[科普中国]-施工荷载

施工荷载简介

在施工或检修时，结构或构件受到的由人员和小型工具引起的、作用在某一最不利位置的临时荷载。在设计屋面板、檩条、挑檐、雨篷和预制小梁等小型、轻型构件时比较敏感，应按规范的规定采用。在海洋土木工程中，施工荷载指结构物建造、装船、运输、下水和安装等阶段的临时性荷载。例如，平台建造和安装阶段的吊装力、结构物装船运往现场时的装船力和运输力、结构物从驳船上沿甲板滑道滑向海中时的下水力等等。施工荷载部分效应是暂时性的，体系转换后可以调整或消除;部分效应是永久性的。对施工及安装阶段可能发生的冲撞力、风力和温度影响，以及寒冷地区的冰雪荷载等应加以适当考虑。1

施工荷载存在的问题（1）荷载量失控；（2）对施工荷载的特点缺乏认识；（3）对施工荷载效应的概念模糊；（4）对施工期结构实际承载力的综合因素认识不清；（5）脚手架施工超载问题相当严重。施工荷载中最突出的问题是楼、屋面施工荷载，长期以来，楼、屋面荷载失控问题较多，由此引发的事故屡见不鲜。2

施工荷载的特点和荷载效应施工荷载的非均布性因为施工操作的需要，楼面或屋面上出现的施工荷载往往集中在中间局部面积上，例如在楼面上砌砖，根据操作需要，通常将材料集中堆放在房间中央附近面积上。这将使楼板内的荷载效应放大。2

集中荷载模板支撑、脚手架以及堆放构件、材料的垫块所产生的都是集中荷载。在总荷载相同的条件下，集中荷载产生的弯矩通常情况下比均布荷载大，例如堆放构件通常在其下面设垫木，即将均布荷载转化为集中荷载，施工人员若不注意，这种荷载可能出现在梁或板的跨中附近，产生较大的弯矩。在预制楼盖上，如果垫木放在一块楼板上，问题更加严重。重庆市某高校宿舍因在楼面上堆放 5 块空心板，垫木又放在一块预制板的跨中附近，当施工中站在板上指挥施工时，该预制预应力空心板突然断塌。事后的结构验算证明，在这种受力状况下，空心板中的冷拔低碳钢丝的应力已超过其极限强度，钢丝断裂造成板垮塌。 2

施工荷载的动力性及重复性施工中经常利用楼面堆放或转运材料，转运产生的荷载常具有动力作用和重复作用，当荷载出现在跨中附近时，其后果的严重性不言而喻。转运荷载的动力作用，结构设计规范规定乘以 1.5 的系数，荷载效应随之加大。至于重复荷载，因为并无规律性，结构设计规范也无具体规定，但是其后果是不容忽视的。曾有报导在冷拔钢丝空心楼板中，尽管板内钢丝应力始终低于设计强度，但也会发生破坏。某工程用起重机转运建筑材料，反复在楼面上同一位置附近加荷、卸荷，次数过于频繁而造成楼盖严重损坏。2

施工荷载和结构实际承载力决定结构承载力的因素很多，例如混凝土或砌砖体结构中，砂浆混凝土强度随时间增长，需要足够的时间和适当的环境条件才能达到设计强度，在此期间出现的施工荷载虽未超过设计荷载，但是因为砂浆或混凝土强度低下，仍可能因结构承载力不足而发生质量问题；结构承载力与结构当时的受力体系有关，单个构件和构件体系的承载力差别很大，常见的实例是钢屋架的承载力，当屋架安装后，支撑、屋面构件没有及时安装固定，钢屋架内的压杆因缺少支点，其计算长度比设计值长，造成压杆长细比加大，承载力下降。类似因素都影响施工阶段的结构承载力，施工荷载作用在未竣工的工程上，可能产生的问题应引起重视。2

施工超载事故很多工地对施工荷载控制不重视，所在施工超载事故较多，这类事故原因有两种：一是施工荷载超过设计值；二是荷载并未超过设计规定，结构实际承载力不足而造成事故。以上事故共同的特点是多层建筑的某层楼板垮塌坠落后，连续击穿下面各层楼板，形成“天井”。当楼、屋面采用预应力板时，一旦超载严重，往往板突然断塌；当用非预应力板时，一般先出现严重裂缝和变形，如能及时适当处置，可以防止倒塌。2

注意事项（1）楼、屋面施工荷载大多数可能超过设计荷载，严重时会造成事故。对于不了解设计荷载或不熟悉设计规范的施工人员，无法确定楼、屋面的允许荷载值时，应向设计人员咨询，防止施工超载。2

（2）要重视施工荷载不同效应造成的后果。要防止梁、板跨中附近出现过大的集中荷载，更要注意动力荷载和重复荷载带走的严重后果。2

（3）应严格执行规范规定：应在混凝土强度达到设计要求后，方可承受全部设计荷载。2

（4）砌砖体结构施工时，必须认真执行规范规定，楼面和屋面堆载不得超过楼板的允许荷载值。当施工层进料口处施工荷载较大时，楼板下宜采取临时支撑措施。2

（5）施工期砌体或混凝土结构的承载力，应根据砂浆和混凝土的施工强度确定。2

（6）以上 5 项要求执行有困难时，须对楼、屋盖的结构安全进行验算，必要时设临时支撑确保施工安全。2

（7）施工超载事故频发，原因复杂，建议标准规范管理部门组织发布有效规定，从根本上杜绝这类事故再发生。2