩個(gè)施工單位交叉工作時(shí)的矛盾及管理中的盲點(diǎn)，這時(shí)作為總包的施工單位就應(yīng)審核吊裝單位的施工組織方案是否科學(xué)合理，監(jiān)督其吊裝過(guò)程，對(duì)其不正確的做法及時(shí)指出，及時(shí)更正，不能過(guò)分相信吊裝單位的一些不成熟或不正確的經(jīng)驗(yàn)方案，有時(shí)一些方案在一些工程中可能僥幸沒(méi)有出事，并不代表該方案就是正確的、科學(xué)的方案。因?yàn)閷?shí)際上這些經(jīng)驗(yàn)方案有時(shí)是利用了結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)，而又恰好碰上了各種有利因素，如良好的天氣，各單位協(xié)同作戰(zhàn)，快速完成，施工沒(méi)有中斷等，剛好成功。若有時(shí)機(jī)械設(shè)備損壞，施工中斷，卻又碰上了惡劣的天氣，如強(qiáng)風(fēng)、暴雨、冰雪可能就要失敗，就要造成重大的事故。
二、現(xiàn)澆鋼筋砼樓板施工
高層或多層現(xiàn)澆鋼筋砼樓板施工時(shí)，上層樓板底模要支撐在下一層已澆筑好的樓面上，由于施工速度快，下一層樓板砼養(yǎng)護(hù)時(shí)間短，就可能達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，或是施工荷載超過(guò)了設(shè)計(jì)荷載，這時(shí)就需加設(shè)支撐，使更下層樓板共同承受上層樓板所產(chǎn)生的施工荷載，就是說(shuō)使連續(xù)幾層樓板共同承受施工荷載。我們通常做法是為了使幾層樓板共同承擔(dān)施工荷載要配置幾層樓板的模板及支撐系統(tǒng)，連續(xù)滿支幾層，等所支承的最下一層樓板砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，即可拆除該層樓板及支撐，倒到澆筑上一層樓板使用，所以通常我們是配三層模板及支撐，當(dāng)施工第四層時(shí)，我們拆除第一層模板到第四層用，然后逐層倒換。實(shí)際上，根據(jù)有關(guān)專家通過(guò)計(jì)算得出一個(gè)結(jié)論，若我們施工多層(高層)框架，當(dāng)我們澆筑六層頂樓面時(shí)，三層頂(即四層樓面)所承受的由上部傳來(lái)的荷載是施工靜載荷(樓板自重+模板重+支撐重)的2．38倍，這個(gè)荷載完全有可能超過(guò)設(shè)計(jì)荷載，特別是在活荷載較小的情況下，而我們通常都是在該層樓板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即拆除該層模板，值得注意的是每層樓板分配的荷載并不一樣。然而實(shí)際上一般都這樣施工，而且都沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，其實(shí)這主要是由于我們通常的施工靜載都是設(shè)荷載的一半，而結(jié)構(gòu)本身又有1．4以上的安全系數(shù)，因此一般不會(huì)超過(guò)此安全荷載(此時(shí)安全儲(chǔ)備已經(jīng)全部用上)，即使有時(shí)超過(guò)，但此荷載的作用時(shí)間短，因?yàn)殡S著砼澆筑完畢，砼開(kāi)始凝固具有一定的強(qiáng)度。但提醒了我們，最危險(xiǎn)的時(shí)間是在澆筑六層頂板時(shí)，因此我們?cè)谑┕み^(guò)程中完全可以采取一些有效的措施來(lái)確保安全，例如提高三層(三層頂)砼的強(qiáng)度等級(jí)，對(duì)第四層(四層頂)砼樓板采取早強(qiáng)措施，等第六層砼澆筑完畢，立即拆除四層支撐等，但值得重視的是，如果結(jié)構(gòu)自重較大，占設(shè)計(jì)荷載的比例超過(guò)1／2時(shí)必須對(duì)模板支撐進(jìn)行認(rèn)真的計(jì)算，以確保穩(wěn)定安全。
為了減輕結(jié)構(gòu)所承受的施工荷載，也為了減少模板用量，現(xiàn)在廣泛采用二次支撐法，即每層樓板澆筑完畢后，在其強(qiáng)度達(dá)到能承受其自重時(shí)，在上層砼澆筑之前，即拆除模板及支撐，使其在自重上產(chǎn)生撓度后，隨即在原位重新頂上支撐，這就是二次支撐法。這樣將每層樓板的施工靜載分成了兩部分，一是該層樓板自重，二是通過(guò)支撐傳來(lái)的上部施工荷載，在最上層樓板澆筑之前，各層的樓板自重由其本身承擔(dān)，上部澆筑層傳來(lái)的施工荷載由下面幾層樓板共同承擔(dān)，這樣每層樓板尤其是最下面一層樓板分到的荷載明顯減小，提高了結(jié)構(gòu)的安全度，而且模板支撐的配置量也減少了，相應(yīng)降低了成本費(fèi)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
此外采用二次受力法，也是提高穩(wěn)定性的有效措施。就是當(dāng)結(jié)構(gòu)自重較大(施工荷載較大時(shí))將構(gòu)件分成兩次澆筑，在第一次澆筑的砼能承受其自重，第二次澆筑之前，調(diào)整模板支撐使構(gòu)件在自重下產(chǎn)生一定撓度，然后澆筑，這樣整個(gè)施工荷載就不是完全由支撐來(lái)承擔(dān)，第一次澆筑部分也承擔(dān)部分自重荷載，提高了安全度。
三、磚石砌體施工
磚石砌體由于其抗拉、抗彎、抗剪能力較差，因而總是放在較高大的建筑中與其它結(jié)構(gòu)配合使用，做成混合結(jié)構(gòu)，或是做成圍護(hù)墻、間隔墻等，在配合使用時(shí)關(guān)鍵在于連接節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造要符合規(guī)范要求，合理安排施工順序。
1．設(shè)計(jì)安全度不足，荷載過(guò)大。如混合結(jié)構(gòu)中門廳部位的獨(dú)立柱或大開(kāi)間里的承重柱由于上面集中荷載較大，有時(shí)超過(guò)其承載能力，磚柱就會(huì)失穩(wěn)破壞。這時(shí)如果柱截面尺寸又不能加大，就要改成鋼筋砼柱。
2．節(jié)點(diǎn)處理不當(dāng)。如磚墻上擱置大梁處要設(shè)梁墊，分散集中荷載，以免集中荷載壓碎磚砌體后造成失穩(wěn)破壞。廠房山墻與抗風(fēng)柱的連接若被忽略就會(huì)造成山墻在大風(fēng)下產(chǎn)生裂縫、倒塌等現(xiàn)象。
3．施工順序不當(dāng)。如廠房的山墻有抗風(fēng)柱時(shí)，要先澆筑抗風(fēng)柱后砌墻，如順序顛倒，先砌墻后澆柱，就有可能造成山墻遇到大風(fēng)等惡劣的環(huán)境時(shí)產(chǎn)生失穩(wěn)倒塌。又如房屋拆除時(shí)，通常都是由上而下進(jìn)行，先拆除層面，而實(shí)際上如果陽(yáng)臺(tái)挑梁，是壓在屋面下，這時(shí)就有可能發(fā)生陽(yáng)臺(tái)翻覆，造成重大傷亡事故，因此只圖施工方便而采用不正確的經(jīng)驗(yàn)方案是不可取的。
4．磚拱失穩(wěn)倒塌。由于不重視拱結(jié)構(gòu)中拉桿的作用，或拱腳結(jié)構(gòu)不合理，不牢固，磚拱結(jié)構(gòu)砌筑順序不合理，軸線不垂直于拱腳，造成承載力降低，磚拱拆模時(shí)間過(guò)早，砌體沒(méi)有達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，而造成磚拱倒塌。這些都可以通過(guò)施工中嚴(yán)格規(guī)范要求來(lái)避免。