土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性影響因素及建議探討

彭登菊

摘要：文章主要結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)，闡述了土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性的現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，分析了土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性問題的原因，從中提出了提升土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的建議。

關(guān)鍵詞：土建結(jié)構(gòu)工程；混凝土；耐久性；建議

引言

土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系，是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能 力，這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性，而且更多地體現(xiàn)在適用性上。土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀，大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造，混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的普遍性問題。

1 土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代末期，先前建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程出現(xiàn)過早損壞的現(xiàn)象得到證實(shí)后，才顛覆了不少人心中將混凝土視為非常耐久材料的固有看法。

20世紀(jì)80年代初，據(jù)我國(guó)建設(shè)部的一項(xiàng)調(diào)查表明，國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物的最長(zhǎng)使用期限為25年～30年，界期內(nèi)都需要或多或少地修補(bǔ)，尤其是處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物，其使用壽命將縮短長(zhǎng)僅10年之久。這種現(xiàn)象在橋梁、港口等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性上更為普遍，歸根結(jié)底是由鋼筋混凝土保護(hù)層過薄、密實(shí)性差等，及許多工程建成后在短期內(nèi)就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂等原因造成的。尤其是海港碼頭，一般在10年左右就會(huì)出現(xiàn)混凝土順筋開裂和剝落等現(xiàn)象，極需修補(bǔ)。除此之外，城市立交橋常因冬天灑除冰鹽及冰凍作用，在短短十幾年內(nèi)就不得不限載、大修或者拆除。可見，冰鹽也能對(duì)混凝土路面造成很大傷害，就比如東北一條高等級(jí)公路，僅在一個(gè)冬天內(nèi)就出現(xiàn)大面積剝蝕的現(xiàn)象。而我國(guó)鐵路隧道由于采用低強(qiáng)度混凝土作為襯砌材料，因其密實(shí)度和抗?jié)B性極差，不耐地下水，遭到機(jī)車廢氣侵蝕等原因，造成開裂、滲漏嚴(yán)重等現(xiàn)象。根據(jù)對(duì)幾個(gè)公路局所管轄的隧道隨機(jī)抽樣調(diào)查分析，出現(xiàn)漏水情況的占50.4%，且1/3滲漏嚴(yán)重，并伴有鋼軌配件銹蝕、電力牽引部分地段漏電等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正常運(yùn)行。此前有專家預(yù)估，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)的高潮還將延續(xù)20年，這個(gè)高潮即將到來，其耗費(fèi)將倍增于這些工程施工建設(shè)時(shí)的投資。看來土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性不容忽視。

2 影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的原因

2.1 以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)的衡量標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)外對(duì)水泥強(qiáng)度質(zhì)量的檢驗(yàn)既要求不低于規(guī)定的最低值，又規(guī)定不高于最高值。一旦強(qiáng)度超過了規(guī)定值，即被視為不合格，這有利于提高水泥產(chǎn)品的質(zhì)量而國(guó)內(nèi)要求比較低，不低于最低值即可，這將導(dǎo)致水泥工業(yè)對(duì)水泥強(qiáng)度的不適當(dāng)追求，使水泥細(xì)度增加，較強(qiáng)的礦物成份比例提高。

2.2 施工單位不恰當(dāng)?shù)氖┕みM(jìn)度及政府行的不恰當(dāng)干預(yù)

充足的施工養(yǎng)護(hù)期是混凝土耐久性質(zhì)量的保證。據(jù)有關(guān)報(bào)道，國(guó)外對(duì)于超前于合同規(guī)定施工期的行為給予重款，顯然超前的施工進(jìn)度不利于程質(zhì)量。例如環(huán)境的進(jìn)一步惡化，都無(wú)疑對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)造成大面積的侵蝕。因此迫切需要編制橋梁、隧道及港口等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計(jì)的技術(shù)條例，進(jìn)一步修訂補(bǔ)充現(xiàn)行規(guī)范中相關(guān)要求。必須明確的是各類基礎(chǔ)設(shè)施工程的設(shè)計(jì)工作壽命，清楚知悉在一些比較重要的工程設(shè)計(jì)文件中，必須附注相關(guān)使用壽命的要求和論證。通過對(duì)當(dāng)前狀況的分析，施工技術(shù)人員在結(jié)構(gòu)耐久性要求上沒有可遵照的新依據(jù)，導(dǎo)致在工程在結(jié)構(gòu)耐久性上依舊沿著老路走，除此之外，現(xiàn)今規(guī)范中的某些條文對(duì)設(shè)施工程結(jié)構(gòu)耐久性有害。還要更重要的一點(diǎn)就是，在橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)施工中，必須加入粉煤灰等摻合料以確保提高混凝土的耐久性，可我國(guó)實(shí)際的鐵路混凝土橋隧道施工仍然觸犯有關(guān)明文規(guī)定。

2.3 工程技術(shù)界的過時(shí)看法，對(duì)改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成強(qiáng)大阻力

引氣是改善混凝土耐久性及工作性的常規(guī)手段，低水泥用量是提高混凝土抗裂及耐久性能的重要途徑。而不愿意使用引氣劑，和希望加大水泥用量來保證混凝土強(qiáng)度，對(duì)改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成強(qiáng)大阻力。經(jīng)過修訂后的工程結(jié)構(gòu)耐久性的規(guī)范要求，已經(jīng)為其他土建工程行業(yè)領(lǐng)域提供了規(guī)范的約束要求。因此其他土建工程行業(yè)應(yīng)遵照要求，一方面學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外已有的經(jīng)驗(yàn)，盡快制定出相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工技術(shù)計(jì)劃以應(yīng)急需，另一方面還要合理安排系統(tǒng)的研究項(xiàng)目，加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性研究工作的支持力度，同時(shí)清楚地認(rèn)識(shí)到混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性已然成為我國(guó)在這一領(lǐng)域的瓶頸環(huán)節(jié)。必須在當(dāng)前國(guó)際上結(jié)構(gòu)工程學(xué)科最前沿研究領(lǐng)域下狠下功夫。

3 土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性建議

（1）主管土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的部門，要對(duì)工程的耐久性要求作重點(diǎn)審查，明確土建結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)應(yīng)有最低使用壽命的要求，重要工程的設(shè)計(jì)文件中應(yīng)有正常使用壽命和耐久性設(shè)計(jì)的獨(dú)立章節(jié)與論證；盡 快編制橋梁、隧道、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計(jì)的技術(shù)條例，修訂補(bǔ)充現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的要求。在修訂規(guī)范的耐久性要求上，交通部于 2001年頒布的港工混凝土 結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范已為其它土建結(jié)構(gòu)工程行業(yè)起到較好的示范作用。我們一方面要參照國(guó)內(nèi)外已有的資料和經(jīng)驗(yàn)，盡快編寫出相應(yīng)的設(shè)計(jì)施 工技術(shù)文件以應(yīng)急需，另一方面則要安排系統(tǒng)的研究項(xiàng)目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土的耐久性研究離不開原材料和環(huán)境等特定條件，需要考慮本國(guó)的特點(diǎn)，是不能完全依賴國(guó)外研究成果的。

（2）加強(qiáng)土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測(cè)與維護(hù)。結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測(cè)、維護(hù)和修理不能分割，對(duì)處于露天 和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程來說尤其如此。為了保證結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用過程中，應(yīng)該進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)。我國(guó)有結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)規(guī)范與施工規(guī)范，但沒有如何使用的規(guī)范。有些工程倒塌事故，例如，某大橋發(fā)生橋面坍落事故，就是因?yàn)闃蛎娼Y(jié)構(gòu)與主拱之間的吊桿在連接處發(fā)生銹蝕，如果有定期的檢測(cè)要求，這樣的事故很有可能避免。有些國(guó)家對(duì)于結(jié)構(gòu)的損壞可能導(dǎo)致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程，強(qiáng)制規(guī)定必須定期檢測(cè)；即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件，因其墜落后容易傷及公眾，也有強(qiáng)制定期檢測(cè)的要求。

（3）完善土建結(jié)構(gòu)工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理體制。要更好的發(fā)揮學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制、修訂和管理中的作用，逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強(qiáng)制性質(zhì)，鼓勵(lì)編制地方性規(guī)范（標(biāo)準(zhǔn)）和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，適應(yīng)不同地區(qū)在環(huán)境地質(zhì)和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平上的差異，并鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。國(guó)家要對(duì)混凝土工程耐久性的基礎(chǔ)理論研究給予重點(diǎn)支持，為在近期內(nèi)編訂有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)給以立項(xiàng)資助，促進(jìn)土建結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)指導(dǎo)性技術(shù)條例的編制。在推廣可靠度方法于各類設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí)，要廣泛征集各種看法，實(shí)事求是，穩(wěn)慎對(duì)待。

（4）研發(fā)新技術(shù)，使土建結(jié)構(gòu)工程走上可持續(xù)發(fā)展的道路積極研發(fā)新技術(shù)，加大混凝土中高性能混凝土的成分，減少水泥所占的比例，有利于增強(qiáng)混凝土的耐久性，同時(shí)也減少了水泥、砂石等資源的消耗量，不僅提高了土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性，也是其走上了綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，影響土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的因素眾多，其中既有技術(shù)問題，也有制度問題。因此要改善土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性，就要從技術(shù)和制度方面雙管齊下，全方面多角度的提出并落實(shí)問題的解決方案，從而在根本上解決土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的問題。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 王軍：《土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性》，《山西建筑》，2009（8）.