浅谈结构设计工程师配合施工

王志祥 张小芳

建筑的结构如同人的骨架，是抵抗风吹雨打的重要保障，是建筑物赖以生存的物质基础。结构设计工程师做为设计单位重要的一员，要在保证安全的前提下，科学合理设计每一环节，根据建筑工程的实际情况，确定建筑物的结构类型与体系，然后以计算分析的结果和相关结构设计的规范为依据，进行施工图设计。在工程项目土建施工阶段，是设计单位配合施工的主要实施者。因此，结构设计与施工质量是相辅相成的，只有设计与施工两者之间互相协调，才能使设计更为合理，给施工单位及建筑投资单位都带来良好的经济效益。

1、 结构设计的可施工行

结构设计工程师与施工的配合从结构设计阶段就开始了。结构设计工程师的成果是结构施工图，结构设计工程师的构想必须经过施工过程、由施工单位建造出来。在目前我国的建筑市场尚不完全规范，一定范围内存在围标串标、非法转包、肢解发包、施工单位水平参差不齐、施工现场大量使用不熟练的工人等现象。结构工程师设计时需要顾及这些现实情况，结构方案、选型和构件设计、细部构造都要兼顾施工可行性，越是容易施工，工程质量就越容易保证，越不容易出问题。

例1：某混凝土框架结构，根据结构分析结果大部分柱为构造配筋，设计者从节省的角度对柱纵筋采用HRB335钢筋、对梁纵筋采用HRB400钢筋。这样处理的话施工现场就存在直径相同而强度不同的两种变形钢筋，仅从外观难以分辨这两种钢筋，只有从刻在钢筋上的标号以及出厂铭牌才能区分，施工现场管理混乱的话就有可能发生混淆错用。在设计阶段施工单位还没有确定，施工单位的技术能力和管理水平如何还是个未知数，因此笔者建议对某些施工单位管理水平普遍较低的地区不要轻易这样处理。

2、 设计交底和图纸会审

设计交底和图纸会审一般多是同一场合、同一时间在建设单位主持下进行。设计交底时指在施工图完成并经审查合格后，设计单位在设计文件交付施工时，按法律规定的义务就施工图设计文件向施工单位和监理单位做出详细的说明。结构设计交底不能只拿着结构总说明照本宣科，应该有针对性的向施工单位和监理单位解释结构关键部位的设计意图及新技术、新工艺、新材料的施工注意事项；加深施工单位和监理单位对设计文件特点、难点、疑点的理解，掌握关键工程部位的质量要求，确保工程质量。图纸会审是参建各方在详细阅读设计文件后，站在自己实施方立场看，图纸表达上存在漏、缺、误或各专业工种间有冲突问题需要设计来解决；实施方可能有没看明白的问题需要清楚；选用材料与市场、施工设备、现场环境等的矛盾或有建设性建议供设计参考等等，设计人当场能答复的或考虑后答复的，记录在案形成文件，经过规定程序后作为与施工图同等效律的文件指导施工。设计交底和图纸会审是保证工程质量的重要环节，是保证工程质量的前提，更是保证工程顺利施工的主要步骤。

3. 加强施工过程中的设计与施工的协作

施工阶段，结构工程师经常要到施工现场参加隐蔽验收、基础验收、主体验收等工作，在此过程对施工单位提出的合理施工手段要给予支持，对有安全隐患的施工方案要提出异议。有时现场遇见野蛮施工或明显违反设计意图、存在严重安全隐患的施工操作，不能简单的认为这些都是施工方面的事跟设计没关系。下面这个案例或许能说明一点问题。

例2：某厂房为单层门式刚架钢结构，建筑面积约2600㎡，填充墙为高10.8m，厚180mm砖砌体，设计图纸要求“先做主体后砌筑填充墙体”，并有钢柱与填充墙的连接大样。该厂房在施工过程中突然发生填充墙倒塌事故，倒塌墙体面积约1500 m2，造成5名民工死亡，22人受伤。这是当地建国以来伤亡人数最多的一次建筑工程安全事故，在社会上引起强烈反响。事故主要原因是施工单位没有按照设计要求进行施工，既没有先安装钢柱，也没有另外加墙体支撑系统，砌起了一幅长达140m，高10.8m的大墙，而墙体（包括构造柱和圈梁）厚度仅180mm，稳定性明显不满足要求，最终导致大面积填充墙整体倒塌，酿成惨剧。事后除施工单位、监理单位受到相应处罚外，设计单位、负责该工程的注册结构工程师和具体设计人也受到处罚，处罚理由是：施工进行很长一段时间，设计人也多次到现场参加验收并签字，对如此明显违反设计意图的施工方案、存在安全隐患的施工流程未加制止。

有鉴于此，建议结构工程师发现存在严重安全隐患的施工操作时要向施工单位和监理单位发函要求整改，并留下签收的书面记录，不要认为这是多管闲事。如遇拒绝签收的，应根据问题的严重程度酌情考虑向建设行政主管部门（如工程安全监督站等）反映汇报。

4.处理施工质量问题

由于建筑工程具有结构类型多、露天作业多、施工环境条件多变、交叉施工等特点，在施工过程中稍有疏忽，极易发生工程质量问题。当发生质量问题时，结构工程师要因地制宜，灵活处理，通过分析、论证，制订出科学的处理方案尽快予以处理。这需要结构工程师扎实的理论基础，充分了解规范条文的背景和意图。

例3：某厂房为钢筋混凝土框架，2层和天面预应力混凝土框架梁跨度16.4m，两跨，设计混凝土强度C40，采用回弹法对2层和天面预应力混凝土框架梁进行抽检，发现有3根预应力框架梁混凝土强度实测值低于设计要求，最小值为36.9MPa。设计单位认为规范要求预应力梁的最低强度为C40，因实测强度未达到设计值C40，必须采取补强措施。最后参建各方决定采用粘碳纤维布进行加固。设计人员没有很好了解规范条文，造成了不必要的加固量。混凝土规范第4.1.3条条文说明指出：“考虑到结构中混凝土的实体强度与立方体试件混凝土强度之间的差异，根据以往的经验，结合试验数据分析并参考其他国家的有关规定，对试件混凝土强度的修正系数取为0.88”。混凝土强度等级是按标准养护下立方体试件抗压强度标准值（fcuk）确定，实测混凝土强度结果属于结构中混凝土实体强度，修正为标准养护试件混凝土强度时，可除以修正系数0.88。按实测最小值36.9MPa换算成强度等级为41.9MPa。可见该3根梁虽然实测混凝土强度未达设计强度等级，但即使不作加固其承载力已满足要求，顶多考虑耐久性做适当处理即可。

5、促进结构设计工程师与施工单位的交流与沟通

结构工程施工是一项比较复杂而且相当耗时的工作。在施工过程中会不可避免的出现各种需要解决的问题，其中也会有很多繁琐的细节需要明确，因此，施工单位要预先与结构设计工程师进行有效的交流与沟通，对设计图纸进行全面准确的了解，实现施工工作的顺利进行。结构设计工程师要有责任心，认真严谨的对待自己的工作，在与施工单位进行交流时，要注意根据实际状况采用相应的交流方式。有些事情比较复杂难以说清，很难在口头上得到全面的解决。在这种情况下，可以用本子记录下来要解决的问题，同时在口头上加以说明，这样可以避免一些问题的遗漏。

6.结语

结构设计工程师一定要理解配合施工的重要性，优秀的结构工程师一定是喜欢跑工地的，因为结构专业负责建筑安全，施工过程能否贯彻设计意图是非常重要的，只有通过施工才能将结构工程师的构想变成现。设计是施工的先导，能指导施工的进程，而施工则是设计的最佳体现。只有提高设计与施工的配合度，才能使施工的效果达到最佳状态，给施工单位及建筑投資单位都带来良好的经济效益。