河南煤化集團安化公司 董 玉

土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性策略分析

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伴隨著科學技術(shù)的不斷進步，關(guān)于土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性策略的研究也越來越多。本文從分析土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀入手，針對我國在土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性中存在的問題，提出了結(jié)局土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的措施。

土建結(jié)構(gòu)工程 混凝土 耐久性

土建結(jié)構(gòu)工程在使用期內(nèi)確保結(jié)構(gòu)保持正常功能，以耐久性與使用壽命為基礎(chǔ)。正常功能主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的安全性和適用性上。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)的耐久性是當前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的普遍性問題。

一、土建基礎(chǔ)設(shè)施工程現(xiàn)狀

1. 土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性狀況。

直到20世紀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80年代初，據(jù)我國建設(shè)部的一項調(diào)查表明，國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物的最長使用期限為25年~30年，界期內(nèi)都需要或多或少地修補，尤其是處于嚴酷環(huán)境下的建筑物，其使用壽命將縮短長僅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層過薄、密實性差等，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年左右就會出現(xiàn)混凝土順筋開裂和剝落等現(xiàn)象，極需修補。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，冰鹽也能對混凝土路面造成很大傷害，就比如東北一條高等級公路，僅在一個冬天內(nèi)就出現(xiàn)大面積剝蝕的現(xiàn)象。而我國鐵路隧道由于采用低強度混凝土作為襯砌材料，因其密實度和抗?jié)B性極差，不耐地下水，遭到機車廢氣侵蝕等原因，造成開裂、滲漏嚴重等現(xiàn)象。根據(jù)對幾個公路局所管轄的隧道隨機抽樣調(diào)查分析，出現(xiàn)漏水情況的占50.4%，且1/3滲漏嚴重，并伴有鋼軌配件銹蝕、電力牽引部分地段漏電等現(xiàn)象，嚴重影響正常運行。此前有專家預估，我國基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)的高潮還將延續(xù)20年，這個高潮即將到來，其耗費將倍增于這些工程施工建設(shè)時的投資?？磥硗两ńY(jié)構(gòu)工程的耐久性不容忽視。

2. 深究造成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題的因素

（1）以單一的強度指標作為混凝土的質(zhì)量檢驗的衡量標準。

國外對水泥強度質(zhì)量的檢驗既要求不低于規(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

而國內(nèi)要求比較低，不低于最低值即可，這將導致水泥工業(yè)對水泥強度的不適當追求，使水泥細度增加，較強的礦物成份比例提高。

（2）工程施工單位不恰當?shù)氖┕みM度及政府行的不恰當干預。

充足的施工養(yǎng)護期是混凝土耐久性質(zhì)量的保證。據(jù)有關(guān)報道，國外對于超前于合同規(guī)定施工期的行為給予重款，顯然超前的施工進度不利于程質(zhì)量。例如環(huán)境的進一步惡化，都無疑對混凝土結(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)計的技術(shù)條例，進一步修訂補充現(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)計工作壽命，清楚知悉在一些比較重要的工程設(shè)計文件中，必須附注相關(guān)使用壽命的要求和論證。通過對當前狀況的分析，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)范中的某些條文對設(shè)施工程結(jié)構(gòu)耐久性有害。還要更重要的一點就是，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，可我國實際的鐵路混凝土橋隧道施工仍然觸犯有關(guān)明文規(guī)定。

（3）工程技術(shù)界的過時看法，對改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成強大阻力。

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度，對改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成強大阻力。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)應遵照要求，一方面學習國內(nèi)外已有的經(jīng)驗，盡快制定出相應的設(shè)計施工技術(shù)計劃以應急需，另一方面還要合理安排系統(tǒng)的研究項目，加強對結(jié)構(gòu)耐久性研究工作的支持力度，同時清楚地認識到混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性已然成為我國在這一領(lǐng)域的瓶頸環(huán)節(jié)。必須在當前國際上結(jié)構(gòu)工程學科最前沿研究領(lǐng)域下狠下功夫。

鑒于混凝土耐久性不足所造成的巨大經(jīng)濟損失和嚴重的資源浪費，而近年來國際上又要求延長這些工程的最低工作壽命，例如就要求城市環(huán)境中的橋梁壽命應至少150年。而土建結(jié)構(gòu)工程階段中的正常檢測、結(jié)構(gòu)維護的耐久性和使用壽命等概念，與使用階段的檢測、維護和修理等環(huán)節(jié)不能分割，對于處在露天且惡劣環(huán)境中的基礎(chǔ)設(shè)施工程來說亦如此。

二、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性建議

我國土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性進一步改善，理當作為復合社會發(fā)展和社會穩(wěn)定的基本要求。而文明社會的重要標致也充分體現(xiàn)在土建結(jié)構(gòu)的使用壽命和安全及建筑的整體經(jīng)濟性上，乃至用戶的綜合使用成本。

1. 建議政府及相關(guān)企事業(yè)研究單位或機構(gòu)，深入并完善對混凝土工程耐久性及對惡劣環(huán)境狀態(tài)下耐久性的基礎(chǔ)理論研究，并制定一系列技術(shù)規(guī)范；國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門還要盡快制定有關(guān)法規(guī)標準及監(jiān)督措施，以使得所有土建工程必須定期按法規(guī)進行安全檢測。還必須修正在基礎(chǔ)設(shè)施工程中經(jīng)常出現(xiàn)”重新建、輕維修”的弊端。

2. 建議對橋梁、隧道及其他重要的公共基礎(chǔ)設(shè)施實施強制性的定期安全檢測。科學編制的技術(shù)標準，為土建結(jié)構(gòu)工程的檢測、從業(yè)人員注冊制度的評估、從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)認證與監(jiān)管提供了準則。除此之外，還建議政府提高相關(guān)結(jié)構(gòu)安全及耐久性等方面的維修費比例。

3. 建議完善土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的檢測與維護機制，并強化結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念和意識。工程為了保證土建結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，一般在建成后的使用過程中定期進行檢測和維護。還很有必要從法制上規(guī)范土建工程的正常使用和定期檢測要求。而針對土建結(jié)構(gòu)工程的安全質(zhì)量，還應設(shè)立操作性更強的法規(guī)。即用科學的管理手段約束從業(yè)人員的注冊和從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)的認證，并且規(guī)范土建結(jié)構(gòu)工程安全性及耐久性的管理體制。

4. 建議完善土建工程的技術(shù)標準和管理體制，學習發(fā)達國家先進經(jīng)驗和技術(shù)，貫徹以人為本的方針，注重人性化管理與科學管理相結(jié)合，并逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強制體制，以物質(zhì)和精神兩種手段鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進步。制定和設(shè)置合理的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計安全及耐久性水準，注重防范工程失效的風險后果，提升社會財富與資源意識，加強宣傳并提高公眾意識，規(guī)范正確導向，隨時隨地與社會發(fā)展與進步保持同步，并重新審視現(xiàn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計規(guī)范的安全、耐久性設(shè)置水準，建議主管部門、研究機構(gòu)以實事求是的態(tài)度的組織論證，對于建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準，集思廣益，使規(guī)范具有實實在在的科學性、先進性和可操作性。尤其是在設(shè)計規(guī)范上要注意區(qū)分我國不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展差異，并在充分考慮建筑物安全性和耐久性的基礎(chǔ)上區(qū)別對待。

5. 建議有關(guān)部門在制定規(guī)范時應充分考慮地區(qū)性地質(zhì)差異、氣候差異，即要以科學的態(tài)度考慮安全性和耐久性，還要考慮土建結(jié)構(gòu)工程的經(jīng)濟性及未來的維護費用。當然，也不能以安全和耐久性無限度的提高為標準，否則將適得其反。

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