【摘 要】我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范,在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性和結(jié)構(gòu)的耐久性等方面的安全設(shè)置水準(zhǔn),總體上均低于國外同類規(guī)范。在調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)的問題上存在著不同的見解。要完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理體制,鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。為我國土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性現(xiàn)狀能夠更好地適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)的需求,適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型后面向市場經(jīng)濟(jì)的需求,提出一些問題及建議。
【關(guān)鍵詞】土建結(jié)構(gòu)工程 規(guī)范 安全設(shè)置水準(zhǔn) 安全性 耐久性
一、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性
我國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)。對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計(jì)而言,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)的安全耐久性等幾個方面。
結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性。與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準(zhǔn)關(guān)系最大的兩個因素:一是規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值),比如同樣是辦公樓,我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是1.5KPa(在新修訂的規(guī)范里已改為2KPa),而美國、英國則分別為2.4KPa和2.5KPa;二是規(guī)范規(guī)定的荷載分項(xiàng)系數(shù)與材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)的大小,前者是計(jì)算荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時(shí),將荷載標(biāo)準(zhǔn)值加以放大的一個系數(shù),后者是計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時(shí),將構(gòu)件材料的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值加以縮小的一個系數(shù)。這樣根據(jù)我國原有規(guī)范設(shè)計(jì)辦公樓時(shí),所依據(jù)的樓層設(shè)計(jì)荷載(荷載標(biāo)準(zhǔn)值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積)值大約只有英國、美國的52%(考慮人員和設(shè)施等的活載)和85%(對結(jié)構(gòu)自重等的恒載),而設(shè)計(jì)時(shí)據(jù)以確定構(gòu)件能夠承受荷載的能力卻要比英國、美國規(guī)范高,兩者都使構(gòu)件承載力的安全水準(zhǔn)下降。這里的問題主要在于設(shè)計(jì)墨守成規(guī),在結(jié)構(gòu)方案、材料選用、分析計(jì)算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上缺乏創(chuàng)新。
結(jié)構(gòu)的安全耐久性。我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工規(guī)范,重點(diǎn)放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求,而對環(huán)境因素作用(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)下的耐久性要求則相對考慮較少。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,其嚴(yán)重程度已遠(yuǎn)大于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準(zhǔn)設(shè)置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求,如保護(hù)鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護(hù)層最小厚度和混凝土的最低強(qiáng)度等級,都顯著低于國外規(guī)范。
二、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性
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。
(一)土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀。當(dāng)今大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造?;炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性是當(dāng)前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的世界性問題,并非我國所特有,但是這一問題至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設(shè)計(jì)與施工單位的足夠重視。長期以來,人們一直以為混凝土應(yīng)是非常耐久的材料。
1.由于混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)習(xí)慣上以單一的強(qiáng)度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致水泥工業(yè)對水泥強(qiáng)度的不適當(dāng)追求,使水泥細(xì)度增加,早強(qiáng)的礦物成分比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。我國對水泥質(zhì)量的檢驗(yàn)在強(qiáng)度上只要求不低于規(guī)定的最低許可值,而國外則同時(shí)還要求不高于規(guī)定的最高值,如果強(qiáng)度超過了也被認(rèn)為不合格,這一要求還有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性。
2.不適當(dāng)?shù)丶涌焓┕みM(jìn)度,尤其是對工程進(jìn)度不適當(dāng)?shù)男姓深A(yù)?;炷恋哪途眯再|(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護(hù)期加以保證,“早產(chǎn)有損生命健康”的概念同樣適用于混凝土。國內(nèi)一些媒體大加宣傳的所謂幾個月就修成一條大路、建成一座大橋或蓋成一幢高樓的工程以及搶工獻(xiàn)禮工程,很可能就是今后注定要花掉大量資金進(jìn)行大修的短命工程。提前完成合同規(guī)定施工工期的工程在國外要被罰款,因?yàn)橐馕吨こ藤|(zhì)量有遭到損害的可能。
3.環(huán)境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30%。
(二)土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測與維護(hù)。結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測、維護(hù)和修理不能分割,對處于露天和惡劣環(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)行定期檢測和維護(hù)。
三、建議
為了改善我國土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性,提出了以下建議。
(一)土建工程使用過程中的安全性,應(yīng)有定期的檢測和正常的維護(hù)修理加以保證。對于重要土建工程,我國尚無必須進(jìn)行安全檢測的法規(guī)。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于保證工程壽命和投資效益。建議對橋、隧等重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和重要的公共建筑物,在其使用期內(nèi)實(shí)施強(qiáng)制性的定期安全檢測。
(二)完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系與管理體制,發(fā)揮學(xué)會、協(xié)會在技術(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);鼓勵編制地方性規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),以適應(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,并鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。
(三)合理設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全水準(zhǔn),必須考慮工程失效的風(fēng)險(xiǎn)后果、社會的財(cái)富與資源供給乃至公眾的意向等多種因素。橋梁等交通土建結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)后果較大,且由于車流、車載、車速的快速發(fā)展,在設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)值和承載力安全度的設(shè)置水準(zhǔn)上似乎應(yīng)比一般的建筑結(jié)構(gòu)有更高的安全儲備。
(四)我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范采用可靠度設(shè)計(jì)方法的經(jīng)驗(yàn)及問題值得總結(jié)。可靠度方法用于不同類型結(jié)構(gòu)的先決條件和難度不一。建議有關(guān)部門在推廣可靠度方法于各類設(shè)計(jì)規(guī)范時(shí),應(yīng)廣泛征集各種看法,實(shí)事求是,穩(wěn)慎對待。
四、結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟(jì)形勢的巨大變化,有必要重新審視現(xiàn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn),建議主管部門組織論證,努力把土建工程做實(shí),做好。堅(jiān)決不發(fā)生結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量事故,不斷提高管理水平,才能把工程質(zhì)量搞上去。
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