王胤輝
摘要:隨著經濟社會的發展,我國的建筑業發生了翻天覆地的變化。人們也對土建工程的結構安全性和穩定性提出了更高的要求。土木建筑的安全性和耐久性是土木建筑的生命。它關系到土木結構的使用壽命和使用周期,關系到建筑物的使用功能,關系到人們的生命財產安全。對于建筑工程而言,施工質量是建筑企業長遠發展的關鍵,而土木工程結構的安全性和耐久性也是決定建筑工程質量的重要因素。因此,有必要對土建機構的安全性和耐久性進行研究。本文對此進行分析。
關鍵詞:土建工程結構;安全性;耐久性;設計
前言
隨著社會經濟的發展和城市化的不斷推進,我國的土木建筑結構得到了很大的發展。與此同時,土木結構的耐久性和安全性越來越受到重視。因此,土木結構的耐久性和安全性是建筑部門需要關注的重要組成部分。為加快土木結構安全耐久性研究,保障施工人員安全,應積極完善土木工程法律、法規和標準,加強施工安全技術。
一.土建工程結構的安全性
土木結構的安全性是指防止損壞和倒塌的能力,是工程結構最重要的質量指標。工程結構的安全性主要由結構的設計和施工水平決定,也與結構的正確使用有關。對于工程結構設計而言,其安全性主要體現在結構構件承載力的安全性、結構的整體牢固性和結構的耐久性等方面。
1.構件承載能力的安全性
與結構構件安全水準關系最大的二個因素是:結構需要承受多大的荷載(荷載標準值)、荷載分項系數與材料強度分項系數,這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度,安全系數或分項系數越大,表明安全度越高。土建結構構件本身的承載能力大小及材質決定了工程結構的安全性。
2.結構的整體牢固性
結構構件除了具有足夠的承載能力外,還必須具有整體的堅固性。結構的整體牢固度是指結構在某處發生局部破壞時,不致造成大范圍連續破壞和倒塌的能力,或結構不應產生與原因不相稱的破壞后果的能力。結構的整體穩健性主要取決于結構良好的延性和必要的冗余度,可用于應對地震、爆炸等災害荷載或人為失誤造成的災害后果,并能減少災害損失。
3.結構的耐久性
我國土木結構的設計和施工規范側重于各種荷載下的結構強度要求,而相對較少考慮環境因素影響下的耐久性要求。鋼筋銹蝕或混凝土銹蝕引起的混凝土結構結構安全事故的嚴重程度已遠遠超過結構構件承載力安全水平低造成的危害。因此,必須特別注意這個問題。我國規范規定的一些與耐久性相關的要求,如保護鋼筋不受腐蝕的混凝土保護層的最小厚度、混凝土的最低強度等級等,均明顯低于國外標準。在某些情況下,提高結構構件承載能力的安全設定水平,也有利于結構的耐久性和使用壽命。
二.土建結構工程的耐久性
大多數土建工程由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題,并非我國所特有,但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。長期以來,人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期,發達國家的研究人員才逐漸發現原先建成的基礎設施工程在一些環境下出現過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內就出現劣化。
三.加強土建結構工程的安全性與耐久性的措施
1.相關部門制訂法規標準
我國建筑行業的法規和標準與西方國家存在較大差距。因此,建議建設部、交通運輸部等主管部門制定科學、詳細的法規標準,對土建工程的安全耐久性進行重點檢查。土木工程的設計安全和耐久性要求,加強對混凝土工程耐久性基礎理論研究的支持,對土木結構工程的檢測和評價,要建立從業人員注冊制度和資格認證和從業人員監督制度。提高土木結構的安全性和耐久性。
2.加強檢測與維護
在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,土建結構工程結構耐久性和使用壽命與使用階段的檢測、維護密不可分,對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。要提高土建結構工程安全性和耐久性,必須做好預防工作,通過定期檢測維修及時發現解決問題。對建筑物、橋梁、隧道等公共工程,包括建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,必須強制規定進行定期檢測。為此,需要制定法規,編制相應的技術標準;對于土建結構工程的檢測與評估,需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。
3.必須重視結構耐久性的研究
目前,對土建工程結構的耐久性問題還認識不足,往往是憑經驗增加一些構造措施來加以彌補,缺乏在耐久性方面系統的理論研究和完善措施。耐久性研究需要宏觀的定性描述和微觀機理的定量分析,這是今后需要加強和深化的一項重要工作。我國在耐久性設計方面主要存在標準、規范、規程跟不上的問題,缺乏全面、完善、可靠的措施。規范對耐久性的要求,主要應在構造和材料性能等若干個易于明確表達的幾種指標上規定,有些規定也沒有進行系統的機理研究,如對混凝土的徐變、碳化、堿骨料反應及鋼筋銹蝕與時間的關系,研究得也很膚淺。影響耐久性的因素很多,需要加強的措施也很復雜:應重視后張灌漿不密實而產生的結構耐久性問題,要完善無粘結預應力工藝,加強張拉端和固定端錨具的選用和防腐措施,確保全密封方面的技術措施;再如要重視樓板中收縮和溫度構造配筋要求,解決現澆樓板中出現收縮、溫度裂縫給使用帶來的危害和由此造成的鋼筋銹蝕等結構耐久性問題。
四.結束語
土建工程結構的安全性與耐久性一直是廣大施工者、設計者與使用者非常關注的問題,關系到人們人身安全與社會和諧穩定,是一個復雜的系統工程問題。要真正做好土建結構中的土建安全性與耐久性工作,使其形成規范化、制度化的管理,尚待建筑工作者不斷探索、總結和提高。
參考文獻:
[1]董玉.土建結構工程的耐久性策略分析[J].河南科技,2010.
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