土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性策略分析

河南煤化集團(tuán)安化公司 董 玉

土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性策略分析

河南煤化集團(tuán)安化公司 董 玉

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)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(duì)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(dāng)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(jì)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(shí)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(jì)80年代初，據(jù)我國建設(shè)部的一項(xiàng)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(bǔ)，尤其是處于嚴(yán)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(hù)層過薄、密實(shí)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(huì)出現(xiàn)混凝土順筋開裂和剝落等現(xiàn)象，極需修補(bǔ)。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?？梢姡}也能對(duì)混凝土路面造成很大傷害，就比如東北一條高等級(jí)公路，僅在一個(gè)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(qiáng)度混凝土作為襯砌材料，因其密實(shí)度和抗?jié)B性極差，不耐地下水，遭到機(jī)車廢氣侵蝕等原因，造成開裂、滲漏嚴(yán)重等現(xiàn)象。根據(jù)對(duì)幾個(gè)公路局所管轄的隧道隨機(jī)抽樣調(diào)查分析，出現(xiàn)漏水情況的占50.4%，且1/3滲漏嚴(yán)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(yán)重影響正常運(yùn)行。此前有專家預(yù)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(gè)高潮即將到來，其耗費(fèi)將倍增于這些工程施工建設(shè)時(shí)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(qiáng)度指標(biāo)作為混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。

國外對(duì)水泥強(qiáng)度質(zhì)量的檢驗(yàn)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(qiáng)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(dǎo)致水泥工業(yè)對(duì)水泥強(qiáng)度的不適當(dāng)追求，使水泥細(xì)度增加，較強(qiáng)的礦物成份比例提高。

（2）工程施工單位不恰當(dāng)?shù)氖┕みM(jìn)度及政府行的不恰當(dāng)干預(yù)。

充足的施工養(yǎng)護(hù)期是混凝土耐久性質(zhì)量的保證。據(jù)有關(guān)報(bào)道，國外對(duì)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(jìn)度不利于程質(zhì)量。例如環(huán)境的進(jìn)一步惡化，都無疑對(duì)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(jì)的技術(shù)條例，進(jìn)一步修訂補(bǔ)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(jì)工作壽命，清楚知悉在一些比較重要的工程設(shè)計(jì)文件中，必須附注相關(guān)使用壽命的要求和論證。通過對(duì)當(dāng)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(dǎo)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(duì)設(shè)施工程結(jié)構(gòu)耐久性有害。還要更重要的一點(diǎn)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(shí)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(shí)看法，對(duì)改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成強(qiáng)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(qiáng)度，對(duì)改善混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成強(qiáng)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(yīng)遵照要求，一方面學(xué)習(xí)國內(nèi)外已有的經(jīng)驗(yàn)，盡快制定出相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工技術(shù)計(jì)劃以應(yīng)急需，另一方面還要合理安排系統(tǒng)的研究項(xiàng)目，加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性研究工作的支持力度，同時(shí)清楚地認(rèn)識(shí)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(dāng)前國際上結(jié)構(gòu)工程學(xué)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(jì)損失和嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，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(yīng)至少150年。而土建結(jié)構(gòu)工程階段中的正常檢測(cè)、結(jié)構(gòu)維護(hù)的耐久性和使用壽命等概念，與使用階段的檢測(cè)、維護(hù)和修理等環(huán)節(jié)不能分割，對(duì)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(jìn)一步改善，理當(dāng)作為復(fù)合社會(huì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的基本要求。而文明社會(huì)的重要標(biāo)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(jì)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(jī)構(gòu)，深入并完善對(duì)混凝土工程耐久性及對(duì)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(biāo)準(zhǔn)及監(jiān)督措施，以使得所有土建工程必須定期按法規(guī)進(jìn)行安全檢測(cè)。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(duì)橋梁、隧道及其他重要的公共基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施強(qiáng)制性的定期安全檢測(cè)?？茖W(xué)編制的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為土建結(jié)構(gòu)工程的檢測(cè)、從業(yè)人員注冊(cè)制度的評(píng)估、從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)認(rèn)證與監(jiān)管提供了準(zhǔn)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(fèi)比例。

3. 建議完善土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的檢測(cè)與維護(hù)機(jī)制，并強(qiáng)化結(jié)構(gòu)耐久性和使用壽命的概念和意識(shí)。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(jìn)行檢測(cè)和維護(hù)。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(cè)要求。而針對(duì)土建結(jié)構(gòu)工程的安全質(zhì)量，還應(yīng)設(shè)立操作性更強(qiáng)的法規(guī)。即用科學(xué)的管理手段約束從業(yè)人員的注冊(cè)和從業(yè)機(jī)構(gòu)的資質(zhì)的認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)和管理體制，學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，貫徹以人為本的方針，注重人性化管理與科學(xué)管理相結(jié)合，并逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強(qiáng)制體制，以物質(zhì)和精神兩種手段鼓勵(lì)科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步。制定和設(shè)置合理的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全及耐久性水準(zhǔn)，注重防范工程失效的風(fēng)險(xiǎn)后果，提升社會(huì)財(cái)富與資源意識(shí)，加強(qiáng)宣傳并提高公眾意識(shí)，規(guī)范正確導(dǎo)向，隨時(shí)隨地與社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步保持同步，并重新審視現(xiàn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)規(guī)范的安全、耐久性設(shè)置水準(zhǔn)，建議主管部門、研究機(jī)構(gòu)以實(shí)事求是的態(tài)度的組織論證，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準(zhǔn)，集思廣益，使規(guī)范具有實(shí)實(shí)在在的科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性。尤其是在設(shè)計(jì)規(guī)范上要注意區(qū)分我國不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)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(duì)待。

5. 建議有關(guān)部門在制定規(guī)范時(shí)應(yīng)充分考慮地區(qū)性地質(zhì)差異、氣候差異，即要以科學(xué)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(jì)性及未來的維護(hù)費(fèi)用。當(dāng)然，也不能以安全和耐久性無限度的提高為標(biāo)準(zhǔn)，否則將適得其反。

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