土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制措施

潘海龍

摘要：土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)事關(guān)重大，關(guān)系著工程的質(zhì)量和使用壽命，因此要加強(qiáng)設(shè)計(jì)的重視。本文主要對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制措施進(jìn)行了相關(guān)探析，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)提出相關(guān)意見(jiàn)及解決方法。

關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；控制

近年來(lái)，土木工程事故頻繁發(fā)生，給國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，也給人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。雖然國(guó)家建委發(fā)出了質(zhì)量終身責(zé)任制，并加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，事故有了顯著降低，但由于設(shè)計(jì)的原因引發(fā)的事故比例卻在呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。此外，因?yàn)樵O(shè)計(jì)師害怕承擔(dān)責(zé)任，施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)于保守，也給國(guó)家造成了巨大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。本文就這一問(wèn)題作了以下淺要分析，希望可以有助于我國(guó)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制措施的完善。

一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌的能力保障安全，是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標(biāo)

結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工水準(zhǔn)，也與結(jié)構(gòu)的正確使用（維護(hù)、檢測(cè)）有關(guān)。工程的安全性主要決定于設(shè)計(jì)者的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，當(dāng)然此外也有施工者的水準(zhǔn)問(wèn)題，也與結(jié)構(gòu)的合理使用與維護(hù)、檢測(cè)緊密相連。目前，建筑部門關(guān)于土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的安全管理水準(zhǔn)較低，而國(guó)際上同類規(guī)范較高，出現(xiàn)事故較少，即使出現(xiàn)重大天災(zāi)人禍，損失也較輕微。我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)規(guī)范的欠缺就表現(xiàn)在牢固性方面差，結(jié)構(gòu)構(gòu)件沒(méi)有足夠的承載能力。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是建筑安全的保障，是土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)的第一要考慮的問(wèn)題，安全設(shè)計(jì)，即便建筑局部出現(xiàn)損壞也不會(huì)引起其它部分損壞甚至大范圍連續(xù)破壞倒塌造成極大的損失和悲劇，這是安全設(shè)計(jì)應(yīng)具備的最基本的能力。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的冗余度，然而由于土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在我國(guó)起步晚，發(fā)展比較落后，在實(shí)際操作中出現(xiàn)了很多問(wèn)題。

（二）主要體現(xiàn)在以下幾方面

1.工程設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)偏低。對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，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、安全系數(shù)范圍的定位、結(jié)構(gòu)工程的整體牢固性與結(jié)構(gòu)工程的耐久性等幾個(gè)方面。我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)計(jì)及設(shè)置水準(zhǔn)，總體上要比國(guó)外同類更規(guī)范。這使得在工程施工中難以按照實(shí)際的去施工，是導(dǎo)致施工質(zhì)量低的根源。

2.工程設(shè)計(jì)規(guī)范的整體牢固性差。土建結(jié)構(gòu)工程除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠承載能力外，結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導(dǎo)致大范圍連續(xù)破壞倒塌的而應(yīng)該具備的最基本的能力，或者說(shuō)是結(jié)構(gòu)不應(yīng)出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的冗余度，用來(lái)對(duì)付地震、爆炸等災(zāi)害荷載或因人為差錯(cuò)導(dǎo)致的災(zāi)難后果，可以減輕災(zāi)害損失。而我國(guó)這方面的問(wèn)題并不少見(jiàn)，很多工程的整體性差，因火災(zāi)、地震、人為破壞而造成的整體倒塌令人矚目，尤其是在地質(zhì)情況復(fù)雜、土質(zhì)承載能力差的地區(qū)，在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)時(shí)不重視設(shè)計(jì)與設(shè)置前的論證及安全等級(jí)，造成的問(wèn)題十分普遍，所造成的后果也是觸目驚心。

3.土建結(jié)構(gòu)工程的耐久安全性差、正確使用與維護(hù)意識(shí)相對(duì)較差。我國(guó)土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范中，把土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求上，而對(duì)環(huán)境因素的作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及周圍水、土中有害化學(xué)介質(zhì)侵蝕）下的耐久性要求則相對(duì)考慮較少或基本不考慮，并且在很多方面沒(méi)有細(xì)致的規(guī)范。而混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)安全事故或降低土建結(jié)構(gòu)的使用壽命的問(wèn)題十分普遍，不僅僅是設(shè)計(jì)單位忽視了其嚴(yán)重性，其使用者也沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)，其普遍性和嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)過(guò)于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來(lái)的危害。

二、加強(qiáng)木工工程安全性和耐久性控制措施

（一）改善我國(guó)土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性，是符合社會(huì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的基本要求?？偟膩?lái)說(shuō)土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題需要引起國(guó)家有關(guān)部門的重視：建議國(guó)家及相關(guān)研究單位或機(jī)構(gòu)，強(qiáng)化對(duì)混凝土工程耐久性及對(duì)特殊環(huán)境狀態(tài)下耐久性的基礎(chǔ)理論研究，并制定技術(shù)規(guī)范和有關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)督措施；科學(xué)的編制相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)與評(píng)估要建立從業(yè)人員的注冊(cè)制度和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證與監(jiān)管體制與常設(shè)機(jī)構(gòu)；完善土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測(cè)與維護(hù)機(jī)制，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念和意識(shí)；用科學(xué)的管理手段把握和約束從業(yè)人員的注冊(cè)和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)的認(rèn)證，規(guī)范土建結(jié)構(gòu)工程安全性及耐久性的管理體制，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，以人為本，注重人性化管理與科學(xué)管理相結(jié)合，逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強(qiáng)制性質(zhì)，并鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步；合理制定和設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全及耐久性水準(zhǔn)，主管部門、研究機(jī)構(gòu)實(shí)事求是組織論證，在建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)上，建議集思廣益，收集不同意見(jiàn)，使規(guī)范具有實(shí)實(shí)在在的科學(xué)性先進(jìn)性和可操作性。

（二）從具體而言可以從兩方面進(jìn)行考慮

1.設(shè)計(jì)的安全性。①?gòu)墓芾砩媳ＷC設(shè)計(jì)的安全性。選擇資質(zhì)等級(jí)高、實(shí)力強(qiáng)、管理先進(jìn)的設(shè)計(jì)單位，掌握最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論及設(shè)計(jì)方法，擁有最先進(jìn) 的設(shè)計(jì)設(shè)備，其設(shè)計(jì)人員素質(zhì)較高，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)比較豐富，其設(shè)計(jì)成果質(zhì)量往往也很高。②加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)，熟練掌握設(shè)計(jì)計(jì)算理論及方法，提高設(shè)計(jì)素質(zhì)設(shè)計(jì)人員對(duì)設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)方法的掌握程度直接影響設(shè)計(jì)質(zhì)量。③ 設(shè)計(jì)計(jì)算不漏項(xiàng)一般來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)者考慮到的設(shè)計(jì)計(jì)算項(xiàng)目都能滿足安全要求。對(duì)幾起設(shè)計(jì)事故的分析表明，設(shè)計(jì)事故多數(shù)是由設(shè)計(jì)者疏忽而漏掉某個(gè)項(xiàng)目引起的。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要認(rèn)真對(duì)待，對(duì)于每一部分的數(shù)據(jù)都要認(rèn)真核對(duì)。④設(shè)計(jì)圖紙要詳細(xì)。由于施工人員素質(zhì)差異很大，設(shè)計(jì)者應(yīng)該本著吃苦耐勞、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的態(tài)度對(duì)某些細(xì)節(jié)詳加說(shuō)明以便于不同的施工者都能理解圖紙的意思，能夠嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工，從而避免因圖紙的問(wèn)題造成的工程質(zhì)量事故。⑤加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)管發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修改設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)文件審核實(shí)施后，設(shè)計(jì)單位與施工單位要保持聯(lián)系，及時(shí)糾正施工人員的理解錯(cuò)誤，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)核對(duì)設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)改正。對(duì)施工人員提出的建議，要給以足夠的重視。

2.設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性

①?gòu)墓芾矸矫娲龠M(jìn)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。通過(guò)招投標(biāo)，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)比、論證。在確保安全的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)考察經(jīng)濟(jì)性，兼顧美觀等，優(yōu)中選優(yōu)。這樣會(huì)促使設(shè)計(jì)單位盡可能拿出最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，為國(guó)家節(jié)約開(kāi)支。

②不要一味采用標(biāo)準(zhǔn)圖。采用標(biāo)準(zhǔn)圖能大大降低設(shè)計(jì)工作量，加快設(shè)計(jì)進(jìn)度，減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。但由于沒(méi)經(jīng)過(guò)計(jì)算，為保證安全，只好采用高標(biāo)準(zhǔn)系列，這樣容易造成成本超支。設(shè)計(jì)人員應(yīng)有吃苦耐勞的精神，對(duì)可能壓縮費(fèi)用的地方進(jìn)行仔細(xì)核算，在保證安全的基礎(chǔ)上，爭(zhēng)取拿出最經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。

③ 注意減少多參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)的安全累積。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)是個(gè)多因素問(wèn)題，涉及材料選擇、截面形狀、尺寸、鋼筋用量、合理布置等，所以，對(duì)于同一荷載，設(shè)計(jì)結(jié)果并不惟一，但必須滿足構(gòu)造和強(qiáng)度要求。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)該使構(gòu)件美觀經(jīng)濟(jì)。

④ 協(xié)調(diào)相關(guān)部門關(guān)系，克服本位主義，以大局為重一個(gè)工程往往與其他單位發(fā)生關(guān)系，比如提供數(shù)據(jù)、拆遷等。如果這些單位能以大局為重，積極配合，將大大減少工程費(fèi)用。

三、結(jié)語(yǔ)

土木建筑工程結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)事關(guān)重大，關(guān)系著工程的質(zhì)量和使用壽命，因此要加強(qiáng)設(shè)計(jì)的重視，保證工程的施工質(zhì)量。要想獲得施工質(zhì)量的保證，要想得到工程設(shè)計(jì)的安全，土木建筑工程結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)是重中之重，它是整個(gè)建筑過(guò)程中最重要的環(huán)節(jié)，不僅關(guān)系著建筑水平的高低，還關(guān)系著人們生命財(cái)產(chǎn)的安全和國(guó)家基礎(chǔ)事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]程蕓.試論土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與安全性[J].山西建筑.2008

（作者單位：南京大凱工程技術(shù)有限公司）