試論土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性及耐久性

摘要：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和耐久性是人們不斷關(guān)注的問題。文章對于土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性和耐久性存在的問題進(jìn)行了分析，并且提出如何做好土建結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性和耐久性的措施，希望能夠起到一定的效果。

關(guān)鍵詞：土建結(jié)構(gòu)設(shè)計；安全性；耐久性；土建工程；工程質(zhì)量 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU317 文章編號：1009-2374（2016）32-0111-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.055

1 土建結(jié)構(gòu)工程的安全性

安全性在土建結(jié)構(gòu)設(shè)計中屬于首要進(jìn)行考慮的因素，是進(jìn)行其他工作的基礎(chǔ)，土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性包含了以下方面：

1.1 結(jié)構(gòu)的整體牢固性

結(jié)構(gòu)整體牢固性指的是由多種不同的構(gòu)件組合，形成整體的構(gòu)架，對于有害的外力能夠起到抵御作用，表現(xiàn)為在整體構(gòu)架受到外力的作用時，還能夠保持原先完整的構(gòu)件狀況。在一般意義上，建筑結(jié)構(gòu)的整體牢固性指的是土建項(xiàng)目受到自然災(zāi)害以及意外的時候，能夠?qū)τ谕饬M(jìn)行抵御能力。盡管工程牢固性并不能夠完全地避免破壞，但是能夠盡可能地把有害的外力沖擊降到最低。延展性和牢固性同樣是指土建工程對于外力的抵御能力，指的是有效轉(zhuǎn)移外力，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

1.2 結(jié)構(gòu)的耐久安全性

這項(xiàng)安全性能主要體現(xiàn)在工程整體構(gòu)架在經(jīng)受長期的外力沖擊后，還有抵御安全隱患的能力。土建工程因?yàn)樘幱谔烊画h(huán)境中，難以避免地會受到自然外力的影響，因此，在土建工程中，耐久安全性有著十分重要的作用?，F(xiàn)今許多建筑企業(yè)對于安全性能沒有給予相應(yīng)的關(guān)注，土建工程因?yàn)楣こ汰h(huán)境與地域上存在巨大的差異，通常需要耐久安全性來保證綜合的質(zhì)量。因此，我國的建筑企業(yè)需要對于工程結(jié)構(gòu)耐久安全性給予充分的重視，結(jié)合以前的施工經(jīng)驗(yàn)，制定有效的預(yù)防與完善

計劃。

1.3 土建結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的安全問題

1.3.1 設(shè)計和施工出現(xiàn)脫節(jié)的情況，設(shè)計單位沒有公開計算書，施工單位對于結(jié)構(gòu)設(shè)計問題進(jìn)行隨意的處置。部分土建設(shè)計單位沒有委派設(shè)計代表到現(xiàn)場，設(shè)計單位和施工單位間缺乏有效的溝通，造成土建的結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工出現(xiàn)脫節(jié)。設(shè)計單位在進(jìn)行施工圖紙?jiān)O(shè)計時，對于環(huán)境沒有進(jìn)行有效考慮，沒有出示相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計書，導(dǎo)致監(jiān)理工作無法有效進(jìn)行。施工技術(shù)人員按照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)的判斷和處理，缺乏理論依據(jù)以及運(yùn)算處理，造成結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性。

1.3.2 我國的土建工程設(shè)計人員對于土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性沒有給予充分重視，沒有形成安全性認(rèn)識。對結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的錯誤沒有進(jìn)行有效糾正，導(dǎo)致由于錯誤因素出現(xiàn)安全事故，甚至發(fā)生違反國家的法律法規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不利于建筑的安全性。

1.3.3 在我國的建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范中，缺失對于特殊概念性的設(shè)計要求，例如沿海地區(qū)結(jié)構(gòu)防腐設(shè)計、抗震相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及火災(zāi)相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，抵抗災(zāi)害因素的設(shè)計存在空白，從而導(dǎo)致安全隱患。

2 土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性

土建結(jié)構(gòu)耐久性包含結(jié)構(gòu)安全性與適用性這兩個方面。在實(shí)際的土建結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計與評估過程中，需要對于這兩個問題進(jìn)行有效的考慮。結(jié)構(gòu)安全性體現(xiàn)于材料選購的過程中，對于使用的材料，應(yīng)該看其承壓能力是否符合標(biāo)準(zhǔn)。而結(jié)構(gòu)的適用性，表現(xiàn)在材料選購過程中，不僅需要對于材料持久性和耐壓能力進(jìn)行考慮，還要考慮到材料和工程各個環(huán)節(jié)匹配程度，現(xiàn)今在混凝土耐受性方面存在下列安全隱患：

2.1 評價標(biāo)準(zhǔn)太單一

現(xiàn)階段，在我國工程檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)中，混凝土評價標(biāo)準(zhǔn)單一，沒有對質(zhì)量進(jìn)行全面的評估，只對于強(qiáng)度進(jìn)行評估，這種評估機(jī)制導(dǎo)致現(xiàn)有的水泥普遍出現(xiàn)礦物比例不協(xié)調(diào)以及顆粒過細(xì)的問題。在水泥質(zhì)量的評價標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，只設(shè)立最低的強(qiáng)度卻沒有規(guī)定最高的強(qiáng)度，導(dǎo)致各種的水泥質(zhì)量存在比較大的差異。

2.2 沒有充足的養(yǎng)護(hù)時間

要想保證混凝土具有良好耐久性，需要使用充足的時間進(jìn)行保養(yǎng)，在實(shí)際土建項(xiàng)目的施工過程中，一些企業(yè)為了趕進(jìn)度，大大縮短了混凝土進(jìn)行保養(yǎng)的時間，導(dǎo)致混凝土耐久性能明顯低于原先的標(biāo)準(zhǔn)，造成土建工程生命周期比較短，應(yīng)該按照如圖1所示的要求進(jìn)行相關(guān)的養(yǎng)護(hù)工作。

2.3 氣候和環(huán)境的變化

伴隨全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全球環(huán)境和氣候也在不斷地惡化，例如酸雨、冰雹等工業(yè)型的氣候比較頻繁出現(xiàn)。為了有效增強(qiáng)混凝土的抗腐蝕能力與凍融能力，根據(jù)混凝土中按照比例加進(jìn)礦渣與粉煤灰等材料，如圖2所示：

進(jìn)行相關(guān)的混凝土材料性能的改進(jìn)技術(shù)。在制定土建條例的時候，應(yīng)該考慮外部多種環(huán)境因素，對于混凝土耐久性相關(guān)因素進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。

3 提高土建結(jié)構(gòu)工程安全性的對策

3.1 采用多種方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)監(jiān)控及檢測

在土建結(jié)構(gòu)中，存在著裂縫危害、鹽凍危害、滲漏危害和侵蝕危害等問題。超聲波法與聲波都是使用比較廣泛的探測方法。在進(jìn)行土建結(jié)構(gòu)強(qiáng)度檢測的時候，還可以使用超聲回彈綜合法、回彈法以及射線法等，主要使用在反映土建工程結(jié)構(gòu)表層強(qiáng)度的等級。每一項(xiàng)監(jiān)控技術(shù)都存在利弊，應(yīng)該按照被檢測土建結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況選擇最合適的監(jiān)控檢測方式。例如使用超聲波法檢測時，例如圖3所示：

需要兩個被測物具有兩個相對的臨界面，并且超聲波法對建筑結(jié)構(gòu)穿透深度存在一定的限制，其監(jiān)控與測試數(shù)據(jù)容易受到鋼筋與含水量的影響。使用射線法監(jiān)控檢測的時候，施工人員應(yīng)該要撤離現(xiàn)場，避免出現(xiàn)輻射，這種方法的現(xiàn)場測試難度比較大。

3.2 因地制宜使用合理的技術(shù)規(guī)范

除國家性規(guī)范以及相關(guān)規(guī)定外，對于沿海區(qū)域、鹽堿土地等特殊區(qū)域，需要加強(qiáng)地方性的規(guī)范編制，在工程安全性規(guī)范上需要設(shè)置不同的水準(zhǔn)。對地方性編制規(guī)范，施工技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際的情況，合理地使用不同的技術(shù)規(guī)范來滿足不同地區(qū)在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)方面的差別。

3.3 對于公共建筑物必須開展安全監(jiān)測

對于建筑工作狀態(tài)、運(yùn)行安全進(jìn)行分析得出的數(shù)據(jù)資料，是進(jìn)行安全監(jiān)測的重要依據(jù)。在一些中小型混凝土建筑中，缺乏有效的觀測設(shè)施，所以需要完善安全檢測與監(jiān)控工作，使用觀測資料與現(xiàn)場檢測結(jié)合的方法進(jìn)行評估工作，對于建筑的安全狀況進(jìn)行全面評價。

4 提高土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的對策

4.1 不斷進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和新技術(shù)的應(yīng)用推廣

在土建施工安全維護(hù)的過程中，需要按照工程的實(shí)際情況，選擇撩測、射線法、回彈法等進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的測定，有效預(yù)防裂縫、剝蝕以及滲水等質(zhì)量問題。科學(xué)使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，制定工程規(guī)范需要結(jié)合實(shí)際情況，選擇適合的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，不同的工程需要使用不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的檢測與維護(hù)

土建施工定期質(zhì)量問題的排查與日常維護(hù)在很大程度上影響了工程的壽命，因此，土建結(jié)構(gòu)工程建成之后，需要進(jìn)行有效的安全維護(hù)工作與階段性的檢測工作，保證結(jié)構(gòu)的耐久性。現(xiàn)今我國工程出現(xiàn)坍塌事故，大部分是因?yàn)榻ㄖ?nèi)材料被侵蝕造成的，因此需要加強(qiáng)日常的維護(hù)工作和定期檢測工作。

4.3 結(jié)構(gòu)工程技術(shù)規(guī)范的制定

我國面積比較大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與技術(shù)水平存在著地域差異，在不同的地域間，工程環(huán)境有著顯著的區(qū)別，雖然現(xiàn)今全國擁有同一個技術(shù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，但是在具體的工程設(shè)計與施工方面，在參考國家標(biāo)準(zhǔn)的時候，需要結(jié)合實(shí)際的施工環(huán)境和施工特點(diǎn)。在制定結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范的問題上，政府鼓勵各個地區(qū)使用自身的耐久性標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)語

我國現(xiàn)今存在的結(jié)構(gòu)施工水平比較差，質(zhì)量控制和質(zhì)量保障制度不夠健全，結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性設(shè)置水準(zhǔn)比較低，造成部分建成的土建工程存在比較多的隱患，因此土建工程政府機(jī)關(guān)應(yīng)該不斷地完善耐久性標(biāo)準(zhǔn)，與此同時，還需要加強(qiáng)耐久性與安全性的監(jiān)管力度，并定期進(jìn)行檢測。相關(guān)企業(yè)需要不斷提高安全性和耐久性的設(shè)計方法，使我國的土建結(jié)構(gòu)耐久性和安全性可以滿足現(xiàn)代化的建設(shè)要求和發(fā)展要求。

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作者簡介：劉玲（1985-），女，江西蓮花人，供職于廣州寶賢華瀚建筑工程設(shè)計有限公司南昌分公司，研究方向：結(jié)構(gòu)設(shè)計。

（責(zé)任編輯：小 燕）