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施工中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形，對(duì)建筑安全性的影響不容忽視。施工方案中通常會(huì)將結(jié)構(gòu)變形的防控措施考慮入內(nèi)，為的是最大程度減小結(jié)構(gòu)變形對(duì)工程質(zhì)量的影響，施工方可從這四種變形入手考慮。

01 基礎(chǔ)變形

由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移，使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力，超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。

1.沉降變形原因

（1）地質(zhì)勘察精度不夠、試驗(yàn)資料不準(zhǔn)。在沒有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計(jì)、施工，這是造成地基不均勻沉降的主要原因。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁，勘察時(shí)鉆孔間距太遠(yuǎn)，而地基巖面起伏又大，勘察報(bào)告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況。

（2）地基地質(zhì)差異太大。建造在山區(qū)溝谷的橋梁，河溝處的地質(zhì)與山坡處變化較大，河溝中甚至存在軟弱地基，地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降。

（3）結(jié)構(gòu)荷載差異太大。在地質(zhì)情況比較一致條件下，各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時(shí)，有可能引起不均勻沉降，例如高填土箱形涵洞中部比兩邊的荷載要大，中部的沉降就要比兩邊大，箱涵可能開裂。

（4）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別大。同一聯(lián)橋梁中，混合使用不同基礎(chǔ)如擴(kuò)大基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，或同時(shí)采用樁基礎(chǔ)但樁徑或樁長(zhǎng)差別大時(shí)，或同時(shí)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)但基底標(biāo)高差異大時(shí)，也可能引起地基不均勻沉降。

（5）分期建造的基礎(chǔ)。在原有橋梁基礎(chǔ)附近新建橋梁時(shí)，如分期修建的左右半幅橋梁，新建橋梁荷載或基礎(chǔ)處理時(shí)引起地基土重新固結(jié)，均可能對(duì)原有橋梁基礎(chǔ)造成較大沉降。

2.整體變形控制

（1）確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體均衡受力，在轉(zhuǎn)角部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施。

（2）軟土地區(qū)的支護(hù)體系插入深度應(yīng)達(dá)到滿足穩(wěn)定要求的較好下臥土層，若坑底土層均較軟弱，須加固被動(dòng)區(qū)土體，并在基坑開挖前進(jìn)行，預(yù)留充分的養(yǎng)護(hù)期。

（3）采用預(yù)應(yīng)力鋼管或型鋼支撐以減少墻體位移。

（4）施工時(shí)縮短基坑暴露時(shí)間，減少后期變形，基坑暴露后須及時(shí)鋪筑墊層。 

（5）控制場(chǎng)地施工用水并做好坑內(nèi)降水。

（6）分級(jí)放坡時(shí)驗(yàn)算小坡和大坡的穩(wěn)定性，注意不能忽略卸荷回彈效應(yīng)。

02 混凝土變形

現(xiàn)澆混凝土施工中，常會(huì)因非荷載原因而發(fā)生變形，對(duì)混凝土柱、梁及墻面等結(jié)構(gòu)造成不小的影響。施工中的主要影響是由下面幾種變形造成的。

1.化學(xué)收縮

在混凝土硬化過程中，由于水泥水化物的固體體積，比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小，從而引起混凝土的收縮，稱為化學(xué)收縮。? 特點(diǎn)：不能恢復(fù)?，收縮值較小，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)沒有破壞作用，但在混凝土內(nèi)部可能產(chǎn)生微細(xì)裂縫而影響承載狀態(tài)和耐久性。

2.干濕變形

干濕變形是由于混凝土周圍環(huán)境濕度的變化引起的，表現(xiàn)為干縮濕脹。在干燥過程中，由于混凝土毛細(xì)孔水的蒸發(fā)，使毛細(xì)孔形成負(fù)壓并逐漸增大，產(chǎn)生收縮力。通常情況下，干縮能使混凝土表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而導(dǎo)致開裂，降低混凝土的抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕等耐久性能。

施工中，應(yīng)注意水泥的用量、細(xì)度及品種，確保水灰比維持不變。一般水泥顆粒愈細(xì)，混凝土干縮率越大?；炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)，延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間能推遲干縮變形的發(fā)生和發(fā)展，但影響甚微?；采用濕熱法處理養(yǎng)護(hù)混凝土，可有效減小混凝土的干縮率；規(guī)律表明骨料含量多的混凝土，干縮率較小。

3.溫度變形

溫度變形是指混凝土隨著溫度的變化而產(chǎn)生熱脹冷縮變形。溫度變形對(duì)大體積混凝土 、縱長(zhǎng)的混凝土結(jié)構(gòu)、大面積混凝土工程極為不利，易使這些混凝土造成溫度裂縫?？刹扇〉拇胧椋翰捎玫蜔崴?，減少水泥用量，摻加緩凝劑，采用人工降溫，設(shè)溫度伸縮縫，以及在結(jié)構(gòu)內(nèi)配置溫度鋼筋等，以減少因溫度變形而引起的混凝土質(zhì)量問題。

03 框架結(jié)構(gòu)變形

框架結(jié)構(gòu)可按照完全框架作用和半剛性連接去考慮結(jié)構(gòu)變形的施工問題。

1.完全框架結(jié)構(gòu)

完全框架結(jié)構(gòu)通常是梁的線剛度為柱的線剛度的5倍以上時(shí)，可以近似地認(rèn)為梁能完全限制柱的轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)就比較接近完全框架作用?？蚣茏饔猛ǔＭ橛谕耆蚣茏饔门c懸臂梁排架柱之間，梁、柱等線性構(gòu)件受建筑功能的限制，截面不能太大，其線剛度比較小，故而抗側(cè)剛度比較小。

完全框架結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)是在水平荷載的作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移，其中，一部分是框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的整體彎曲變形，即柱的軸向拉伸和壓縮所引起的側(cè)移，在完全框架作用的情況下，拉壓力偶抵抗一般的外力矩，此時(shí)的整體彎曲還是比較明顯的。而若發(fā)生剪切變形時(shí)，框架整體受剪，層間梁、柱桿件發(fā)生彎曲而引起水平位移。

2.半剛性連接結(jié)構(gòu)

與完全框架結(jié)構(gòu)不同，由于半剛性連接節(jié)點(diǎn)考慮了內(nèi)力重分配，能充分發(fā)揮材料強(qiáng)度，因此使設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。鋼框架中采用半剛性連接通常比剛接費(fèi)用少，施工簡(jiǎn)便，與鉸接相比，能有效減小梁的高度，增加建筑凈空。

但由于半剛性節(jié)點(diǎn)工作特性的復(fù)雜性，我國(guó)規(guī)范允許設(shè)計(jì)人員在有明確的節(jié)點(diǎn)彎矩一轉(zhuǎn)角關(guān)系時(shí)采用半剛性設(shè)計(jì)，但沒有具體的規(guī)定。在空間鋼框架研究方面，建立了考慮各種影響因素的有限元分析，但還存在不同的缺陷，有待進(jìn)一步驗(yàn)證。對(duì)于空間鋼框架的變形一般是半剛性框架設(shè)計(jì)的控制因系，節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)多層鋼框架的變形有很大影響。節(jié)點(diǎn)剛度的變化，造成結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的變化，因此應(yīng)根據(jù)不同的連接剛性,來進(jìn)行不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。應(yīng)通過參數(shù)分析，研究了不同剛度的變化對(duì)半剛性框架位移的影響，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)性能，降低工程成本。

04 鋼結(jié)構(gòu)變形

施工中常引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的莫過于焊接問題。一旦焊接工藝不妥或焊接技術(shù)不當(dāng)，都有可能引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)的變形。一旦隱患未被察覺，帶來的將是難以預(yù)估的安全事故。焊接時(shí)應(yīng)注意哪些問題？

1.保證下料尺寸合理準(zhǔn)確

下料尺寸要控制準(zhǔn)確，尺寸偏短則焊縫組焊間隙就偏大，所需填充的焊接材料就多，焊件所受的熱量就越多，焊件的焊接變形就相對(duì)要大，通常焊件組對(duì)間隙要小于3mm。對(duì)型材，若為熱切割方式下料，則要求留少許余量，切割后打磨掉余量。? 

2.控制組合胎具尺寸精度

大型結(jié)構(gòu)件，不僅需控制其縱橫軸向的尺寸偏差，而且需控制關(guān)鍵截面的對(duì)角線偏差。通常要求大型組焊件組焊胎具的線性尺寸偏差在2/1000以內(nèi)。另外，亦應(yīng)對(duì)組合平臺(tái)的平面度加以控制，平臺(tái)的平面度過大，工件壓緊后會(huì)產(chǎn)生變形，造成工件組焊后的平面度偏差過大?？刂平M合平臺(tái)的平面度在3mm范圍之內(nèi)。? 

3.選擇合理的焊接方法

焊接方法選擇不當(dāng)會(huì)影響焊接質(zhì)量。一些工程在焊接施工前，交底并未給出合理的焊接方法，而是套用其他方案選擇焊條電弧焊。焊條電弧焊雖然得到廣泛的應(yīng)用，但缺點(diǎn)是效率低。因此在焊接方法選擇時(shí)，可對(duì)比幾種方法后再作判斷，如二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，其電流密度大，焊絲熔率高，熱影響區(qū)小，焊接變形小，厚板薄板均能焊接，可謂是優(yōu)點(diǎn)眾多。因此，合理對(duì)比焊機(jī)方法也可以降低因焊接造成的鋼結(jié)構(gòu)變形。

4.使用專用焊接工裝

大型焊接結(jié)構(gòu)件由于工件尺寸較大，整體的焊接變形積累值就越大，因此大型焊接件通常都采用專用焊接工裝組焊，工件定位后壓緊焊接，避免了在自由狀態(tài)下組焊，工件在工裝內(nèi)始終處于最佳的焊接位置，可以得到較小的焊接變形。如在套裝井架制造過程中，在組焊單片時(shí)使用單片組焊專用工裝，在井架大組合時(shí)在專用的鑄梁平臺(tái)上組焊，從而合理的控制了井架的變形問題。

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