李志南

摘 要：當作為我國建設(shè)行業(yè)的一項大課題，研究分析土建機構(gòu)工程的安全性和耐久性是確保國民經(jīng)濟正常發(fā)展的重要技術(shù)保證；使土建結(jié)構(gòu)工程的安全性和耐久性更大程度上適應我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的要求，是廣大土建工作者的畢生追求的重要目標。

關(guān)鍵詞：土建結(jié)構(gòu)；安全性；耐久性；城鎮(zhèn)化

1 土建機構(gòu)工程的安全性

結(jié)構(gòu)安全性是結(jié)構(gòu)工程中最重要的質(zhì)量指標，它描述的是土建結(jié)構(gòu)防止倒塌、抵抗破壞的能力。影響結(jié)構(gòu)工程安全性的因素主要包括以下幾方面的內(nèi)容：結(jié)構(gòu)設(shè)計施工水準，結(jié)構(gòu)的正常使用，土建工程技術(shù)標準及法規(guī)的合理運用。

1.1 我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準

在土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的整體性和牢固性、耐久性、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力是結(jié)構(gòu)安全性的主要幾個方面：

1.1.1 結(jié)構(gòu)的整體性和牢固性

結(jié)構(gòu)的整體性和牢固性是指工程結(jié)構(gòu)在某局部出現(xiàn)破壞卻不引起結(jié)構(gòu)整體大范圍開裂或倒塌的能力。結(jié)構(gòu)的整體性和牢固性在地震災害、爆炸災害以及其他人為的過失導致的嚴重災害中，利用結(jié)構(gòu)自身具有的良好延性和必須的冗余度來減輕災害帶來的嚴重后果。

1.1.2 結(jié)構(gòu)的耐久安全性

在我國的土建結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計與施工標準或規(guī)范中，何種荷載組合作用下滿足結(jié)構(gòu)強度要求是其工作重點。凍融、干濕等自然侵蝕以及土中的有害物理化學介質(zhì)侵蝕、結(jié)構(gòu)工程周圍水的侵蝕作用屬于環(huán)境作用因素，而對這種因素下工程耐久性的要求相對于荷載作用下考慮要少。在實際事故中，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中混凝土和鋼筋腐蝕帶來的安全事故的嚴重程度已經(jīng)遠超過因為承載力安全度設(shè)置低帶來的災害，因此必須重視起環(huán)境因素帶來的耐久安全性問題。

1.1.3 構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準

結(jié)構(gòu)需要承受荷載大小和荷載分項系數(shù)、材料強度分項系數(shù)是關(guān)系結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準關(guān)系的兩大因素。

（1）結(jié)構(gòu)承受荷載大小因素。同樣設(shè)計一個辦公樓，在不同時期取值不同。1959年修訂的建筑荷載規(guī)范中規(guī)定樓板活荷載取值為1.5kPa，而在最新修改的荷載規(guī)范里相應的取值改為2kPa；在不同的國家，規(guī)范的取值大小也會不同，英國和美國對辦公樓設(shè)計中活荷載取值規(guī)定為2.5kPa和2.4kPa。

（2）荷載和材料強度分項系數(shù)的因素。荷載分項系數(shù)的含義是指在進行工程設(shè)計時，將所需承受的荷載標準值乘以一個大于1的數(shù)，即將荷載值放大；材料強度分項系數(shù)的含義為在進行工程設(shè)計時，將工程構(gòu)件所用的材料強度值除以一個大于1的數(shù)，即將材料強度縮小。這兩項內(nèi)容都相當于對工程做了一定的安全儲備。

1.2 調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準

從我國制定的土建結(jié)構(gòu)相關(guān)設(shè)計規(guī)范中可以看出，整體上安全水準水平設(shè)置較低。這個問題不是人為可以隨意規(guī)定的，它考慮到一個國家的發(fā)展水平，也會考慮到一個國家的計劃體質(zhì)。提高安全水準水平就意味著建設(shè)同樣一座樓需要更多的水泥、鋼筋。我國建國后相當一段時期內(nèi)經(jīng)濟條件差，當時的物質(zhì)條件決定了安全水準偏低。但是經(jīng)歷幾十年的時間考驗，當時的安全水準已經(jīng)能夠滿足當時的國民生產(chǎn)生活需要。但是安全儲備不夠高，抵抗偶然作用的能力相對來說顯得力不從心。如果將安全水準在一定程度上提高，可以有效地減少事故發(fā)生率。

1.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的概率可靠度設(shè)計方法

自從1984年建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)規(guī)范統(tǒng)相繼更新，我國的建筑設(shè)計規(guī)范采用了更為合理的設(shè)計方法，即基于概率統(tǒng)計理論的可靠度設(shè)計方法。其他工程部門的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范也會順應時代的發(fā)展而改變。

2 土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性

土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性指的是在設(shè)計的使用期限內(nèi)，結(jié)構(gòu)自身保持正常使用功能的能力。它與使用壽命密切相關(guān)，包括結(jié)構(gòu)的適用性和安全性，而二者之間更多體現(xiàn)的是適用性。

很長一段時間內(nèi)，混凝土一直被當作一種耐久性很高的材料。直至70年代末，一些發(fā)達國家才慢慢發(fā)現(xiàn)了之前建成的基礎(chǔ)設(shè)施在較為惡劣的環(huán)境中出現(xiàn)過早的損壞。我國在80年代也進行了一些調(diào)查，發(fā)現(xiàn)很多僅使用了25至30年的工業(yè)建筑急需進行大修，處于更惡劣的環(huán)境中的建筑壽命僅為15至20年。對于民用建筑和一些公共建筑使用環(huán)境相對要好，壽命可以達到50年以上，但是對于這些建筑物上的一些特殊構(gòu)件，如雨罩、陽臺等壽命僅為30至40年。與水接觸密切的工程（港口、橋梁等）表現(xiàn)出的耐久性更為嚴峻。

很多原因都會導致混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的耐久性問題加劇，例如混凝土在進行質(zhì)量檢測時常以單一的強度標準進行衡量，導致水泥工業(yè)過分追求水泥的強度，水泥細度增大，過分提高早強的礦物成分；施工單位過大加快施工進度，尤其政府對施工單位施加不適當?shù)挠绊懀晃覈髿馕廴炯眲〖涌?，酸雨面積超國土面積的30%。

3 使用階段的正常檢測與維護

結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命與使用時期的修理、檢測和維護關(guān)系密切不能分割開來，對于在露天和環(huán)境惡劣的土建結(jié)構(gòu)以及各種基礎(chǔ)設(shè)施來說更應如此。為了保證結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性，相關(guān)的單位部門應在工程竣工后以及使用階段定期進行專業(yè)的檢測和維護工作。

目前，我國國內(nèi)有大量的建筑結(jié)構(gòu)進入了老化階段，需要大修。同時國內(nèi)還有大量的違章建筑需要主管部門進行安全評估，更有許多土建結(jié)構(gòu)工程發(fā)生明顯的病害繼續(xù)加固的。各地已經(jīng)出現(xiàn)了很多專門從事建筑結(jié)構(gòu)檢測、評估的專業(yè)隊伍，這對于防止建筑坍塌造成的災害非常有利。建筑出現(xiàn)了問題及時采取有效的手段進行治理，這種做法固然重要，但我國應指定更有效的政策來預防。建立健全相應的法律法規(guī)，規(guī)范我國的建筑市場秩序，加大對建筑從業(yè)人員和從業(yè)單位資質(zhì)認證制度的監(jiān)管，提高整體的水平。

4 結(jié) 語

土建結(jié)構(gòu)在使用階段中的安全性應該由正常的檢測和維修作為重要保證。對于重要的土建工程，我國應該指定相應的進行安全檢測的法規(guī)，在法律層面上來規(guī)范。對于重要的公共建筑，強制性地進行定期的檢測、維護。對于土建結(jié)構(gòu)的耐久性問題，國家應該加大對混凝土耐久研究部門的投資力度，給予重點支持。國家主管工程設(shè)計部門應該對明確工程設(shè)計的使用壽命，對耐久性作為審查的重點。組織國內(nèi)的有關(guān)專家，編制出一套更為實用的技術(shù)條例用于指導我國的建筑物結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計。我國國土面積大，不同地區(qū)也應因地制宜地提出更多解決耐久性的措施。

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