淺談土建結(jié)構(gòu)工程安全性與耐久性

李文超　張聰慧

摘 要：土建結(jié)構(gòu)向更高強(qiáng)、更美觀發(fā)展的同時(shí)，人們往往忽略了土建結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，大量未達(dá)到設(shè)計(jì)年限的建筑提前報(bào)廢重建，這不僅大大浪費(fèi)了建筑資源也阻礙了建筑科技的發(fā)展，下面我們具體分析影響土建工程結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的因素并做出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：土建結(jié)構(gòu)工程；安全性與耐久性；影響因素與措施

1 土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性

現(xiàn)代土建工程設(shè)計(jì)、建造和使用過程中首先保證的目標(biāo)即為建筑結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性。安全性是指建筑物在正常使用情況下能承受如設(shè)備機(jī)械、家具、人流、自重、氣溫變化、風(fēng)雪等外荷載作用，且在地震、臺(tái)風(fēng)、火災(zāi)等特殊情況發(fā)生時(shí)，建筑物仍能保持整體穩(wěn)定、不倒塌的特性，他是建筑物存在的根本價(jià)值。

耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系是指建筑物在正常使用情況下能滿足設(shè)計(jì)使用年限，保持正常功能的能力，耐久性的這一正常功能更多地體現(xiàn)在適用性上。目前大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造，而混凝土結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性是當(dāng)前影響土建基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量的普遍性問題。

2 我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程安全性與耐久性的現(xiàn)狀

近年來地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，2011年，日本東北部海域發(fā)生8.8級(jí)地震并引發(fā)大的海嘯，震后大多建筑物屹立不倒。2012年新疆發(fā)生的6.6級(jí)地震，受災(zāi)地區(qū)房屋大面積倒塌，損失慘重。兩組實(shí)例對(duì)比，鮮明的表明了我國(guó)土建結(jié)構(gòu)安全性方面的不足。

我國(guó)建設(shè)部于1983年做了一項(xiàng)調(diào)查，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物不能滿足設(shè)計(jì)耐久性，設(shè)計(jì)值50年使用壽命的建筑物往往在使用15-30年后即需大修，一些處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15-20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對(duì)較好，一般可維持40年以上，但室外的陽臺(tái)、雨篷等露天構(gòu)件的使用壽命通常僅有28～38年，大大低于建筑物的設(shè)計(jì)使用壽命。

大量的實(shí)例和調(diào)查報(bào)告表明我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程在安全性與耐久的研究和保障方面有待引起關(guān)注。

3 影響土建結(jié)構(gòu)安全與耐久性能的因素及解決措施。

提高土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性，應(yīng)首先分析影響安全性與耐久性的因素，從影響因素入手找出問題的解決措施，真正解除我國(guó)土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性能不足的隱痛。

3.1 影響土建結(jié)構(gòu)安全性的因素及解決措施

3.1.1 設(shè)計(jì)因素。結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性等方面。土建結(jié)構(gòu)的安全性直接受建筑本身的設(shè)計(jì)影響。

首先，我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)于安全水準(zhǔn)的規(guī)定比國(guó)外同類型的規(guī)范低很多。對(duì)于構(gòu)件安全承載能力標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，比如對(duì)于辦公樓，我國(guó)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定樓板可以承受的安全活荷載為200kg/ m2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于英國(guó)、美國(guó)的240 kg/ m2和250 kg/m2。又如我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定活荷載與恒載（如結(jié)構(gòu)自重）的分項(xiàng)系數(shù)分別為1.4和1.2，而美國(guó)則分別為1.7和1.4，英國(guó)1.6和 1.4，這樣我國(guó)確定構(gòu)件能承受荷載的能力比英美高出15%，但樓層設(shè)計(jì)荷載卻只有其60%左右，大大降低了構(gòu)建承載力的安全水準(zhǔn)。其次，多次的房屋地震倒塌事件也說明，除了構(gòu)件承受力設(shè)計(jì)不足外，整體結(jié)構(gòu)的牢固性也相差較多，結(jié)構(gòu)的整體牢固使結(jié)構(gòu)具有良好的延性和冗余度，對(duì)抗爆炸、撞擊、地震等災(zāi)害時(shí)，能保證整體結(jié)構(gòu)不散，降低災(zāi)害損失。大量的安全事故不是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力過低造成，而是由于結(jié)構(gòu)耐久性不足引起的。

3.1.2 施工因素。土建結(jié)構(gòu)施工工藝不先進(jìn)，施工操作不規(guī)范，以及施工過程中施工單位偷工減料現(xiàn)象也對(duì)結(jié)構(gòu)安全性產(chǎn)生較大威脅。

目前我國(guó)土建行業(yè)大多數(shù)施工企業(yè)只注重工程的數(shù)量和利潤(rùn)，運(yùn)用落后的生產(chǎn)工藝以降低施工成本，很少針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性研發(fā)、學(xué)習(xí)新的生產(chǎn)工藝。大多數(shù)施工企業(yè)以掛靠形式存在，延續(xù)小作坊式生產(chǎn)模式，依靠經(jīng)驗(yàn)法施工，沒有專業(yè)的技術(shù)和管理人員，土建質(zhì)量得不到保障。同時(shí)為了降低成本獲取利潤(rùn)，較多施工單位施工時(shí)偷工減料，減少鋼筋數(shù)量、縮小鋼筋直徑、減少鋼筋混凝土保護(hù)層厚度等，都會(huì)對(duì)工程安全性產(chǎn)生不利影響。

3.1.3 解決措施。首先在設(shè)計(jì)上，我國(guó)要積極研究西方發(fā)達(dá)國(guó)家建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比自身的不足。從規(guī)范上提高結(jié)構(gòu)安全水準(zhǔn)。其次應(yīng)該頒布相應(yīng)的法規(guī)，規(guī)范建筑行業(yè)中設(shè)計(jì)、施工單位的資質(zhì)評(píng)審獲取渠道，做到每個(gè)設(shè)計(jì)單位都具備相應(yīng)的設(shè)計(jì)資質(zhì)、杜絕施工單位的掛靠現(xiàn)象。同時(shí)我國(guó)應(yīng)大力完善原有的質(zhì)量規(guī)范、研發(fā)新的施工工藝，保證施工單位施工有理可依，加強(qiáng)建筑行業(yè)的法治力度，嚴(yán)肅處理工程施工中的偷工減料現(xiàn)象。最后我國(guó)建筑行業(yè)內(nèi)部應(yīng)加快技術(shù)人員的“換洗”，老一輩建筑技術(shù)人才通過培訓(xùn)教育，合格者繼續(xù)上崗，招錄一批高素質(zhì)高學(xué)歷的新技術(shù)人才，為我國(guó)建筑行業(yè)充添新的血液。

3.2 影響土建結(jié)構(gòu)耐久性的因素及解決措施

3.2.1 施工單位因素。施工單位施工時(shí)常常為了搶工期而不適當(dāng)?shù)募涌焓┕?，施工中足夠的混凝土養(yǎng)護(hù)期是保證土建結(jié)構(gòu)耐久性的因素之一，在施工過程中新澆筑混凝土常常未達(dá)到足夠的養(yǎng)護(hù)期便拆模進(jìn)行上一層施工，或是構(gòu)件未達(dá)到拆模要求的強(qiáng)度時(shí)，在上面堆放過重的材料荷載，這些都給土建結(jié)構(gòu)的耐久性帶來了隱患。

3.2.2 人為使用因素。建筑物因自身的結(jié)構(gòu)和力學(xué)特點(diǎn)有自身的用途，依民宅標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的建筑如若用作工業(yè)廠房，則會(huì)大大降低其耐久性。國(guó)民素質(zhì)低下，存在很多故意損毀一些公共建筑和基礎(chǔ)設(shè)施，肆無忌憚在限重的道路橋梁上行車等人為降低土建結(jié)構(gòu)的耐久性的行為。

3.2.3 自然環(huán)境因素。建筑物的使用環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性有很大的影響，如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕，都會(huì)腐蝕裸露的混凝土，降低其耐久性自然環(huán)境不斷惡化，如廢氣、酸雨，酸雨的降落會(huì)直接危害混凝土結(jié)構(gòu)，同時(shí)一些不可避免的不可抗力因素，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的耐久性也有巨大威脅。如近年來經(jīng)常出現(xiàn)的地震、海嘯等會(huì)產(chǎn)生超出建筑結(jié)構(gòu)受力安全極限的破壞荷載，直接令建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜、甚至直接損毀。

3.2.4 解決措施。要想提高土建結(jié)構(gòu)的耐久性，應(yīng)首先控制影響土建結(jié)構(gòu)耐久性的人為因素。建設(shè)部門加大對(duì)施工單位的監(jiān)管力度，不僅僅監(jiān)管技術(shù)和質(zhì)量，也要對(duì)混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)進(jìn)行監(jiān)管；同時(shí)加強(qiáng)社會(huì)文明宣傳，宣揚(yáng)文明保護(hù)建筑行為，加大人們對(duì)自己不良行為的認(rèn)識(shí)，從根本上杜絕超重駕駛等不文明行為的發(fā)生；最后加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)，支持環(huán)保事業(yè)，減小污染的空氣和水對(duì)建筑物的損害。

4 結(jié)語

綜上所述，土建結(jié)構(gòu)安全性和耐久性得不到保障不但直接威脅人類的生命財(cái)產(chǎn)，還會(huì)對(duì)社會(huì)進(jìn)步產(chǎn)生巨大的阻礙，我國(guó)在土建結(jié)構(gòu)安全性和耐久性上與發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的不足，我們要深刻意識(shí)到提高建筑物安全性和耐久性的深遠(yuǎn)意義，從研發(fā)先進(jìn)的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)技術(shù)入手，彌補(bǔ)科技上的不足，同時(shí)全面規(guī)范建筑物的建造過程，并學(xué)習(xí)正確的建筑物使用，養(yǎng)護(hù)方法，實(shí)現(xiàn)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限內(nèi)的真正安全與耐久。

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