研究耐久性土建结构工程安全性与耐久性

论文导读：水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。二、土建结构工程的耐久性土建结构工程的耐久性与所建筑工程的使用期限紧密相联，更是使用期内
摘要：混凝土结构的耐久性是困扰土建基础设施的世界性问题，应当引起我国有关主管部门和设计施工单位的足够重视。土建工程的设计应有最低使用寿命的要求；对于重要公共基础设施和建筑物，在其使用期内应实施强制性的定期安全检测。要完善技术标准体系与管理体制，鼓励科技创新和技术进步。
关键词：土建结构工程 安全性 耐久性

一、土建结构工程的安全性

土建结构的安全性就是指防止破坏倒塌、防止人员受伤的一种能力，它也是结构工程最为重要的质量标准，而结构工程的安全性也是主要由于施工的水平和结构的设计，并且与结构的正确维护、检测有关，这些又与土建工程法规和技术标准合理设置及运用有相当的关联性。
从土建结构需要承受多大的荷载、荷载分项系数与材料强度分项系数的大小来做出对比，1959年我国对建筑实施规范以来，比如办公楼的建设，其规范规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤（现已确定在新的规范里将改回到200公斤），而美、英则为240和250公斤；前者是计算荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，后者是计算结构构件固有的承载能力时，将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数。这样根据我国原有规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载标准值与荷载分项系数的乘积）值大约只有英国、美国的52%（考虑人员和设施等的活载）和85%（对结构自重等的恒载），而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力却要比英国、美国规范高，两者都使构件承载力的安全水准下降。这里的问题主要在于设计墨守成规，在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
我国结构设计规范的安全设置水准较低，在土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。这种作法能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，并历经了较长时间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力取得的重大成就。但是，由于安全储备较低，抵御意外作用的能力相对不足。如果能够适当提高安全设置水准，将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。

二、土建结构工程的耐久性

土建结构工程的耐久性与所建筑工程的使用期限紧密相联，更是使用期内建筑结构保持正常功能的表现。这一正常表现主要包括：结构的安全性、结构的适用性。
1.土建结构工程的耐久性现状。当今大多数土建结构主要由混凝土建造，混凝土结构的耐久性是困扰当前土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有；但是这一问题至今尚未引起我国广大设计与施工单位尤其是政府管理部门的足够重视。长期以来，人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料。直到上世纪80年代初期，发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境因素影响下出现过早损坏。德、美等国家许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二三十年甚至在更短的时期内就出现损坏；据近年美国土木工程学会的一份材料估计，美国国内基础设施工程中仅为修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需810亿美元，而现在联邦政府每年为此拨款只有50亿-60亿美元。为此发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施。我国建设部于2006年的一项调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25年左右、尤其是处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15年左右就需要大的修补和巩固。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持45年以上，但室外的阳台、雨篷等露天构件的使用寿命通常仅有35年左右。
2.由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强度的不适当追求，使水泥细度增加，早强的矿物成分比例提高，这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只论文导读：
要求不低于规定的最低许可值，而国外则同时还要求不高于规定的最高值，如果强度超过了也被认为不合格，这一要求还有利于水泥产品质量的均匀性。
3.不适当地加快施工进度，尤其是对工程进度不适当的行政干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证，“早产有损生命健康”的概念同样适用于混凝土。国内一些媒体大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程，很可能就是今后注定要花掉大量资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工工期的工程在国外要被罚款，因为意味着工程质量有遭到损害的可能。
4. 土建结构工程使用阶段的正常检测与维护，结构耐久性与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。如废气、酸雨，我国的酸雨面积已超过国土的30%。为了保证结构安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用过源于：初中英语论文www.7ctime.com
程中，应该进行定期检测和维护。我国有结构工程的设计规范与施工规范，但没有如何使用的规范。有些国家对于结构的损坏可能危及公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程，强制规定必须定期检测；即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件，因其坠落后容易伤及公众，也有强制定期检测的要求。我国由于施工管理水平相对较差，施工操作人员的素质不高，质量控制与质量保证制度不够健全，规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患，所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量，虽然政府已做出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定，但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度，还应以预防为主，通过例行检测及时发现问题。对于在役土建工程的检测和评估，要建立相应的法规和标准，要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度，在管理体制上予以规范。

三、如何提高土建工程安全性和耐久性

1.亟需制定法规和编制相应的技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要，加大工程维修费的比例。
2.完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文的强制性质；鼓励编制地方性规范（标准）和企业标准，以适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。
3.合理设置土建结构设计的安全水准，必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给乃至公众的意向等多种因素。随着我国经济形势的巨大变化，有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准，建议主管部门组织论证。桥梁等交通土建结构的风险后果较大，且由于车流、车载、车速的快速发展，在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上似乎应比一般的建筑结构有更高的安全储备。
参考文献
《土建结构工程的安全性》
《土建结构工程的耐久性》
[3]《土建结构工程结构设计规范》