吳宗宜

（鎮(zhèn)江市興華工程建設監(jiān)理有限責任公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212132）

完善鋼結構廠房設計質量控制運行機制的探索

吳宗宜

（鎮(zhèn)江市興華工程建設監(jiān)理有限責任公司， 江蘇 鎮(zhèn)江 212132）

通過對影響鋼結構廠房設計使用年限的各種環(huán)境因素的追問，評析了設計單位、監(jiān)理單位、圖審機構和監(jiān)管部門在設計質量控制運行機制方面存在的問題，探索性地提出了完善鋼結構廠房設計質量控制運行機制的對策。

使用壽命；設計創(chuàng)新；設計監(jiān)理；監(jiān)督檢查

2012 年，當被公認為全球建筑界“諾貝爾獎”的普利茲克建筑暨凱悅基金會主席湯姆·普利茲克在北京接受多家媒體采訪時被問到“中國一位官員說中國建筑的壽命大概不過30 年，您有何看法”時，直言不諱地談到了建筑物的使用壽命與設計、施工、使用和維護的關系。

建筑物的使用壽命與設計、施工、使用和維護有著密切的關系。設計是建筑的靈魂，設計質量的優(yōu)劣直接影響建筑物的使用壽命。近年來，隨著建筑業(yè)的高速發(fā)展，工程建設過程中影響建筑物使用壽命的主要因素之一的設計質量缺陷愈發(fā)增多且未能得到及時的整改和消除，從而造成了建筑物使用壽命未能達到設計使用年限。

現在我們通過 2013 年～ 2014 年鎮(zhèn)江市某重點工程鋼結構廠房建設的設計單位、施工總承包單位、監(jiān)理單位及其圖審機構、監(jiān)管部門的關系到建筑物使用壽命的“工程實考”，印證鋼結構廠房使用壽命達不到設計使用年限的評判正確與否，并著重探索如何完善鋼結構廠房設計的質量控制運行機制。

1 工程概況

某鋼結構廠房工程項目由 3 個單位工程組成。工程項目的總建筑面積 5.23 萬 m2，檐高分別 20.98 m、18.50 m 和17.55 m；主體鋼結構設計使用年限 50 a；安全等級 2 級，抗震設防烈度 7 度，屋面防水等級 2 級。

三車間主體鋼結構工程為門式剛架輕鋼結構，局部辦公間夾層為框架結構。三車間主要受力構件鋼柱、鋼屋面梁、吊車梁、托梁全部為焊接 H 型鋼；屋面及墻面圍護結構為 C型檁條+雙層鍍鋁鋅金屬壓型板+75 厚玻璃絲保溫棉+鋁箔紙鋼絲網。三車間分別為 3 連跨、2×3 連跨、2 連跨。

設計單位為甲級設計單位，施工單位為施工總承包一級資質國企，施工圖設計文件審查單位為一類審查機構，監(jiān)理公司為雙甲級監(jiān)理單位。

2 設計文件質量控制情況

(1)設計全過程建設方未委托設計監(jiān)理；擴初設計既未進行設計方案評選，也未組織專家對方案進行優(yōu)化；施工圖設計無設計監(jiān)理進行設計質量控制。

(2)施工圖審查機構對主廠房鋼結構設計提出審查意見如下：強制性標準方面須重新進行結構計算的問題 8 條；主體結構安全性方面無意見；建筑節(jié)能強制性標準方面無意見；法律、法規(guī)、規(guī)章規(guī)定必須審查的其他內容，只是在設計深度方面提出“斜梁與柱連接處的柱頂部宜增設斜向加勁肋”等 3 條審查意見。

(3)施工準備階段，由建設方主持設計交底及圖紙會審會(以下簡稱為會審會)，審查設計文件的方式是一種粗獷型的審查方式。①會審會時間僅半天，設計方參會人員未能全部專業(yè)對口，短時間內參建各方難以對施工圖存在的問題進行全面、深入的交流，難以對疑難問題形成一致意見。②在會審會上，設計方對建筑物和結構施工圖設計的特點、難點及涉及到施工須注意的問題，未能進行設計交底。③短短 3 h 的會議，施工單位提出的 15 條意見僅局限于結構尺寸、施工可行性以及構件和節(jié)點的錯、漏、碰、缺等設計缺陷。④項目監(jiān)理部打破了上述會審會走過場的約定俗成形式，監(jiān)理人員在全面熟悉施工設計圖及圖審意見的基礎上，系統(tǒng)地提出了31 條施工圖設計審核修改意見；其中違背有關“強標”規(guī)定2 條(包括不符合《建筑抗震設計規(guī)范》有關強標規(guī)定 1 條)、安全隱患 5 條、防滲性能方面 2 條、抗風性能方面 1 條、使用功能方面 21 條。

會上經與設計方交流、商討、爭論，最終，設計方采納監(jiān)理審核修改的 16 條意見。

3 鋼結構廠房使用壽命未達到設計使用年限的主要表現形式

上述某重點工程鋼結構廠房設計階段以及施工準備階段所暴露出的施工設計文件質量控制程序的缺失及其運行機制失范的問題，只是眾多鋼結構工程施工圖設計文件質量控制情況的縮影。由此而造成鋼結構廠房使用壽命未達到設計使用年限的主要表現形式如下。

(1)多年以來，由于受到大風襲擊導致屋面金屬壓型板遭到破壞的情況，屢見不鮮。筆者承監(jiān)的鋼結構廠房曾兩次遭受大風襲擊，造成屋面破壞的程度分別約為 30% 和 40%。其中，2008 年監(jiān)理的某造船業(yè)鋼結構聯合廠房，坐落在直角型長江主航道北岸的空曠平坦的地面上，檐高 32.125 m 的三連跨廠房南端大門全敞開正對長江主航道，實際風壓比設計計算風壓大很多。設計屋面基本風壓重現期的取值，仍然墨守成規(guī)地按 10 m 高 50 a 重現期來確定；而不是根據實際工況按GB 50009—2001《建筑結構荷載規(guī)范》的有關規(guī)定，將重現期合理地提高到 100 a。最終，在大風無遮無擋的肆虐下，廠房屋面受損面積達 1.6 萬 m2，直接經濟損失達 200 多萬元(按當時事故分析會估算)。

(2)2008 年初，我國南方地區(qū)普降大雪，給鋼結構廠房剛架和屋面檁條的承載能力在設計及施工質量帶來了整齊劃一的檢驗機會。從部分鋼結構廠房坍塌后進行的檢測與鑒定確認：部分廠房屋面檁條嚴重失穩(wěn)下撓彎曲，部分廠房屋面梁撓度超出允許值 L/400，部分廠房鋼柱平面內長細比超限，眾多廠房屋面檁條未在檁條腹板離下翼緣 1/3 受壓區(qū)設置拉條，是造成鋼結構廠房坍塌的存在于設計方面的主要原因。

(3)多年來，包括本工程項目在內的眾多鋼結構廠房的屋面圍護結構，在建成投入使用過程中，部分廠房存在局部滲漏，大部分廠房處于干濕交替的環(huán)境。此種工況不但降低了部分廠房的使用功能，更嚴重的是，加快了屋蓋系統(tǒng)的金屬壓型板、檁條甚至屋面梁、水平支撐、角隅撐等構件腐蝕的速率 K 值，從而使屋蓋系統(tǒng)主要構件的重要力學性能，如抗拉強度、屈服強度、彎曲強度等的變化加劇，大大縮短了屋蓋系統(tǒng)的使用壽命。

(4)上世紀 90 年代投入使用的鋼結構廠房，普遍存在行車運行過程中啃軌嚴重、廠房振動異常的狀況。除了行車及吊車梁制作安裝精度較低的原因之外，部分廠房的重級工作制吊車梁未設置制動桁架、吊車梁制動桁架垂直支撐未遵循梁跨 1/4 處對稱設置的原則；包括本工程項目在內的吊車梁端板之間，連接螺栓大都設計為普通螺栓，而不是高強度螺栓連接；等等。這些設計質量缺陷難逃其咎。

對照《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》(以下簡稱為《統(tǒng)一標準》)有關建筑結構在規(guī)定的設計使用年限內應滿足的四項功能的規(guī)定，上述第(1)和第(2)種表現形式，不符合《統(tǒng)一標準》第四項有關結構安全的規(guī)定(在設計規(guī)定的偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后，仍能保持必須的整體穩(wěn)定性，如建筑結構僅產生局部損壞而不致產生連續(xù)倒塌等)；第(3)種表現形式，不符合《統(tǒng)一標準》第三項有關結構耐久性的規(guī)定；第(4)種表現形式，不符合《統(tǒng)一標準》第二項有關結構適應性的規(guī)定。

4 如何改變鋼結構廠房使用壽命低于設計使用年限的現狀

目前在我國，“千城一面”的建筑文化，已受到國內外的普遍質疑。由于設計質量控制運行機制失范造成的鋼結構設計粗糙、設計深度不夠、施工設計圖雷同的狀況，也越來越受到業(yè)內人士的非議。對于如何從根本上改變這種現狀，筆者認為應從以下幾方面入手。

4.1 走設計創(chuàng)新之路

多年以來，隨著經濟建設的跨越式發(fā)展，較多設計單位為了滿足業(yè)主對出圖時間節(jié)點的需要，同時為了實現利益最大化，不惜采取了高產能、低效率的應對措施，趕制了部分質量不高的設計產品，遏制了廣大設計人員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新成果。

在創(chuàng)新設計方面，我們應該向一些先進國家學習。學習他們在創(chuàng)新設計過程中，既大膽實行“拿來主義”又不完全照搬，注意改造利用，從而使“拿來”的東西更具有生命力。筆者 2011 年承監(jiān)的某日資鋼結構廠房施工總承包項目，按規(guī)定，廠房施工設計單位必須由中方承擔。施工圖交付后，該企業(yè)采取了轉化設計應對策略，將中方某資深甲級設計單位設計的施工圖，經過施工現場設計組—上海設計所(日企駐亞洲總部)—東京設計總部—施工現場設計組(施工全過程不斷跟蹤、修改設計)這一流程逐級進行消化、吸收、修改和創(chuàng)新。其轉化修改設計的深度和細致程度非常極致。僅從其中的屋脊防滲漏節(jié)點圖，就可以看到屋脊等部位防滲漏措施閃爍出多處亮點。例如：轉換元件 C 型夾緊件可以杜絕屋脊、山墻及高低跨部位屋面的外層板留下任何一個滲水孔眼；屋蓋采用 LC450-70 型斷冷橋固定座、PVC 防潮布和 Z 型隔件，系統(tǒng)地解決了屋蓋存在的冷橋問題；內外封板有效地防止了雨水向屋脊、檐口等部位的倒灌水；設置在屋脊蓋板下方的波紋烤漆防踏鋼板，有效地防止了因屋脊板被踩踏而造成的屋脊部位滲水。

從上述日資企業(yè)鋼結構廠房施工總承包項目頗有成效的屋脊防滲構造設計，我們應當看到：設計人員憑借創(chuàng)意(采用轉換夾緊件)到創(chuàng)新成果的實際應用的過程，凝聚了創(chuàng)新團隊的艱辛努力；合適的制度環(huán)境是創(chuàng)新設計的前提。

目前堅冰已被打破，深化改革的大門越開越大。設計單位應該乘勢而上，擇善而從、兼容并蓄，把發(fā)達國家善于學習、消化吸收、開拓創(chuàng)新的設計理念和一絲不茍、注重細節(jié)的工作作風，作為制定激勵設計人員創(chuàng)新活動的企業(yè)內部制度的基本點。廣大設計人員應該接地氣，傳承我國上世紀五六十年代提倡的“設計人員到基層、廠礦搞設計”的優(yōu)良設計文化，參與到工程項目施工的全過程，及時發(fā)現和解決關系到廠房結構安全和耐久性等重大問題。設計人員還應該注重對投產使用的、災后受損的鋼結構廠房進行跟蹤調研，及時修正、提升和開拓創(chuàng)新設計產品，而不是僅僅坐在設計室里依賴某某設計軟件趕制設計文件。

如果形成了合適的創(chuàng)新制度環(huán)境以及優(yōu)良傳統(tǒng)的設計文化，則眾多的設計單位就會組成有研究開發(fā)實力的創(chuàng)新團隊，對屋面圍護結構的重要防滲節(jié)點(如屋脊、山墻、檐口、高低跨、風機洞口等)做出更有價值的防滲漏創(chuàng)新設計，而不會習慣性地套用已沿襲多年而被大量實踐證明防滲效果較差的國標圖集 01J925—1、06J925—2、08J925—3 相應節(jié)點圖。

如果設計人員能夠接地氣，能及時對雪災后坍塌的鋼結構廠房進行跟蹤調研和深入分析，則眾多廠房施工設計屋面的雪荷載取值，就會考慮到更多的兇險因素(如屋面背陰處松散的積雪在廠房內部熱氣流作用下，逐漸形成容重較大的凍冰塊；局部凍冰塊對屋面檁條產生的荷載大大地大于設計的雪荷載值等)。設計理念一旦得到升華，其創(chuàng)新成果付諸于實施，就不會再次重復出現因大雪而導致鋼結構廠房大面積坍塌的事故。

4.2 完善和發(fā)展建設監(jiān)理制

設計監(jiān)理是長期的、自始自終的一個過程。監(jiān)理人員不但要監(jiān)督檢查設計方案的評選工作，而且要審核施工圖是否符合有關規(guī)范標準；要通過與設計人員全面、充分的交流和商討，使許多問題在設計過程中得到解決。例如：上述某鋼結構廠房會審會上，施工方提出了 15 條意見，監(jiān)理方提出了31 條意見；如果經過設計監(jiān)理程序，則上述 46 條意見必將得到更加正確合理的取舍。事實將證明，少量已實施了設計監(jiān)理的大中型工程建設項目，能從根本上提高工程建設水平、工程投資效益和社會環(huán)境效益，受到業(yè)主的高度評價。

社會呼喚著設計監(jiān)理。迫于市場競爭及自我生存和發(fā)展的需要，部分有條件的監(jiān)理單位應當向設計監(jiān)理延伸。改革開放以來，尤其是推行強制性工程監(jiān)理制度以來，我國建設工程的質量和效益得到了極大提高。這是舉世矚目的成就。但是建設監(jiān)理在其發(fā)展過程中遇到了困境。這種困境的形成固然有監(jiān)理自身的原因，更有嚴峻的監(jiān)理生存環(huán)境起主導作用。

建設監(jiān)理制原本應貫穿工程建設項目全過程，但近幾年來，一方面是監(jiān)理責任尤其是安全監(jiān)理責任不斷增加；另一個面，為確保日益增大的監(jiān)理責任能夠落地見效所必須具備的監(jiān)理的職、權、利卻絲毫未賦予監(jiān)理單位。監(jiān)理單位為了自己的生存和發(fā)展，不得不把主要精力和資源投放在如何規(guī)避監(jiān)理責任風險方面。全過程監(jiān)理的美好初衷，最終僅僅落實在施工階段的質量控制及安全監(jiān)理方面。狹窄的工作范圍阻礙了監(jiān)理業(yè)的拓展；建筑市場的亂象(如招投標暗箱操作、施工方管理嚴重失范、業(yè)主肆意干預、擁有話語權的行政主管部門的不作為和監(jiān)管不力等)給監(jiān)理業(yè)套上了艱難前行的枷鎖。

欲完善和發(fā)展工程監(jiān)理制度，工程建筑領域的改革非全面深化不可。監(jiān)理業(yè)必須有真正意義上的獨立第三方的地位，導致建筑市場混亂的動因即日趨固化的利益藩籬非打破不可。否則，即使有諸如住房和城鄉(xiāng)建設部的宏觀政策推動監(jiān)理企業(yè)向設計監(jiān)理及其他管理服務的方向轉型，但存在于建筑市場上的種種環(huán)境因素給監(jiān)理業(yè)所帶來的弊端還會持續(xù)發(fā)酵。

4.3 完善施工圖設計審查制度

2013 年 4 月住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布并實施的《房屋建筑和市政基礎設施工程施工圖設計文件審查管理辦法》(以下簡稱為《辦法》)，在我國施工圖審查工作的保障工程質量方面，尤其在審查施工設計是否符合強制性標準條款方面，起到了重要把關作用和顯著成效。但具體體現施工圖設計審查制度的《辦法》，在執(zhí)業(yè)資質及資格認定機制及監(jiān)督管理方面還有待進一步完善。

4.3.1 強化個人執(zhí)業(yè)資格認定機制

《辦法》對施工圖審查機構資質及個人執(zhí)業(yè)資格審查程序實行了多年不變的做法，即：強化前者，淡化后者。施工圖審查機構除了有相關條件，嚴格劃分一類、二類審查機構和明確規(guī)定一、二類審查機構承接業(yè)務范圍外，《辦法》比舊版(建設部 2004 年版)《辦法》還提高了對一類、二類審查機構，增加了專職審查人員數量要求，提高了注冊資本要求認定條件。

無論新版還是舊版《辦法》，對審查人員的能力和經驗均未作出任何具體規(guī)定。審查人員只要在個人從事設計工作年限、執(zhí)業(yè)注冊資格方面符合相應條件即可上崗，造成了審查人員隊伍的良莠不齊。部分有資格無能力、少經驗的審查人員難以在 10～15 個工作日之內，按照“審查機構應當對施工圖五項重要內容進行審查”的要求進行高質量的審圖。

某重點工程鋼結構廠房施工圖設計圖審文件，在必須審查強制性標準內容方面存在失誤和漏審缺陷；在必須審查主體結構安全性方面同樣存在漏審缺陷。這是一個普遍性的問題。

消除《辦法》在施工圖審查機構資質和個人執(zhí)業(yè)資格審查運行機制方面的設計缺陷，已迫不及待。淡化企業(yè)資質、強化個人執(zhí)業(yè)資格，尤其對圖審人員能力考核，應當是圖審制度改革的重頭戲。

在圖審人員資格、能力及其配置方面，筆者提出如下建議。由于建設方對鋼結構廠房使用功能的要求越來越高，鋼結構工程涉及到材料、焊接、高強螺栓連接、制作加工、組裝、預拼裝、安裝、防腐防火涂裝等多專業(yè)知識，圖審機構鋼結構專業(yè)審查人員應有一定比例的長期在一線工作、熟知鋼結構制作安裝工程實際問題的工程技術人員。多年以來，包括我國在內的一些國家和地區(qū)，在諸多工程技術領域的人才配備上實行了工程師和技師并舉的機制，很好地解決了理論研究和實際應用問題，攻克了一個個技術難題，深受眾多企業(yè)的青睞。如果圖審機構鋼結構專業(yè)審查人員由考核合格的執(zhí)業(yè)注冊工程師和經驗豐富的工程技術人員組成，則圖審工作將相得益彰。

4.3.2 強化監(jiān)督檢查運行機制

近年來，隨著建筑業(yè)跨越式發(fā)展，一方面是圖審工作忙不過來，另一方面則是工程建設監(jiān)管部門對如何按照五項重要內容對圖審機構進行監(jiān)督檢查很迷茫。這是當下我國圖審監(jiān)管工作的現狀。此種現狀同質量監(jiān)管機制完善的歐美國家相比，存在較大的差距。例如，美國之所以在新藥審批方面成為世界上最規(guī)范最嚴格的國家之一，是因為在藥物臨床試驗環(huán)節(jié)上實行了如下做法：任何一個有行醫(yī)執(zhí)照的醫(yī)療機構都可以做新藥臨床試驗，但監(jiān)管機構有很強的力量去審核試驗的數據。這些多年磨練出的一線監(jiān)察員往往干了 20 多年還是監(jiān)察員，但工資高、經驗豐富。他們查試驗的規(guī)范程度、查病人按時服藥的情況、查病人病情的全程記錄，查得干干凈凈。

工程建設監(jiān)管部門及其工作人員，應該學習和借鑒發(fā)達國家成熟的監(jiān)督檢查經驗，迅速地從長期迷戀審批的慣性和常態(tài)中跳出來，努力提高監(jiān)管技能和本領，改變對施工圖審查內容“是否符合工程建設強制性標準、主體結構的安全性、是否符合綠色建筑標準”等五項重要內容的監(jiān)管缺失、監(jiān)管滯后的狀況。

5 結 語

綜上通過對影響鋼結構廠房設計使用年限的各種環(huán)境因素的追問，評析了設計單位、監(jiān)理單位、圖審機構、監(jiān)管部門在設計質量控制運行機制方面存在的問題，探索性地提出了完善鋼結構廠房設計質量控制運行機制的對策。

在完善鋼結構廠房設計質量控制運行機制的改革大潮中，業(yè)內人士只有進行華麗轉身，積極地參與進去并形成合力，才能推動鋼結構廠房設計質量控制運行機制逐步形成合適的創(chuàng)新設計環(huán)境，走上接地氣的設計創(chuàng)新之路；才能使監(jiān)理定位準確、各利益集團逐步拆除利益藩籬，從而推動監(jiān)理業(yè)務拓寬和轉型；通過強化圖審機構圖審人員執(zhí)業(yè)資格、能力、配置的審查，提高施工圖審查質量；使工程建設監(jiān)管部門迅速地從會審不會查的“審查陷阱”里跳出來，嚴查圖審機構按五項重要內容進行施工圖審查。

總而言之，以創(chuàng)新設計為核心、以設計監(jiān)理和圖審機構為主要推手的設計質量控制運行機制一旦形成并且步入新常態(tài)，則工程建設過程中影響鋼結構廠房使用壽命的設計質量缺陷，就能及時得到整改和消除；當施工質量運行控制機制步入新常態(tài)，鋼結構廠房的使用壽命可望達到設計使用年限。

蔡葉宏,李愛梅.受腐蝕的焊接H鋼梁及其板材的受力性能試驗研究[J].鋼結構,2014(7).

通信地址：江蘇省鎮(zhèn)江新區(qū)中路9號 鎮(zhèn)江市興華工程建設監(jiān)理有限責任公司。

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1007-4104(2015)06-0032-04

2015-03-11