土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中耐久性設(shè)計(jì)的價(jià)值及意義

潘 偉

（廣西建工集團(tuán)第二安裝建設(shè)有限公司，廣西 柳州 545506）

從建筑材料的選擇、應(yīng)用及施工工藝的角度進(jìn)行創(chuàng)新和提升，能夠在確保施工效率的基礎(chǔ)上提升土建工程的質(zhì)量和整體安全性。在設(shè)計(jì)和施工階段充分考慮環(huán)境因素也可保證建筑物的使用耐久性。

1 土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中的耐久性價(jià)值及意義

隨著時(shí)代的發(fā)展和變化，人們的思想觀念發(fā)生了很大的改變，每個(gè)人都有不同的需求，因而對(duì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的要求也就越來(lái)越高，這加大了工作的難度。利益最大化是每一個(gè)建筑單位的目標(biāo)，都希望在減少成本投入的基礎(chǔ)上，獲得最大利益回報(bào)。在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，有效應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)可以在很大程度上降低企業(yè)的成本投入，還能有效保證工程質(zhì)量，最終達(dá)到利益最大化的目標(biāo)。近年來(lái)，優(yōu)化技術(shù)通過(guò)不斷的完善和發(fā)展，在技術(shù)理念上與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)相比有很大的突破，在工程質(zhì)量和安全方面也是很好的保障。另外，優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程上的應(yīng)用可以使設(shè)計(jì)方案得到更好的優(yōu)化，保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和實(shí)用性。因此，優(yōu)化技術(shù)在土建結(jié)構(gòu)工程中的有效應(yīng)用意義重大。

2 土建結(jié)構(gòu)工程耐久性存在的問(wèn)題

2.1 存在諸多結(jié)構(gòu)裂縫

在當(dāng)前的土建設(shè)計(jì)中，經(jīng)常容易出現(xiàn)各種開裂、結(jié)構(gòu)裂縫，并且隨著土建結(jié)構(gòu)使用年限的不斷延長(zhǎng)，其結(jié)構(gòu)安全性與耐久性勢(shì)必受到極大影響。如在某土建變電站工程中，由于施工人員過(guò)于依賴自身工作經(jīng)驗(yàn)，在未能對(duì)工程實(shí)際進(jìn)行充分考量，并嚴(yán)格參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的情況下，盲目套用其他土建工程中的土石顆粒級(jí)配與水灰比，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)嚴(yán)重的離析現(xiàn)象，最終引發(fā)土建變電站建構(gòu)出現(xiàn)大量裂縫。除此之外，在土建設(shè)計(jì)中，如果因工作人員選擇的結(jié)構(gòu)材料承載力系數(shù)不合理，使得結(jié)構(gòu)實(shí)際承載負(fù)荷遠(yuǎn)超規(guī)定值，同樣也會(huì)在一定程度上增加施工裂縫出現(xiàn)的可能性。

2.2 間距設(shè)計(jì)不規(guī)范

在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)伸縮縫進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果屋面沒(méi)有隔熱層，其間距不能超過(guò)0.5m，但是很多設(shè)計(jì)人員在此方案的設(shè)計(jì)上都存在分歧。就我國(guó)的設(shè)計(jì)情況來(lái)看，很多設(shè)計(jì)人員在工作時(shí)都設(shè)置了伸縮縫，但是部分墻體還會(huì)出現(xiàn)裂縫，造成這一問(wèn)題的主要原因是施工材料與結(jié)構(gòu)因溫差的問(wèn)題出現(xiàn)伸縮，故很多設(shè)計(jì)人員都沒(méi)有按照具體的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算伸縮縫間距。

2.3 工作人員能力較低

就我國(guó)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來(lái)看，很多企業(yè)都存在能力較低的員工，這樣就制約了工作的進(jìn)展。在具體的工作中，相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案缺乏可行性，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案在實(shí)際使用過(guò)程中問(wèn)題頻發(fā)。這一問(wèn)題在地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū)出現(xiàn)較多，主要原因是工作人員對(duì)地區(qū)了解程度不足，故在方案的設(shè)計(jì)上較為主觀，對(duì)此就需要企業(yè)提高對(duì)工作人員能力的重視，在進(jìn)行工作時(shí)，選擇能力較強(qiáng)的員工。

3 土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的改善對(duì)策

3.1 采取保護(hù)層厚度優(yōu)化措施

混凝土的強(qiáng)度與建筑保護(hù)層的厚度兩者之間聯(lián)系比較密切，故在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，就需要設(shè)計(jì)人員對(duì)工程進(jìn)行全面的分析，找出建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與水接觸的部分，然后在具體的工程施工中增加混凝土的厚度。此外，在建筑基礎(chǔ)保護(hù)層的厚度上也要適當(dāng)增加，但是增加的厚度要根據(jù)具體的工程實(shí)際進(jìn)行控制，做到不超過(guò)5mm。

3.2 加強(qiáng)施工監(jiān)管

土建結(jié)構(gòu)工程中開展施工監(jiān)管具有重要意義。為加強(qiáng)對(duì)工程進(jìn)度的監(jiān)管，應(yīng)設(shè)置專業(yè)監(jiān)管部門，招集施工設(shè)計(jì)專業(yè)人員、施工進(jìn)度管理人員、材料人員等。設(shè)計(jì)監(jiān)管人員負(fù)責(zé)施工方案設(shè)計(jì)的審核與檢查；施工進(jìn)度監(jiān)管人員負(fù)責(zé)施工進(jìn)度檢查，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)施工人員與崗位，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理；材料監(jiān)管人員負(fù)責(zé)選材監(jiān)督與設(shè)備使用監(jiān)督，確保材料與設(shè)備使用正當(dāng)，提醒相關(guān)人員進(jìn)行設(shè)備維護(hù)。同時(shí)，還應(yīng)對(duì)工人進(jìn)行監(jiān)督管理，以避免在崗期間偷工減料，干不正當(dāng)交易等。總而言之，施工監(jiān)管可有效預(yù)防與解決工程建設(shè)中的絕大部分問(wèn)題，確保工程質(zhì)量，提升土建工程耐久性。

3.3 提高土建結(jié)構(gòu)工程建設(shè)技術(shù)的先進(jìn)性

隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，土建工程施工和建造技術(shù)也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，在實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新。相關(guān)的科研人員要積極投入到土建結(jié)構(gòu)施工的創(chuàng)新研發(fā)工作中，著重針對(duì)基礎(chǔ)建筑材料，如混凝土的成分配比及土建結(jié)構(gòu)工程的結(jié)構(gòu)加固方式等方面增大研發(fā)力度。從原材料和施工建造技術(shù)的角度，共同提升土建結(jié)構(gòu)工程的安全性和耐久性。同時(shí)，建造技術(shù)也應(yīng)響應(yīng)綠色環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展要求，利用環(huán)保綠色的施工理念改善土建施工的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

3.4 控制土建工程原材料的配比

結(jié)合長(zhǎng)期的土建工程施工經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目總結(jié)進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，土建工程建設(shè)質(zhì)量及施工過(guò)程的順利程度很大程度上取決于基礎(chǔ)原材料的配置和使用方式是否合理。具體來(lái)說(shuō)，建筑用原材料的種類、型號(hào)、規(guī)格等都應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)科學(xué)選材的基本原則。并結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際需要，綜合確定混凝土的配比，切實(shí)保證其具有足夠的耐久性和密實(shí)性，使混凝土構(gòu)件能夠在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中長(zhǎng)久保持良好的化學(xué)和物理穩(wěn)定性，并且在惡劣環(huán)境和劇烈溫差變化的環(huán)境中也能有效延長(zhǎng)其使用壽命。

3.5 正確處理各種荷載

為了有效提高土建設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)安全及耐久性，首先需要對(duì)工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程中出現(xiàn)的各種荷載進(jìn)行有效處理。為此，需要相關(guān)工作人員需要充分立足工程實(shí)際，在全面搜集整理各項(xiàng)與土建設(shè)計(jì)有關(guān)的資料信息與重要數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定確定合理的安全系數(shù)。

3.6 要將實(shí)用性與藝術(shù)性相結(jié)合

為了保證建筑項(xiàng)目的實(shí)用性和安全性以及為居民提供良好的生活工作環(huán)境，土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)必須把實(shí)用性和藝術(shù)性的設(shè)計(jì)理念結(jié)合起來(lái)融入設(shè)計(jì)中才能達(dá)到效果。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該盡可能地把優(yōu)化技術(shù)有效應(yīng)用到土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中，才能不斷改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，另外還需要通過(guò)優(yōu)化技術(shù)把一些藝術(shù)元素也融入設(shè)計(jì)中去，這樣才能體現(xiàn)出建筑的藝術(shù)美感。

3.7 設(shè)計(jì)時(shí)要注意土建結(jié)構(gòu)的使用壽命

建筑項(xiàng)目的使用壽命是土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該首先要考慮的問(wèn)題，對(duì)建筑物的壽命要求應(yīng)該符合國(guó)家通用的標(biāo)準(zhǔn)，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)此引起重視，對(duì)建筑物使用壽命的意義要做到深入研究。對(duì)建筑物使用壽命的研究在設(shè)計(jì)階段應(yīng)該注重模擬實(shí)驗(yàn)，把土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)通過(guò)BIM 技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，以保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案能夠使建筑物的使用壽命達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。在模擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中還要把一些影響建筑物實(shí)際使用壽命的因素充分考慮進(jìn)去進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn)，以保證實(shí)際的結(jié)果和模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果能夠達(dá)到充分吻合的效果。

3.8 數(shù)學(xué)規(guī)劃法

在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用優(yōu)化技術(shù)，必須使用數(shù)學(xué)規(guī)劃法，數(shù)學(xué)規(guī)劃法能夠很好地體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的力學(xué)設(shè)計(jì)，保證力學(xué)設(shè)計(jì)做到科學(xué)合理，應(yīng)用數(shù)學(xué)規(guī)劃法是以土建結(jié)構(gòu)中的力學(xué)問(wèn)題作為切入點(diǎn)，對(duì)土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化，保證力學(xué)設(shè)計(jì)能夠滿足建筑物的要求，從而保證建筑物的整體質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在土建設(shè)計(jì)當(dāng)中如果施工材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，缺乏后續(xù)的有效運(yùn)維管理或是存在諸多結(jié)構(gòu)裂縫等，均會(huì)直接影響土建設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)安全與耐久性。因此相關(guān)工作人員需要充分結(jié)合工程實(shí)際，并嚴(yán)格遵循國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求及各項(xiàng)技術(shù)規(guī)程規(guī)定，正確處理土建設(shè)計(jì)當(dāng)中的各種荷載，嚴(yán)格把控施工材料質(zhì)量關(guān)，同時(shí)定期對(duì)工程進(jìn)行全面檢測(cè)與有效維護(hù)。由此真正達(dá)到提高土建設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)安全及耐久性能的目的。提高土建設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)耐久性能的質(zhì)量，能夠使建筑結(jié)構(gòu)安全與耐久性的達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員切實(shí)提升土建設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)安全及耐久性能提供必要理論參考與實(shí)踐指導(dǎo)幫助。