土建結(jié)構(gòu)工程范文
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篇1
關(guān)鍵詞:土建工程;安全性;耐久性
Abstract: This paper discussed the main safety, durability and other aspects of civil engineering structure.
Key words: civil engineering; safety; durability
中圖分類號:V552+.4文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
土建工程是指建造各類工程設(shè)施的科學、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施,如建筑工程、公路與城市道路工程、鐵路工程、橋梁工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應用材料、工程設(shè)備在土地上所進行的勘察、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。下面,筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗,主要就土木結(jié)構(gòu)工程的安全性、耐久性進行簡要探討,希望對同行有所啟發(fā)。
1土建結(jié)構(gòu)工程的安全性
結(jié)構(gòu)安全性是各種作用下結(jié)構(gòu)防止破壞倒塌、保護人員不受傷害的能力,是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準,也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護、檢測)有關(guān),而這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標準(規(guī)范、規(guī)程、條例等)的合理設(shè)置及運用相關(guān)聯(lián)。1.1我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準。對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計而言,結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的安全耐久性等幾個方面。
一是結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性。與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準關(guān)系最大的兩個因素:一是規(guī)范規(guī)定結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是1.5KPa(在新修訂的規(guī)范里已改為2KPa),而美國、英國則分別為2.4KPa和2.5KPa;二是規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)的大小,前者是計算荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數(shù),后者是計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時,將構(gòu)件材料的強度標準值加以縮小的一個系數(shù)。這樣根據(jù)我國原有規(guī)范設(shè)計辦公樓時,所依據(jù)的樓層設(shè)計荷載(荷載標準值與荷載分項系數(shù)的乘積)值大約只有英國、美國的52%(考慮人員和設(shè)施等的活載)和85%(對結(jié)構(gòu)自重等的恒載),而設(shè)計時據(jù)以確定構(gòu)件能夠承受荷載的能力卻要比英國、美國規(guī)范高,兩者都使構(gòu)件承載力的安全水準下降。這里的問題主要在于設(shè)計墨守成規(guī),在結(jié)構(gòu)方案、材料選用、分析計算、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上缺乏創(chuàng)新。
二是結(jié)構(gòu)的安全耐久性。我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范,重點放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度要求,而對環(huán)境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結(jié)構(gòu)安全事故,其嚴重程度已遠大于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準設(shè)置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求,如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級,都顯著低于國外規(guī)范。損害結(jié)構(gòu)承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;而提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準,在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。1.2調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準的不同見解。我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準較低,與我國建國后長期處于短缺經(jīng)濟和計劃體制的歷史條件有關(guān)。這種作法能夠?qū)ν两ńY(jié)構(gòu)取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產(chǎn)與生活需求,并歷經(jīng)了較長時間的考驗,這是國內(nèi)土建科技人員經(jīng)過巨大努力取得的重大成就。但是,由于安全儲備較低,抵御意外作用的能力相對不足。如果能夠適當提高安全設(shè)置水準,將有利于減少事故的發(fā)生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內(nèi)發(fā)生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致。現(xiàn)在提出要重新審視結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準,主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現(xiàn)在從事的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)要為今后的現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ),要滿足今后幾十年、上百年內(nèi)人們生產(chǎn)生活水平發(fā)展的需要,有些土建結(jié)構(gòu)如商品房屋則更要滿足市場經(jīng)濟條件下具備商品屬性的需要。
2土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性
土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力,這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。
2.1土建結(jié)構(gòu)工程耐久性現(xiàn)狀
當今大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造?;炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性是當前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)施工程的世界性問題,并非我國所特有。有資料指出,加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害,鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40,橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設(shè)防水層到必須引氣以及需要設(shè)置高級防水膠膜并引入環(huán)氧涂膜鋼筋;我國遭受鹽凍侵蝕地區(qū)的公路橋梁在耐久性設(shè)計方面至今仍無明確要求,對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25,與上面提到的加拿大50年代水準一致。
我國橋梁、港口等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴重,由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差,許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用,使用十幾年后就出現(xiàn)問題,有的不得不限載、大修或拆除。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料,密實度和抗?jié)B性差,不耐地下水與機車廢氣侵蝕,開裂與滲漏嚴重;對幾個路局所轄的隧道進行抽樣調(diào)查表明,漏水的占50.4%,其中1/3滲漏嚴重,并導致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電,影響正常運行。
耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設(shè)的工程仍未吸取國際和國內(nèi)的大量慘痛教訓。大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋,其主體結(jié)構(gòu)在浪濺區(qū)仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3~4cm厚的保護層厚度。
2.2影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要原因
一是由于混凝土的質(zhì)量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準,導致水泥工業(yè)對水泥強度的不適當追求,使水泥細度增加,早強的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。
二是工程施工單位不適當?shù)丶涌焓┕みM度,尤其是對工程進度不適當?shù)男姓深A?;炷恋哪途眯再|(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護期加以保證,“早產(chǎn)有損生命健康”的概念同樣適用于混凝土。國內(nèi)一些媒體大加宣傳的所謂幾個月就修成一條大路、建成一座大橋或蓋成一幢高樓的工程以及搶工獻禮工程,很可能就是今后注定要花掉大量資金進行大修的短命工程。提前完成合同規(guī)定施工工期的工程在國外要被罰款,因為意味著工程質(zhì)量有遭到損害的可能。三是環(huán)境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30%。
2.3土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測與維護
結(jié)構(gòu)耐久性與使用階段的檢測、維護和修理不能分割,對處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程來說尤其如此。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質(zhì)相對較差,質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全,規(guī)范對結(jié)構(gòu)安全與耐久性的設(shè)置水準又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患。對于土建結(jié)構(gòu)工程的安全質(zhì)量,雖然政府已作出了設(shè)計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規(guī)定,但是這種要求執(zhí)行起來缺乏可操作性。
3 改善我國土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的建議
3.1對政府機關(guān)方面的建議
一是建議國家建設(shè)部、交通部、鐵道部主管土建工程設(shè)計標準的部門,能對工程的耐久性要求作重點審查,明確土建工程的設(shè)計應有最低使用壽命的要求,重要工程的設(shè)計文件中應有正常使用壽命和耐久性設(shè)計的獨立章節(jié)與論證。
二是建議有關(guān)部門在橋、隧、道路等土建基礎(chǔ)設(shè)施工程投資上,根據(jù)需要,加大工程維修費的比例;國家自然科學基金委員會能在今后一段時期內(nèi)對混凝土工程耐久性的基礎(chǔ)理論研究給予重點支持;國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局為在近期內(nèi)編訂有關(guān)法規(guī)標準給以立項資助;中國工程院土木水利建筑學部在其咨詢研究項目中,聯(lián)絡國內(nèi)有關(guān)專家,促進土建結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計指導性技術(shù)條例的編制。
3.2對提高土木工程安全性的建議
一是建議對土建工程使用過程中的安全性,進行定期的檢測和正常的維護修理。對于重要土建工程,我國尚無必須進行安全檢測的法規(guī)。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于保證工程壽命和投資效益。建議對橋、隧等重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和重要的公共建筑物,在其使用期內(nèi)實施強制性的定期安全檢測。為此,需要制定法規(guī)和編制相應的技術(shù)標準;對于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測與評估,需要建立從業(yè)人員的注冊制度和從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)認證與監(jiān)管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業(yè)。建議有關(guān)部門在橋、隧、道路等土建基礎(chǔ)設(shè)施工程投資上,根據(jù)需要,加大工程維修費的比例。
二是建議對橋、隧等重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑物,在其使用期內(nèi)實施強制性的定期安全檢測。為此,需要制定法規(guī),編制相應的技術(shù)標準;對于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測與評估,需要建立從業(yè)人員的注冊制度和從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)認證與監(jiān)管體制。
三是建議完善技術(shù)標準體系與管理體制,發(fā)揮學會、協(xié)會在技術(shù)標準編制、修訂和管理中的作用;逐步淡化技術(shù)規(guī)范條文的強制性質(zhì);鼓勵編制地方性規(guī)范(標準)和企業(yè)標準,適應不同地區(qū)在環(huán)境地質(zhì)和經(jīng)濟、技術(shù)水平上的差異,并鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進步。
四是建議合理設(shè)置土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全水準,必須考慮工程失效的風險后果、社會的財富與資源供給、乃至公眾的意向等多種因素。隨著我國經(jīng)濟形勢的巨大變化,有必要重新審視現(xiàn)行土建結(jié)構(gòu)工程設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置水準,建議主管部門組織論證。橋梁等交通土建結(jié)構(gòu)的風險后果較大,且由于車流、車載、車速的快速發(fā)展,在設(shè)計荷載標準值和承載力安全度的設(shè)置水準上似乎應比一般的建筑結(jié)構(gòu)有更高的安全貯備。在建筑結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準上,建議進一步收集不同意見,包括商品房消費者的意見。我國不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展水平懸殊,在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要區(qū)別對待也值得探討。
篇2
【關(guān)鍵詞】土建結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)工程;安全性;影響因素;規(guī)范時效性
一個成功的土建結(jié)構(gòu),有著投資大,功能強,收益高,使用年限長等特點。如何保證其安全性,是當前也是今后相當長一段時間內(nèi)所面臨的重要課題。如何在保持經(jīng)濟性的條件下保證結(jié)構(gòu)的安全性,是工程從業(yè)人員的最終努力目標。
一、對現(xiàn)有土建結(jié)構(gòu)的安全性的評價
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,原有規(guī)范下設(shè)計的土建結(jié)構(gòu)各方面較現(xiàn)在已經(jīng)大不一樣了。各種荷載值發(fā)生了變化,結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境發(fā)生了變化,使用功能也發(fā)生了變化,加之一些人為的破壞,很多以前修建的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在生活的需要了。據(jù)調(diào)查,美國很多土建結(jié)構(gòu)建成后不到三十年就出現(xiàn)了不同程度的需要處理的損害,我國的很多大型結(jié)構(gòu)也逃不過這種境況,一般使用三十年后就需要大修。使用環(huán)境更惡劣的,使用十年后就需要翻修了。有專家估計,基礎(chǔ)設(shè)施“大建”的二十年過后就是“大修”的二十年。而且種種跡象表明,這種“大修潮”正在提前,隨之帶來的是巨大的經(jīng)濟負擔。
二、我國的土建結(jié)構(gòu)安全性存在的問題
在土木建筑工程中,結(jié)構(gòu)的安全性是工程質(zhì)量的基本保證,它能有效的防止建設(shè)工程結(jié)構(gòu)倒塌,因此其設(shè)計安全性成為我國建筑行業(yè)的一大首要課題。
1、總體上來講,我國建筑結(jié)構(gòu)安全性規(guī)范設(shè)置水平要遠低于國外發(fā)達國家水平。具體表現(xiàn)在:第一,關(guān)于構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準,我國大多采用安全系數(shù)或者分項系數(shù)作為衡量指標,安全系數(shù)或者分項系數(shù)越大,建筑結(jié)構(gòu)安全性越好;第二,關(guān)于結(jié)構(gòu)整體牢固性,我國用以防止爆炸、地震等災害的建筑整體牢固性規(guī)范設(shè)置還不是十分嚴謹;第三,關(guān)于結(jié)構(gòu)耐久安全性,我國建筑結(jié)構(gòu)安全性規(guī)范重點考慮了對建筑結(jié)構(gòu)性強度的要求,而忽略了建筑在環(huán)境因素影響的耐久安全性。
2、我國現(xiàn)行的土建工程結(jié)構(gòu)中的設(shè)計規(guī)范整體具有的牢固性比較差,也就是土木工程建筑的承壓力比較低,在正常的使用情況下,是不會出現(xiàn)問題的,但是一旦發(fā)生了嚴重的事故和突發(fā)狀況,就會措手不及,造成不必要的損失。狠抓建筑的牢固性,不能只建造在“溫室中”使用的土木工程,土木工程建筑的建筑目的不僅在于要為人們所使用,還要在災難來臨之時,為人們遮蔽風險。
3、對土建結(jié)構(gòu)工程正確使用與維護意識相對較差。建筑本身的問題可能是造成后期使用中質(zhì)量問題的最主要的原因,但是使用者對于建筑的使用方法和維護行為也將在很大程度上影響著建筑物的壽命和質(zhì)量,也就是安全性和耐久性。
三、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性措施
1、土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的安合理設(shè)置
我國經(jīng)濟的快速發(fā)展帶動了建筑行業(yè)的發(fā)展。經(jīng)濟形勢的巨大變化,對建筑的設(shè)計要求要上升到一定的高度,因此,必須要重新審視土建工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計,并將施工設(shè)計方案訂立一種新型的設(shè)置水準。例如:對橋梁交通的土建結(jié)構(gòu)設(shè)計水準上,其承載能力的安全度和設(shè)計荷載標準值要比一般的建筑結(jié)構(gòu)具有相對較高的安全儲備性能,因為橋梁建筑的車流量較大,車載和車速對橋梁的質(zhì)量有一定的要求。
2、增強檢測和維護的力度
土建工程結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性問題的研究,體現(xiàn)在工程的檢測和維護過程中。在土建工程成的基礎(chǔ)設(shè)施過程中,投資方一般都有重新建和輕微修傾向。因此,土建工程結(jié)構(gòu)的安全性和建筑物的使用耐久性能的檢測和維護,對保障工程質(zhì)量具有重要的作用。為了保障土建工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,需要對工程建設(shè)中的結(jié)構(gòu)安全和耐久性進行檢測,并對竣工的工程進行定期的維修和檢測,及時解決問題防止不必要的安全問題的發(fā)生。尤其是對橋梁的承載能力、隧道的支撐部位、建筑物的玻璃幕墻等工程建設(shè)的檢測和維修。因此,為了保障施工安全順利的進行,以及建筑持久耐用性能,需要制定相應的技術(shù)標準、人員資質(zhì)認證和監(jiān)管體制,隨時檢測和維護建筑工程。
3、嚴格土建結(jié)構(gòu)的耐久安全性
我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范, 重點放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度 要求,而對環(huán)境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害 化學介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少?;炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝 土腐蝕導致的結(jié)構(gòu)安全事故, 其嚴重程度已遠過于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準設(shè) 置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久 性有關(guān)的一些要求, 如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最 低強度等級,都顯著低于國外規(guī)范。損害結(jié)構(gòu)承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準,在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu) 的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。
4、做好土木建筑結(jié)構(gòu)的耐久性
大多數(shù)土建設(shè)計結(jié)構(gòu)主要是混凝土.混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是建設(shè)施工過程中最重要的質(zhì)量問題.長期以來,人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料,但國內(nèi)的一些資料顯示一般的混凝土建筑使用壽命不超過三十年。通常所說的土木建筑結(jié)構(gòu)的耐久性一般是指工程的使用壽命,是土木建筑在規(guī)定使用年限內(nèi)能夠正常發(fā)揮使用功能。現(xiàn)行的土木建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)范對建筑物由于凍容、干濕、有害物質(zhì)侵蝕造成的使用壽命減短,沒有太明確的考慮規(guī)定,只是重點規(guī)范了各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)物強度要求。而事實是某些建筑物由于外在的因素,比如鋼筋因混凝土保護層薄而銹蝕,這種損害程度要高于安全水準設(shè)置偏低帶來的危害.土木建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測、維護和修理有直接的關(guān)系.因此要提高建筑物設(shè)計施工規(guī)范的要求.以前土木建筑只注意項目建設(shè)的一次投資,各方面都沒有考慮建成投入使用后正常維修需要的費用.導致后期維護費用超支,工程項目的總體支出還是非常高。
結(jié)束語
土建結(jié)構(gòu),意義重大。在經(jīng)濟性合理的情況下,盡可能的提高其安全性,與個人、與家庭、與國家都是有百利無一害的。由于時代原因,在設(shè)計思想方面我們無能為力,但是在施工質(zhì)量,后期服務,相互配合和使用環(huán)境方面進行控制管理。嚴格按照結(jié)構(gòu)既有功能使用,杜絕超標準使用,則需要我們大家的共同努力。
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土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力,這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。
土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀
大多數(shù)土建結(jié)構(gòu)由混凝土建造?;炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性是當前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)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(shè)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(fā)達國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)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(nèi)就出現(xiàn)劣化;據(jù)1998年美國土木工程學會的一份材料估計,他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程存在的問題,僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無,而現(xiàn)在聯(lián)邦政府每年為此的撥款只有50~60億美元。
我國建設(shè)部于80年代的一項調(diào)查表明,國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25~30年后即需大修,處于嚴酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好,一般可維持50年以上,但室外的陽臺、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴重,由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差,許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落,需要大修。鹽凍也對混凝土路面造成傷害,東北地區(qū)一條高等級公路只經(jīng)過一個冬天就大面積剝蝕。
耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設(shè)的工程仍未吸取國際和國內(nèi)的大量慘痛教訓,還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋,仍沒有在材料性能和結(jié)構(gòu)構(gòu)造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋,其主體結(jié)構(gòu)在浪濺區(qū)仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3~4cm厚的保護層厚度。
使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題進一步加劇的原因有:
1) 由于混凝土的質(zhì)量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準,導致水泥工業(yè)對水泥強度的不適當追求,使水泥細度增加,早強的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。
2) 工程施工單位不適當?shù)丶涌焓┕みM度,尤其是政府行政領(lǐng)導對工程進度的不適當干預?;炷恋哪途眯再|(zhì)量尤其需要有足夠的施工養(yǎng)護期加以保證,早產(chǎn)有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。
3) 環(huán)境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30% 。
當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計的技術(shù)條例,修訂補充現(xiàn)行規(guī)范中對結(jié)構(gòu)耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎(chǔ)設(shè)施工程的設(shè)計工作壽命,在重要工程的設(shè)計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走,很重要的一個原因是工程設(shè)計施工技術(shù)人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據(jù)。更為嚴重的是現(xiàn)行規(guī)范中的有些條文,本身就對耐久性有害。為了提高混凝土耐久性,在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是重要的技術(shù)手段,國外有的規(guī)范甚至規(guī)定在橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)中必須加入粉煤灰等摻合料,而我國的鐵路混凝土橋隧施工規(guī)范仍在明文禁止使用。此外,工程技術(shù)界還存在長期形成的一些過時的看法,對改善混凝土的耐久性能造成阻力。
重視混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性也是可持續(xù)發(fā)展的需要。生產(chǎn)混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床,水泥生產(chǎn)排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5~1/6,而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。我國現(xiàn)在每年生產(chǎn)5億多噸水泥,與之相伴的是年耗20多億方的砂石,長此以往實難以為繼。延長結(jié)構(gòu)使用壽命意味著節(jié)約材料,而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料(工業(yè)廢料)用量較高的混凝土,所以耐久的混凝土正適應環(huán)境保護的需要。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設(shè)計工作壽命多為100年,有的如英國為120年。考慮到耐久性不足所造成的巨大經(jīng)濟損失和資源浪費,國際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進一步延長的趨勢,如提出城市環(huán)境中的橋梁至少應有150年。
2.土建結(jié)構(gòu)工程使用階段的正常檢測與維護
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關(guān)鍵詞:土建結(jié)構(gòu);土木工程;安全性
前言:土建結(jié)構(gòu)的安全性就是指防止破壞倒塌的一種能力,它也是結(jié)構(gòu)工程非常重要的質(zhì)量標準,而結(jié)構(gòu)工程的安全性也是主要由于施工的水平和結(jié)構(gòu)的設(shè)計,并且與結(jié)構(gòu)的正確維護、檢測有關(guān),這些又與土建工程法規(guī)和技術(shù)標準合理設(shè)置及運用有相當?shù)年P(guān)聯(lián)性。
一、我國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的安全設(shè)置
1.我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現(xiàn)已確定在新的規(guī)范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)的大小,前者是計算確定荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數(shù),后者是計算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時,將構(gòu)件材料的強度標準值加以縮小的一個系數(shù)。這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標準荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設(shè)計方法(如我國的公路橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范)中稱為安全系數(shù),體現(xiàn)了安全儲備的需要;而在可靠度設(shè)計方法(如我國的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范)中稱為分項系數(shù),體現(xiàn)了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數(shù)或分項系數(shù)越大,表明安全度越高。
2.結(jié)構(gòu)的整體牢固性
不但結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有很好的承載能力,而且結(jié)構(gòu)物還要有整體的牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要是指結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部損壞,但不至于導致大范圍倒塌的能力,換一種說法講是結(jié)構(gòu)能適應與其不相稱的破壞。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要是依靠結(jié)構(gòu)優(yōu)良的延性和必要的冗余度,用來預防地震、爆炸、火災等自然災害或人為差錯導致的巨大災難,盡量減輕災害所造成的損失。例如汶川地震造成的巨大傷亡與當?shù)胤课萁Y(jié)構(gòu)缺乏整體牢固性有很大關(guān)系。又如,前段日子的上海的樓趴趴,這也是典型的房屋設(shè)計牢固性缺失。
3.結(jié)構(gòu)的整體安全性
我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工的規(guī)范主要放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度上了,只考慮工程的耐久性,而對環(huán)境耐久性如干濕、凍融等大氣侵蝕的考慮有著嚴重的不足。混凝土結(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結(jié)構(gòu)安全事故的危害很嚴重,其嚴重程度早已超過了因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準設(shè)置偏低所造成的危害,這是應該被重視的的問題,有關(guān)部門也制定規(guī)范規(guī)定于安全性相關(guān)的要求,例如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級等,但是都顯著低于國外的相關(guān)規(guī)范,相當于加拿大50年代的水平。它損害了結(jié)構(gòu)的承載力的安全性,從某種程度上提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力的安全設(shè)置水準也是對結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)的使用壽命很有宜的。
二、調(diào)整結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準的見解
在我國的結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中,關(guān)于結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準是比較弱勢的,這和我國的長期處于經(jīng)濟短缺以及計劃體制不完善的情況有一定的關(guān)系的。在當時的歷史條件下,較低的土建結(jié)構(gòu)的安全水準是完全可以滿足生產(chǎn)和生活的需求,并且在一段相當長的時間里也接受了一些考驗,這些情況下的結(jié)構(gòu)承載力可以承受外界的壓力和我國土建科技人員的巨大努力是分不開的;因安全儲備比較低,所以對于外界破壞力的抵御能力是有限的,出現(xiàn)質(zhì)量問題的現(xiàn)象也是正常的。如果能適當?shù)奶岣甙踩O(shè)置水準,那么就會減少事故的發(fā)生頻率以及提高工程的抗御災害的能力。在我國,發(fā)生過許多的工程安全事故都是由于在管理上出現(xiàn)腐敗,用假冒偽劣產(chǎn)品,材料不合格以及管理人員的素質(zhì)太差造成的。現(xiàn)在提出的新審視結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準,最主要的是基于客觀的形勢變化。由于我們從事的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是為了以后的現(xiàn)代化奠定基礎(chǔ),要求能滿足今后幾十年甚至上百年的人們的生產(chǎn)生活水平發(fā)展需要,成為標志性的建筑。
三、提高土建結(jié)構(gòu)工程安全性的措施
1.加強新技術(shù)的推廣
在土建結(jié)構(gòu)的危害中,我們可以總結(jié)為以下幾個方面的危害:裂縫、鹽凍、滲漏和侵蝕,在這其中最影響安全性和使用性的就是裂縫,在一些安全的檢測中,可以應用探測的方式去確定裂縫的病害,在傳統(tǒng)的探測方法中,我們可以使用的是超聲波法和聲波等,在土建結(jié)構(gòu)的強度檢測上,我們主要應用的方法是回彈法、超聲回彈綜合法以及射線法等,我們可以利用這種檢測來反映土建結(jié)構(gòu)的表層強度等級。在一些安全檢測中,我們可以用取芯法來對其他的強度測試方法進行校正,在土建結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,對缺陷檢測主要是采用超聲波法和射線法,應用超聲波法進行檢測時要求兩個被測物有兩個相對臨界面,而且對于他們的穿透深度也是有限制的,于此同時,還會受到結(jié)構(gòu)物材料中的鋼筋和含水量的影響;應用射線法時,它的現(xiàn)場測試難度也是非常大的,并且對測試者也有輻射。
2.應用合理的技術(shù)規(guī)范
在土建結(jié)構(gòu)的規(guī)范標準下,想要擺脫計劃經(jīng)濟年代的一些遺留問題,就要求我們對于規(guī)范進行合理的編制和改進,不要去強求統(tǒng)一,以免使得一些個性化的東西減少,同時導致缺乏實事求的靈活性的優(yōu)點。我們要提倡各個省市對于規(guī)范進行地方性的編制,在工程的安全性和耐久性標準上可以有不同的設(shè)置水準。假使全國性的規(guī)范制定的越是詳細訂就會使得一些地方性的適用性變得越差,不僅會造成規(guī)范的使用混亂,還可能造成建筑規(guī)范的使用本末倒置,起到相反的作用。在技術(shù)的標準中,我們的強制性越強就會導致相關(guān)部門承擔的責任越大,對于具體的技術(shù)承擔的責任越重,這樣對于政府部門的職責是不公平的。我們要求的規(guī)范中的要求應該是最低的要求,在結(jié)構(gòu)的安全設(shè)置水準上,政府干預的情況下也應該保證盡量的做到最低的要求,但是要保證公眾的安全。政府部門還要發(fā)揮在技術(shù)標準上編制和修訂中的作用,逐步的淡化技術(shù)規(guī)范的強制性,對于地方性的編制規(guī)范(標準),要適當?shù)牟捎貌煌囊?,從而去適應不同的地區(qū)在地質(zhì)、經(jīng)濟和技術(shù)上的差異,鼓勵工作人員去勇于去進行技術(shù)上的創(chuàng)新。
3.開展安全監(jiān)測設(shè)施的更新和改造
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【關(guān)鍵詞】混凝土;結(jié)構(gòu)裂縫;治理措施
隨著混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中的廣泛使用,在施工中也產(chǎn)生了大量的混凝土裂縫,嚴重影響了建筑物的正行使用?;炷潦且环N由水、水泥、砂石骨料等外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料?;炷猎谟不瘯r需要釋放大量水化熱,常因內(nèi)部溫度過高而出現(xiàn)裂縫,并在其他因素的影響下擴張為肉眼可見的裂縫。混凝土裂縫的成因有很多,要想控制裂縫問題,必須從分析成因入手,因此,探討混凝土裂縫的成因和控制方法對提高施工質(zhì)量有重要意義。
一、混凝土建筑工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因
1. 塑性收縮與干縮裂縫
塑性混凝土裂縫可分為塑性收縮裂縫和干縮裂縫,常見于路面和樓板等平面結(jié)構(gòu)中,多產(chǎn)生于澆筑后2~16小時內(nèi)。塑性收縮裂縫的產(chǎn)生原因主要在于混凝土多為露天澆筑,澆筑后的混凝土受風吹日曬等自然因素的影響,表面水分蒸發(fā)快,蒸發(fā)速度超過泌水速度,而表層混凝土的收縮又受深層混凝土的約束,正在硬化的混凝土發(fā)生拉應力,因此在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。
干縮裂縫常發(fā)生在混凝土終凝時,大多發(fā)生在較薄的梁板類構(gòu)件上,均勻分布在相鄰鋼筋之間,且與鋼筋平行。干縮裂縫的產(chǎn)生原因主要是混凝土硬化時表面水分蒸發(fā)后水泥石內(nèi)的凝膠體干縮,產(chǎn)生初始應力,引起裂縫。
2. 水化熱導致的裂縫
在水化作用的影響下,混凝土在凝結(jié)和硬化時溫度升高。這種內(nèi)部蓄熱很難通過混凝土表面快速散發(fā)出去,因而在形成從核心到表面的梯度溫差,這樣的溫度分布使得混凝土處在一種外層受拉,中間受壓的自應力狀態(tài),當混凝土承受的拉應力超過其抗拉強度時,裂縫就產(chǎn)生了。這種裂縫通常是不規(guī)則龜裂,深度很淺。如果采用地水化熱的水泥或降低攪拌溫度,則能有效減少這種裂縫的出現(xiàn)幾率。
3. 荷載產(chǎn)生的裂縫
在施工中,可能因結(jié)構(gòu)受荷而出現(xiàn)裂縫,如構(gòu)件堆放、吊點位置不當?shù)取Mǔ?,鋼筋混凝土?gòu)建在承受30%~40%的設(shè)計荷載時就有可能產(chǎn)生肉眼難以觀察到的裂縫,而構(gòu)建的極限負荷通常為設(shè)計負荷的1.5倍,因此,在一般情況下,混凝土構(gòu)件是可以帶縫作業(yè)的。但是,對那些寬度超過相應標準,或不允許開裂的構(gòu)件上發(fā)生的裂縫,一定要認真分析和處理。
4. 溫度變化引起的裂縫
當溫度變化時,因熱脹冷縮的影響,建筑物的各個構(gòu)件將產(chǎn)生不同的變形,彼此制約產(chǎn)生應力。由于墻體與屋面混凝土的膨脹系數(shù)不同,當墻體與屋蓋間的構(gòu)造處理不當時,就會使墻體受拉,當所有的剪力與拉應力超出自身的抗拉強度時,就會產(chǎn)生溫差裂縫。此外,普通混凝土在空氣中硬結(jié)時若濕度發(fā)生變化,其體積也會收縮,在構(gòu)件內(nèi)也會產(chǎn)生拉應力。
5. 鋼筋被腐蝕產(chǎn)生裂縫
若保護層混凝土厚度不足,或不密實、發(fā)生碳化,都可能引起鋼筋被銹蝕,削減鋼筋斷面,甚至因鐵銹膨脹而導致混凝土開裂,從而減少混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力,降低結(jié)構(gòu)耐久性。
二、控制混凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫的策略
1. 選擇優(yōu)質(zhì)材料
混凝土工程結(jié)構(gòu)裂縫的控制,首先要從原材料上進行把關(guān),應選擇合格的建筑材料,且在材料進場后進行檢驗,主要材料還需進行反復檢驗。
水泥:應優(yōu)先選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性差的水泥。
粗骨料:應選擇質(zhì)地堅硬,表面粗糙的石料,這種食療空隙率小,級配較好,且內(nèi)部有害物少,無堿性反應。
細骨料:應選擇空隙較小、顆粒粗糙、含沙量地的中砂。
外摻加料:可選擇減水劑等外加劑,改善混凝土性能,減少用水量和收縮。
2. 加強對環(huán)境溫度的監(jiān)測和控制
在現(xiàn)場可采用的裂縫防治方法有:優(yōu)化骨料級配,使用干硬性混凝土摻混合料,使用塑化劑和引氣劑,減少水泥使用量,在攪拌混凝土時可加水或用水冷卻碎石,控制混凝土的澆筑溫度。在夏季澆筑混凝土時,應將澆筑厚度控制在500毫米以內(nèi),方便散熱。要在第一段混凝土初凝前澆筑完第二層。根據(jù)澆筑面積,應在混凝土上中下各部安置測溫管,檢測內(nèi)外溫度,并做好實時記錄,將混凝土內(nèi)外溫差控制在25攝氏度以內(nèi),當發(fā)現(xiàn)溫度超偏時,可通過調(diào)整養(yǎng)護的方式降低溫差。此外,還要科學確定拆模時間,防止混凝土產(chǎn)生劇烈的溫度梯度,可采取覆蓋塑料薄膜的方式來加強保溫,還可用麻袋裝鋸末進行覆蓋,先以80~100mm的厚度進行中層覆蓋,再覆蓋以2層厚度100mm的厚巖棉被。此外,在夏季施工時還要對長期暴暴露在室外的混凝土進行灑水養(yǎng)護,避免混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)過快從而產(chǎn)生裂縫,在施工時,應注意避免在大風、大雨的天氣中澆灌混凝土。
3. 加強控制進場材料
建筑材料的質(zhì)量對混凝土的質(zhì)量有著決定性的影響,對于進場的材料,一定要進行嚴格的把關(guān)?;炷劣不陂g會釋放發(fā)涼的水化熱,而水化熱越大則裂縫的產(chǎn)生就越有可能,因此,應采取措施減少水化熱的產(chǎn)生。首先,可選擇水化熱小的水泥,加入緩凝劑,減慢澆筑速度方便散熱,還可加入適當?shù)臏p水劑或減少水泥用量。其次,要選擇級配良好的骨料,控制好骨料含泥量,細骨料可選用干凈的中粗砂,骨料可選用連續(xù)級配好,顆粒徑大的石子,應注意嚴格避免將煅燒過的石灰石和白云石混入場地。
4. 加強施工監(jiān)測
在施工中,要加強對混凝土溫度和變形程度的檢測,對現(xiàn)場情況進行及時記錄和反饋,促進工程順利進行,還要努力改善混凝土性能,加強養(yǎng)護,提高其抗裂能力,在施工中,混凝土質(zhì)量對裂縫的產(chǎn)生有重要影響,尤其是對貫穿裂縫的影響更為明顯,一旦發(fā)生貫穿裂縫,再想恢復混凝土結(jié)構(gòu)的整體性就變的十分困難,因此,在施工過程中一定要更加重視對貫穿性裂縫的預防。
三、總結(jié):
混凝土裂縫的防治是一項重要的工作,需要相關(guān)人員仔細操作。一旦發(fā)現(xiàn)裂縫,則應根據(jù)調(diào)查結(jié)果和獲取的數(shù)據(jù)分析各個影響因素和建筑物本身存在的問題,再制定修補細節(jié)和應對措施,而非盲目的進行修補??偠灾?,混凝土裂縫的修補是一項細致的工作,我們在預防和修補的過程中,一定要根據(jù)實際情況,科學分析并制定結(jié)局措施,保證結(jié)構(gòu)的安全。
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【關(guān)鍵詞】軟土地基;施工控制;土建結(jié)構(gòu);耐久性
我國平原一帶多為軟土地區(qū),其軟土地基的耐久控制是土建結(jié)構(gòu)工程旅工成敗的關(guān)鍵。但是由于軟土地區(qū)土層性質(zhì)多變,再加上在建筑物密集地區(qū)施工,周圍環(huán)境要求嚴格,施工難度也很大。我們應該積極完善耐久性技術(shù)標準體系與管理體制,鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進步,使之盡快達到國際先進水平。
1.耐久性概述
結(jié)構(gòu)的安全性是結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在各種作用下保證人員財產(chǎn)不受損傷的能力,通俗說來就是防止發(fā)生破壞倒塌的能力。它是結(jié)構(gòu)工程最重要的質(zhì)量指標。結(jié)構(gòu)工程的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準,也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護、檢測)有關(guān),而這些又與土建法規(guī)和技術(shù)標準的合理設(shè)置及運用相關(guān)聯(lián)。對結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計而言,結(jié)構(gòu)的安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性和結(jié)構(gòu)的安全耐久性等幾個方面。土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力。這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。
2.軟土地基土建結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降的原因
當前與土建構(gòu)件安全水準關(guān)系最大的兩個因素是:(1)規(guī)范規(guī)定的結(jié)構(gòu)所需要承受的最大荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規(guī)范自1959年以來均規(guī)定樓板承受的活荷載是l50kg/m2(新的規(guī)范將改為200kg/m2),而美國、英國則分別為240kg/m2和250kg/m2,(2)規(guī)范規(guī)定的荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù)的大小,前者是計算確定荷載對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數(shù);后者是計算確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件固有的承載能力時,將構(gòu)件材料的強度標準值加以縮小的一個系數(shù),這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標準荷載作用下的安全度,在安全系數(shù)設(shè)計方法中稱為安全系數(shù),體現(xiàn)了安全儲備的需要。但是軟土的強度較低,天然地基上淺基礎(chǔ)的承載力基本值一般為50~80 kPa,這就不能承受較大的結(jié)構(gòu)荷載,否則可能會出現(xiàn)地基的局部破壞乃至整體滑動,或者是在開挖較深的基坑時,出現(xiàn)基坑的隆起和坑壁失穩(wěn)的現(xiàn)象;另一方面,由于軟土的壓縮性較高,建筑物基礎(chǔ)的沉降是比較大的,如果結(jié)構(gòu)荷載差異較大,體形又比較復雜,那就要產(chǎn)生較大的不均勻沉降,沉降和不均勻沉降過大將引起公路基礎(chǔ)標高的降低,影響公路的使用條件,或者造成傾斜、開裂、破壞。同時由于其滲透性很小,固結(jié)速率很慢,沉降延續(xù)的時間很長,給土建結(jié)構(gòu)內(nèi)部設(shè)備的安裝和與外部的連接帶來許多困難。
3.加強軟土地基土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的主要措施
3.1加強沉降動態(tài)觀測
為掌握土建結(jié)構(gòu)在施工期中的變形動態(tài),施工期間必須進行地表沉降量的動態(tài)觀測。其中沉降動態(tài)觀測的首要任務是合理埋設(shè)沉降觀測點。沉降觀測點的埋設(shè)位置通常由工程設(shè)計書給定,一般來說每個斷面應在土建結(jié)構(gòu)中央分離帶上布設(shè)1個沉降點,在兩側(cè)分別布設(shè)1個沉降點,3個沉降點應位于一條線上,以便充分體現(xiàn)該斷面的沉降情況。沉降點以沉降板作為觀測標志,沉降板一般由一根直徑為30~40mm的直桿鋼管和一塊400mm×400mm×9mm的鋼板組成,鋼管底部焊接在鋼板上,沉降桿每段長度為20~30mm,隨填土升高而逐漸接高。沉降板的底座埋設(shè)在路基底面或砂墊層上,埋設(shè)時要求沉降桿處于鉛直狀態(tài),并保持管頂?shù)陀趬簩嵜?~8mm。.如果需要埋設(shè)分層沉降觀測點,原則上應每一層土設(shè)一個點,點數(shù)與埋設(shè)深度視具體情況而定,最深的點應超過壓縮層理論厚度,或者埋設(shè)在壓縮性低的礫石或巖石層上,最淺的點一般在基礎(chǔ)底面下50mm處。
3.2應用合理的技術(shù)規(guī)范
在土建結(jié)構(gòu)耐久性規(guī)范標準上,要擺脫計劃經(jīng)濟年代遺留下來的過分強求統(tǒng)一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規(guī)范,在軟土地基耐久性標準上,可有不同的設(shè)置水準。全國性的規(guī)范訂得愈詳細,其適用性可能變得愈差,造成的混亂也可能愈多;特別像軟土工程那樣的規(guī)范更是如此。技術(shù)標準中的強制性越多,也意味著政府有關(guān)部門在具體技術(shù)問題上需要承擔的責任越重,而這些本來不該是政府部門的職責。規(guī)范中的要求是最低要求,在安全設(shè)置水準上,政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。比如對于土建結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計,政府有關(guān)部門至今仍規(guī)定任何部門與個人不得隨意提高抗震的設(shè)防標準。
3.3進行定期的檢測與維修
在軟土地基土建工程施工與使用過程中,應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于工程壽命和投資效益。對于重要土建工程重要公共基礎(chǔ)設(shè)施和公共建筑物,在其使用期內(nèi)實施強制性的定期安全檢測。設(shè)計合理的混凝土結(jié)構(gòu)體系也是重要措施,配置完善的受力鋼筋骨架,不但進行強度和剛度計算還應進行抗裂或裂縫寬度驗算,避免因結(jié)構(gòu)開裂或裂縫寬度超出限值而使鋼筋受侵蝕。同時成立一個由安監(jiān)人員,土建管理人員、基層班組長等相關(guān)人員組成的土建安全管理小組,按安全生產(chǎn)責任制并結(jié)合具體情況明確小組的人員分工。管理小組成員相互溝通協(xié)調(diào)處理施工中的各項日常事務,正確解決安全和生產(chǎn)矛盾,避免出現(xiàn)各自為政的情況。
3.4加強新技術(shù)的推廣應用
當前灌注樁作為軟土地基建筑物基礎(chǔ),在房屋建筑工程、橋梁工程和水利工程中已廣泛應用,鉆孔灌注樁施工技術(shù)也比較成熟。其施工原理就是以足夠的首批混凝土澆灌量,迅速將孔底的水或泥漿排開并一次將導管出料口包裹在混凝土一定的深度之中,使后續(xù)澆灌的混凝土始終與孔內(nèi)水或泥漿隔離開來,而后持續(xù)不問斷地將高流態(tài)混凝土從進料口通過導管輸入樁孔。在輸入混凝土過程中,隨著孔內(nèi)混凝土不斷增加,不間斷地提升導管,但必須使出料口埋設(shè)在已澆筑的混凝土中的一定深度。后續(xù)輸入的混凝土是通過出料口與入料口之間密封導管中的高差形成的壓力,使混凝土沖擠入已澆筑的混凝土之中的。首批灌入的混凝土中的一部份作為隔離層而被頂在最上面,并始終被不間斷灌入的后續(xù)混凝土逐步?jīng)_頂向樁口處移動。鉆孔灌注樁在施工中振動噪聲小,樁長及形式比較靈活,因此,應用很廣泛。
4.結(jié)語
軟土地基土建結(jié)構(gòu)的耐久性一直是設(shè)計者與使用者非常關(guān)注的問題,關(guān)系到安全與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)、基礎(chǔ)設(shè)施的投資,并與國家現(xiàn)行政策、法規(guī)以及未來的經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān),是一個復雜的系統(tǒng)工程問題。我們應充分理解和認識軟土地基的受力特點,采取相應的施工方法,同時精心組織、精心施工,才能避免施工過程中產(chǎn)生不必要的麻煩?!?/p>
【參考文獻】
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篇7
關(guān)鍵詞:土建結(jié)構(gòu)工程;安全性;耐久性
中圖分類號:TU754文獻標識碼: A 文章編號:
在建筑行業(yè)的飛速發(fā)展的情況下,土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性也越來越受到重視,由于我國土建工程技術(shù)水平仍存在一定的不足,因而就必須通過自身不斷實踐論證,加上學習和借鑒國外先進水平,來提高我國土建工程技術(shù)水平,為土建工程質(zhì)量奠定堅實基礎(chǔ)?;诖耍疚恼浇Y(jié)合這一背及自身工程實踐提出以下幾點看法。
一、土建結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展現(xiàn)狀概述
伴隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,建筑事業(yè)進程的不斷加深,土建工程的發(fā)展前景也越來越好。對土建工程發(fā)展造成影響的因素主要有災害、環(huán)境、荷載。影響土建工程發(fā)展從具體劃分又能分為對土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性的影響。影響土建結(jié)構(gòu)安全性的因素是災害、荷載,例如地震、海嘯等破壞性超強的自然災害,這對于土建結(jié)構(gòu)安全性是一個巨大的挑戰(zhàn);影響土建結(jié)構(gòu)耐久性的因素主要有環(huán)境,例如嚴寒、酷暑、暴雨等氣象因素,周邊環(huán)境的變遷等,這對于土建結(jié)構(gòu)耐久性亦是所面臨的一個巨大挑戰(zhàn)。這些因素均會對土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性造成嚴重的影響,甚至帶來重大的經(jīng)濟損失[1]。
二、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性
1、土建結(jié)構(gòu)工程的安全規(guī)范
土建結(jié)構(gòu)工程的安全性主要體現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)是否具有較好的承載能力及整體牢固性的優(yōu)劣等方面。由于當前我國的土建結(jié)構(gòu)工程的安全規(guī)范和安全性離國際規(guī)模水平仍有一定差距,因此,就必須采取一些加強土建結(jié)構(gòu)工程安全規(guī)范及提高安全性有效措施。
(1)土建結(jié)構(gòu)工程整體牢固性
土建結(jié)構(gòu)工程的整體牢固性也是具體體現(xiàn)土建結(jié)構(gòu)工程的安全性的主要因素,土建結(jié)構(gòu)工程整體牢固性即是指不會因為結(jié)構(gòu)出現(xiàn)局部坍塌破環(huán),而引起整個結(jié)構(gòu)的坍塌破壞,具有十分穩(wěn)固的能力。我國是一個地質(zhì)災害頻發(fā)的國家,所以結(jié)構(gòu)整體的牢固性至關(guān)重要,優(yōu)秀的牢固性能極大的降低因地質(zhì)災害而造成的巨大生命財產(chǎn)損失。
(2)土建結(jié)構(gòu)工程整體安全性
當前我國土建工程的建設(shè)現(xiàn)狀是過于注重建設(shè)施工中結(jié)構(gòu)受力下的工程耐久性,而忽視了易對工程耐久性造成影響的因素,例如環(huán)境因素,致使工程耐久性能快速下降。在長久環(huán)境因素的影響下混凝土中的鋼筋往往就會出現(xiàn)承載能力不足現(xiàn)象,對工程整體安全性產(chǎn)生了嚴重的危害,也使人們的生命財產(chǎn)安全受到極大的威脅,所以必須對此給予充分的重視。注重土建工程建設(shè)中的各施工環(huán)節(jié),力求做到環(huán)環(huán)相扣,始終堅持在工程建設(shè)中按照相關(guān)規(guī)定技術(shù)參數(shù)及安全性規(guī)定進行施工[2]。
2、土建結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水平
一是隨著我國長時期在安全設(shè)置方面的實踐及論證,當前我國已經(jīng)取得寶貴的經(jīng)驗,以這些經(jīng)驗為基礎(chǔ),以安全程度為前提,不斷學習、借鑒發(fā)西方發(fā)達國家先進的土建結(jié)構(gòu)安全設(shè)置,以此來提高我國的土建結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水平,但是必須注意不需總體上全部進行改變,應是取長補短。
二是我國土建結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水平相較于西方發(fā)達國家,仍有一定的欠缺,但是經(jīng)過長時期的實踐及論證,也在開始不斷突破自身極限,當前已應用在許多大型建筑物中,且安全性始終處于良好的狀況,這足以說明,雖然水平仍有一定欠缺,但是能夠安全使用,不會對整體造成影響。為了進一步與國際接軌,我國仍需要不斷加強提高土建工程的安全性與耐久性,提高土建結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水平。
三、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性
1、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀
在長久環(huán)境因素的影響下混凝土中的鋼筋往往就會出現(xiàn)承載能力不足現(xiàn)象,對工程整體安全性產(chǎn)生了嚴重的危害,也使人們的生命財產(chǎn)安全受到極大的威脅。混凝土耐久性必須得到充分重視。雖然耐久性問題一直比較突出,但是我國仍有許多工程在建設(shè)時往往忽視這一問題,一些城市建設(shè)高速公路橋梁時,環(huán)境因素考慮不夠充分,在結(jié)構(gòu)和材料性質(zhì)上面沒有采取預防環(huán)境因素的措施,只注重進行建設(shè),給工程的耐久性就留下了隱患[3]。
2、提高土建結(jié)構(gòu)工程耐久性的措施
(1)加強新技術(shù)推廣應用
土建結(jié)構(gòu)工程主要有裂縫、滲漏、剝蝕三種病害,其中影響和威脅工程安全最大的病害就是裂縫,因而在檢測中采用撩測的方法能有效確定裂縫,撩測方法屬于較為先進的探測方法,如超聲波法、聲波跨孔法等屬于傳統(tǒng)探測方法。通常在進行土建結(jié)構(gòu)強度的檢測時,主要采用的方法包括射線法、回彈法、超聲回彈綜合法等,采用這些方法進行檢測工作能有效反映土建結(jié)構(gòu)表面強度。進行安全檢測時,除了采用以上方法檢測強度,還使用取芯法進行校正,采用射線法與超聲波法主要是進行土建結(jié)構(gòu)內(nèi)部的檢測,射線法具有現(xiàn)場難以測試且對測試人員具有一定危害的特點,而采用超聲波法進行測試時,應先設(shè)立兩個具有相對臨空面的被測物,但是穿透深度有限,也會受到結(jié)構(gòu)物材料中的鋼筋和含水量的影響。
(2)合理應用技術(shù)規(guī)范
為了更好的確保土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性,必須合理應用相應的技術(shù)規(guī)范。國家應大力鼓勵各地區(qū)自行編制相關(guān)規(guī)范,且對于工程安全性與耐久性標準的不同,設(shè)置不同的安全水準。但是規(guī)范編制的越詳盡,就可能適得其反,導致適用性變差,造成的混亂也越多;其中巖土工程制訂的規(guī)范就是較為突出的例子。編制的技術(shù)規(guī)范越具強制性,就意味著政府和工程有關(guān)部門技術(shù)問題上的責任也就越重。在規(guī)范中確保人們安全是最低要求也是安全設(shè)置水準的最低要求,亦是政府干預的最低要求。同時為了更好的體現(xiàn)技術(shù)規(guī)范文件的人性化,在編制過程中,應加強與學會和協(xié)會的合作,使其具有的各種職能更好地服務技術(shù)規(guī)范文件的編制,因而在編制過程中應盡可能地編制具有地方、行業(yè)特點以及企業(yè)實際的技術(shù)規(guī)范文件,以適應不同地區(qū)在環(huán)境地質(zhì)和經(jīng)濟、技術(shù)水平上存在的差異,并鼓勵科技創(chuàng)新和技術(shù)進步[4]。
(3)安全監(jiān)測設(shè)施更新與改造
安全檢測即是對建筑物在使用中進行安全性與耐久性的檢測,從而得出安全檢測資料用以為建筑物的安全運行提供重要的保障依據(jù)。安全檢測資料能在建筑物發(fā)生位移、變形、裂縫請情況時,對建筑物的安全性進行評判,現(xiàn)階段主要是用效應量變化趨勢當作評判的依據(jù)。但是由于各種原因,許多中小型建筑工程普遍缺乏安全觀測設(shè)施,部分設(shè)置沒有,導致現(xiàn)階段進行安全檢測與評判時主要是依靠經(jīng)驗豐富的專業(yè)檢測人員進行實地觀測,從而根據(jù)相關(guān)規(guī)范進行計算復核,最終對工程作出安全評判。然而工程的安全評判具有復雜性,這就對安全檢測工作提出了更高要求,因此開展安全監(jiān)測設(shè)施的更新和改造非常有必要。
四、結(jié)語
總之,對土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性進行分析探討具有非常重要的意義。隨著全球經(jīng)濟一體化的逐漸實現(xiàn),為了提高我國土建水平,以便與國際接軌,就必須加強對土建工程安全性與耐久性的重視,通過自身不斷實踐論證,加上學習和借鑒國外先進水平,來提高我國的土建工程技術(shù)水平,從而促進我國土建工程的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻:
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[2]孟洪林.論土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性[J].科技與企業(yè),2013,05:165.
篇8
關(guān)鍵詞:土建工程結(jié)構(gòu);安全性;耐久性;設(shè)計
Abstract: the civil engineering structure safety and durability is one of the important indexes construction quality. Based on the current our country civil engineering structure safety and durability present situation, discussed the civil engineering structure safety and durability of some problems to be solved, and in a city brought refer to the relevant research results is proposed on the basis of their Suggestions, such as civil engineering design and construction shall adopt new technologies, the reasonable technical standard and management measures, want to notice to the environmental impact, and carry out the safety test, in the hope of civil engineering structure security and improve the durability of a good guide to improve.
Keywords: civil engineering structure; Safety; Durability; design
中圖分類號:TU4 文獻標識碼:A文章編號:
引 言
目前,我國的房屋建筑、橋梁、水利項目等土建工程結(jié)構(gòu)的整體安全性和耐久性均低于國外同類水平,許多的建筑安全事故導致較大的人員傷亡,土建工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性已經(jīng)引起了有關(guān)部門的足夠重視,也對此進行的相關(guān)的研究改善,應該積極完善法規(guī)標準與管理體制,加強施工技術(shù),有效提高工程安全性和耐久性。
一、土建工程結(jié)構(gòu)的安全性
土建結(jié)構(gòu)安全性是指防止破壞倒塌的能力,是工程結(jié)構(gòu)最重要的質(zhì)量指標。工程結(jié)構(gòu)的安全性主要決定于結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工水準,也與結(jié)構(gòu)的正確使用(維護、檢測)有關(guān)。對工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計來說,其安全性主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全性、結(jié)構(gòu)的整體牢固性與結(jié)構(gòu)的耐久性等幾個方面。
1、構(gòu)件承載能力的安全性
與結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全水準關(guān)系最大的二個因素是:結(jié)構(gòu)需要承受多大的荷載(荷載標準值)、荷載分項系數(shù)與材料強度分項系數(shù),這些用量值表示的系數(shù)體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標準荷載作用下的安全度,安全系數(shù)或分項系數(shù)越大,表明安全度越高。土建結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身的承載能力大小及材質(zhì)決定了工程結(jié)構(gòu)的安全性。
2、結(jié)構(gòu)的整體牢固性
除了結(jié)構(gòu)構(gòu)件要有足夠承載能力外,結(jié)構(gòu)物還要有整體牢固性。結(jié)構(gòu)的整體牢固性是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)某處的局部破壞不至于導致大范圍連續(xù)破壞倒塌的能力,或者說是結(jié)構(gòu)不應出現(xiàn)與其原因不相稱的破壞后果。結(jié)構(gòu)的整體牢固性主要依靠結(jié)構(gòu)能有良好的延性和必要的冗余度,用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果,可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當?shù)胤课萁Y(jié)構(gòu)缺乏整體牢固性有很大關(guān)系。2001年石家莊發(fā)生故意破壞的惡性爆炸事件,一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞,竟導致整棟樓的連續(xù)倒塌,也是房屋設(shè)計牢固性不足的表現(xiàn)。
3、結(jié)構(gòu)的耐久性
我國土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工規(guī)范,重點放在各種荷載作用下的結(jié)構(gòu)強度要求,而對環(huán)境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質(zhì)侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少?;炷两Y(jié)構(gòu)因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結(jié)構(gòu)安全事故,其嚴重程度已遠過于因結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力安全水準設(shè)置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規(guī)范規(guī)定的與耐久性有關(guān)的一些要求,如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級,都顯著低于國外規(guī)范。提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力的安全設(shè)置水準,在一些情況下也有利于結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)使用壽命。
二、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性
土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命相聯(lián)系,是使用期內(nèi)結(jié)構(gòu)保持正常功能的能力,這一正常功能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性,而且更多地體現(xiàn)在適用性上。土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀:
大多數(shù)土建工程由混凝土建造?;炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性是當前困擾土建基礎(chǔ)設(shè)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(shè)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(fā)達國家的研究人員才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的基礎(chǔ)設(shè)施工程在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)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(nèi)就出現(xiàn)劣化。據(jù)1998年美國土木工程學會的一份材料估計,他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程存在的問題,僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無。另有資料指出,美國因除冰鹽引起鋼筋銹蝕需限載通行的公路橋梁已占這一環(huán)境下橋梁的1/4。發(fā)達國家為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性投入了大量科研經(jīng)費并積極采取應對措施,如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害,鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40,橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設(shè)防水層到必須引氣以及需要設(shè)置高級防水膠膜并引入環(huán)氧涂膜鋼筋。我國建設(shè)部于80年代的一項調(diào)查表明,國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25~30年后即需大修,處于嚴酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15~20年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好,一般可維持50年以上。橋梁、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴重,由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差,許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用,使用十幾年后就出現(xiàn)問題,有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害,東北地區(qū)一條高等級公路只經(jīng)過一個冬天就大面積剝蝕。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料,密實度和抗?jié)B性差,不耐地下水與機車廢氣侵蝕,開裂與滲漏嚴重。
耐久性問題的嚴重性和迫切性給了我們太多的教訓,建筑部門及施工企業(yè)應該吸取教訓,避免在發(fā)生類似的教訓。
三、 加強土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性的措施
為了改善我國土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性,作者提出了一些意見和建議:
1、相關(guān)部門制訂法規(guī)標準
我國的建筑行業(yè)法規(guī)標準與西方國家相比存在較大的差距,因此,建議國家建設(shè)部、交通部等主管部門制訂科學詳細的法規(guī)標準,對土建工程的安全性和耐久性進行重點審查,明確土建工程的設(shè)計安全性和耐久性要求,加強對混凝土工程耐久性的基礎(chǔ)理論研究扶持力度,對于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測與評估,需要建立從業(yè)人員的注冊制度和從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)認證與監(jiān)管體制,促進土建結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的提高。
2、加強檢測與維護
在基礎(chǔ)設(shè)施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,土建結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)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(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程來說尤其如此。要提高土建結(jié)構(gòu)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(fā)現(xiàn)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(guī)定進行定期檢測。為此,需要制定法規(guī),編制相應的技術(shù)標準;對于土建結(jié)構(gòu)工程的檢測與評估,需要建立從業(yè)人員的注冊制度和從業(yè)機構(gòu)的資質(zhì)認證與監(jiān)管體制。
3、必須重視結(jié)構(gòu)耐久性的研究
目前,對土建工程結(jié)構(gòu)的耐久性問題還認識不足,往往是憑經(jīng)驗增加一些構(gòu)造措施來加以彌補,缺乏在耐久性方面系統(tǒng)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(shè)計方面主要存在標準、規(guī)范、規(guī)程跟不上的問題,缺乏全面、完善、可靠的措施。規(guī)范對耐久性的要求,主要應在構(gòu)造(如保護層厚度等)和材料性能(如混凝土配比、抗氧離子滲透性等)等若干個易于明確表達的幾種指標上規(guī)定,有些規(guī)定也沒有進行系統(tǒng)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(guān)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(chǎn)生的結(jié)構(gòu)耐久性問題,要完善無粘結(jié)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(shù)措施;再如要重視樓板中收縮和溫度構(gòu)造配筋要求,解決現(xiàn)澆樓板中出現(xiàn)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(jié)構(gòu)耐久性問題。在設(shè)計、施工中對耐久性問題認識不足,普遍存在混凝土強度等級過低、保護層厚度過小、鋼筋直徑過細、構(gòu)件截面過薄而削弱結(jié)構(gòu)耐久性的問題。從觀念上要克服設(shè)計中考慮強度多,而考慮耐久性少;重視強度極限狀態(tài),而不重視使用極限狀態(tài);重視新建筑建造而忽視舊建筑的維護的不利觀念。
四、結(jié)束語
土建工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性一直是廣大施工者、設(shè)計者與使用者非常關(guān)注的問題, 關(guān)系到人們?nèi)松戆踩c社會和諧穩(wěn)定,是一個復雜的系統(tǒng)工程問題。要真正做好土建結(jié)構(gòu)中的土建安全性與耐久性工作, 使其形成規(guī)范化、制度化的管理, 尚待建筑工作者不斷探索、總結(jié)和提高。
參考文獻:
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篇9
關(guān)鍵字:土建工程;安全性;耐久性
中圖分類號: TU754 文獻標識碼: A 文章編號:
一、土建結(jié)構(gòu)工程的安全性
隨著我國的全面經(jīng)濟發(fā)展以及經(jīng)濟環(huán)境變化,土建工程對城市現(xiàn)代化進程甚至是國家經(jīng)濟都起著舉足輕重的作用。地位如此重要的土建結(jié)構(gòu)工程,其安全性與耐久性備受大眾關(guān)注,如何使土建工程的安全性得到保障也成了大家高度重視的問題。談及安全性,土建工程最重要的考察標準就是結(jié)構(gòu)安全性,而結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范,施工質(zhì)量,正確使用,安全設(shè)置水準,使用環(huán)境,后期服務等等都是影響土建結(jié)構(gòu)安全性的重要因素。
而其中最最關(guān)鍵的決定因素是:
1.設(shè)計規(guī)范
規(guī)范結(jié)構(gòu)的設(shè)計安全度水準,就是將荷載標準值還有規(guī)定的荷載和材料強度分項系數(shù)規(guī)范化。荷載和材料強度分項系數(shù)都體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)組成在荷載標準值下安全度,以及對其標準值的部分修正。安全度的高低與安全系數(shù)或分項系數(shù)的高低成正比。以結(jié)構(gòu)安全性而言,安全或分項系數(shù)越高,結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生越大的安全儲備,這樣能大大提高結(jié)構(gòu)的安全性。不過過多的安全儲備也可能造成一些經(jīng)濟浪費,所以,應根據(jù)本國經(jīng)濟條件與現(xiàn)狀進行規(guī)范設(shè)計。
2.規(guī)范安全設(shè)置水準
安全設(shè)置水準的提高,對發(fā)生事故頻率的降低、工程抗御災害程度的提高,起到直接有效的作用。我國的經(jīng)濟體制與發(fā)展現(xiàn)狀導致了我國土建結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準偏低,但這并不代表我國土建工程不安全。因為在規(guī)范設(shè)計、正確使用、保證質(zhì)量,即全面按照規(guī)范指標要求執(zhí)行的情況下,大多數(shù)所造建筑物是能夠在正常壽命期安全使用的。這說明遵守規(guī)范的安全設(shè)置水準還是適合我國國情的,也是在國際安全指標范圍之內(nèi)的。但是,為了縮小我國與世界工程安全水準的差距,為了提高我國安全儲備,為未來社會化進程奠定基礎(chǔ)。政府和相關(guān)企業(yè)應開始重視安全設(shè)置水準。
結(jié)構(gòu)安全具有整體性和牢固性,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的整體性和牢固性體現(xiàn)在其承載力和防御力上。安全整體性主要依靠其荷載指標和安全系數(shù)的綜合高低。結(jié)構(gòu)安全牢固性,是用以承擔自然災害或人為災害導致的后果,從而進一步降低災害損失的。其關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)的良好延性和一定的冗余度。
結(jié)構(gòu)安全控制也受多方面因素影響??陀^因素中的物質(zhì)經(jīng)濟條件,結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工質(zhì)量水平差異;主觀因素中的工程管理、工程施工人員的素質(zhì)還有人們的消費需求,都會對結(jié)構(gòu)安全造成影響。我國國內(nèi)一些土建工程科研人員通過不斷努力,已經(jīng)很大程度上使建筑商品屬性符合人們的生活消費需求。在管理方面也開始了內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化,對技術(shù)人員的培養(yǎng)規(guī)劃也上升了幾個層次。但是主要的客觀形勢不容樂觀,由于我國經(jīng)濟體制短缺造成的歷史遺留問題,致使我國安全儲備不高,工程安全設(shè)置水準比較低。
二、土建結(jié)構(gòu)工程的耐久性
這幾年,由于建筑的需要,工程建設(shè)對結(jié)構(gòu)耐久性的要求也日益提高。人們開始意識到耐久性問題的嚴重性和必要性。中國自身的局限和某些失誤使工程耐久性方面隱患頗多,政府對結(jié)構(gòu)耐久性的認識還不足,既沒有深入系統(tǒng)的調(diào)查研究,也沒有全面完善的補救措施。建筑的使用期限與結(jié)構(gòu)耐久性有著直接密切的聯(lián)系。要想改善結(jié)構(gòu)耐久性,就必須從問題根源入手。一是急需完善修訂各工程規(guī)范條文,編制更好的工程設(shè)計與施工的安全要求。計劃安排有關(guān)工程耐久性的研究項目。二是在建成工程后的使用期間,要加強定期檢測,主動預防質(zhì)量安全事故的發(fā)生,及時維護工程結(jié)構(gòu),減少安全隱患。
土建基礎(chǔ)設(shè)施工程中有一個世界性的困擾難題,那就是混凝土?;炷恋氖褂迷谕两ńY(jié)構(gòu)的建造中非常廣泛?;炷翉姸鹊拇蟛糠质侨Q于水泥的強度,在我國國內(nèi),人們習慣以單一的衡量標準來對混凝土進行檢驗,對混凝土的質(zhì)量強度檢測都只是僅僅以其自身固有的強度為標準,這致使水泥細度增加,繼而對混凝土的耐久性產(chǎn)生非常不利的影響?,F(xiàn)在,我國參照國外一些有效技術(shù),發(fā)揮自身優(yōu)勢,針對混凝土對環(huán)境和原材料的特定需求,大力研究開發(fā)。終于大量新科技、新材料現(xiàn)世,工程耐久性得到了很大的推動和發(fā)展。
要想盡快改善土建結(jié)構(gòu)耐久性問題,首要前提就是擺脫傳統(tǒng)思維,借鑒已有的經(jīng)驗和手段,加快對土建結(jié)構(gòu)工程相應設(shè)計的技術(shù)條文規(guī)范編制。對于具體問題,應該多探究、多總結(jié)、多分析,全方位去采取解決措施。不能在提高結(jié)構(gòu)耐久性過程中固守不前,應該結(jié)合理論實踐因地制宜的制訂設(shè)計標準,減少強制性規(guī)范。保證政府正確干預,發(fā)揮管理與規(guī)范作用最大化。繼而開始開展科技應用與改造,摒棄存在很多缺陷的傳統(tǒng)安全監(jiān)測工具,采用新興高科技加強建筑監(jiān)測,提高監(jiān)測精準性與效率,減少財力人力物力的過多浪費。改造安全評估與監(jiān)測方式,在工程安全檢測方面更多依靠新科技和有經(jīng)驗的專家們,并按此組合開展評估、核算、分析工作。這樣的組合與分析方式能夠得到更加全面、準確、客觀的綜合效果。不僅可以提高工作效率,更能大大加強土建結(jié)構(gòu)工程的安全性。
三、淺談土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性
我國工程界在土建結(jié)構(gòu)工程建設(shè)前,都會進行實地考察計算和可行性分析,但卻缺少對工程安全性和耐久性的全面調(diào)查分析。這增加了施工過程的不確定因素以及建設(shè)風險,這引起工程界的高度重視,通過對工程建設(shè)后基本穩(wěn)定的安全性與耐久性的對比分析,找出存在的問題和解決方案,彌補初時的失誤,及時補缺改進。不過僅僅是找出問題是不行的,重點是要如何使未來工程建設(shè)健康持續(xù)發(fā)展。
改善結(jié)構(gòu)安全性措施具體如下:
(1)在追求效率的同時更要注重質(zhì)量,在追求工程建設(shè)施工速度時,不能過急過度。否則導致的質(zhì)量安全問題將是一大隱患。
(2)在國外,在有些建筑施工所用混凝土中摻合粉煤灰等摻合料是規(guī)范規(guī)定必須要的,因為這有利于增強混凝土的耐久性。然而在我國卻是被禁止的,這會使我國土建工程耐久性受到不利影響。所以我國急需編制完善工程設(shè)計中的技術(shù)規(guī)范。
(3)對耐久性混凝土的使用,符合我國現(xiàn)階段經(jīng)濟發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展需要。也是順應時展趨勢。
(4)重視工程建設(shè)中以及工程建設(shè)使用后的定期檢測和及時維護。以檢測為主,預防為輔?,F(xiàn)在國內(nèi)有大量需要修復和加固的建筑,對建筑的檢測與維護已開水漸漸形成一種新型行業(yè)趨勢。國家加強檢測制度規(guī)范和土建工程建設(shè)的管理。盡管無法避免也會盡量減少安全事故的發(fā)生。
(5)國家應加大對土建工程項目的投資力度。工程的檢測與維護都需要資金的支持,如果資金得不到合理供應,不僅嚴重影響工程建筑,還可能因安全問題對國家經(jīng)濟造成損失。因此,國家必須對土建工程建設(shè)加大資金投入。
所以,工程界各各建筑企業(yè)都應該以市場經(jīng)濟為指向燈,根據(jù)研究制定新的工作重點與發(fā)展戰(zhàn)略,敢于創(chuàng)新善于借鑒外來成功經(jīng)驗,同時兼顧企業(yè)內(nèi)部改革與管理體系的完善。不斷革故鼎新與時俱進。
總結(jié)
在我國土建工程日益發(fā)展繁榮的今天,關(guān)于土建結(jié)構(gòu)安全性與耐久性如何得到提高的問題至關(guān)重要。國家和企業(yè)必須對結(jié)構(gòu)安全性與耐久性進入深入系統(tǒng)的研究分析,才能找出根本問題,從而解決問題。發(fā)揮安全性與耐久性對土建工程的最優(yōu)功能,以便土建結(jié)構(gòu)工程能更好的適應我國現(xiàn)代化建設(shè)需求。
參考文獻
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篇10
【關(guān)鍵詞】土建工程;建筑;混凝土結(jié)構(gòu);施工技術(shù)
一、土建工程建筑中的混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
(一)澆筑
在進行混凝土的澆筑前,首先應該對模板所具有的尺寸、高度、強度、剛度以及標高進行計算與檢查,看其是否達到了施工標準。對于預埋件的數(shù)量、位置以及保護層的厚度進行細致地檢查,并且將得到的結(jié)構(gòu)記錄到施工記錄表中。將模板以及鋼筋上的雜物與油污清理干凈。對于模板的孔洞和孔隙要進行填堵。在地基或者是基土之上進行混凝土的澆筑時,一定要注意將淤泥以及其它雜物清理干凈,并且設(shè)置相應的防水、排水的措施。對于還沒風化的巖石土,應當用水進行清洗,并且要注意不能在他的表面上留下積水。在混凝土的澆筑過程中,應當遵循由低到高的分層澆筑順序,每一層的澆筑厚度應該根據(jù)結(jié)構(gòu)配筋、搗實方法等情況進行相應的判定。在對豎向結(jié)構(gòu)進行混凝土澆筑施工之前,首先,應該在底部填入相應的水泥砂漿,該砂漿應與混凝土的內(nèi)砂漿所含有的成分相同。在建筑的過程中注意不能發(fā)生離析的現(xiàn)象。當建筑的高度大于3m的時候,要利用振動溜管、溜管以及串筒等設(shè)施來預防混凝土的下落。在澆筑的過程中,對于支架、模板、預埋件、鋼筋以及預留孔洞要進行時刻的關(guān)注,若是在施工的過程中出現(xiàn)了變形或者移位,必須采取相應的措施對其進行及時地處理。在混凝土澆筑作業(yè)之后,對于混凝土的密實程度進行細致的檢查,確?;炷聊軌虺錆M整個模板的空間。新、舊混凝土之間的結(jié)合應該平整良好,當拆模之后混凝土的表面應該光潔。為了確?;炷辆哂辛己玫恼w性,在澆筑的過程中應該具有連續(xù)性,若是必須進行間歇,應盡量縮短間歇的時間,并且要在淺層凝結(jié)之前就完成磁層的澆筑作業(yè)。
(二)搗實
搗實就是入?;炷脸尚图懊軐嵉闹匾^程,通過這一階段的施工來確?;炷恋慕Y(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠形成準確的外形,并且保證其強度以及其它的性能指標也能滿足設(shè)計所需的要求?;炷猎谶M行入模之后必須及時進行振搗,進而使入?;炷聊軌虺錆M到模板的所有空間,將氣泡排出,這樣就能確?;炷恋臄嚢栉锬軌虻玫匠浞值孛軐?,并且具有良好的均勻性。振搗的方式主要分為兩種,一種是機械振搗,另一種是人工振搗。人工振搗就是運用插釬或是搗滾等工具進行夯、插等作業(yè),進而達到使混凝土成型的目的。通常只在小范圍施工或缺少設(shè)備的情況下使用。而機械振搗能夠大大提高混凝土的早期強度,提高作業(yè)效率,所以在施工過程中應盡量使用機械振搗。
(三)施工縫
由于人力的限制、環(huán)境因素以及技術(shù)上的不足等原因,導致混凝土在澆筑的過程中不能連續(xù)地進行施工,并且間歇的時間又超出了混凝土的凝結(jié)時間,在這樣的情況下就應該留置施工縫。而施工縫的留置位置在進行澆筑之前按照施工技術(shù)的方案以及設(shè)計的要求進行確定。因為在留縫處的混凝土結(jié)合力要相對其它位置低,屬于結(jié)構(gòu)中較為薄弱的部分,所以,施工縫盡量選擇承受剪力較小且方便施工的位置。
(四)養(yǎng)護
在混凝土施工部分結(jié)束之后,需要注重對混凝土的養(yǎng)護,其養(yǎng)護工作的實施決定了混凝土結(jié)構(gòu)的外觀和最終質(zhì)量。B護工作的實施,最為關(guān)鍵的在于避免混凝土結(jié)構(gòu)在固化穩(wěn)定之前受到了自然因素的影響,如風雨。另外,要重視混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的防治。因此,要嚴格控制混凝土內(nèi)外的溫度變化,特別是因為混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大導致裂縫的出現(xiàn),為了避免此現(xiàn)象的發(fā)生,可灑水降溫或者是覆蓋保溫等。另外一方面要做好保濕工作,定期向混凝土結(jié)構(gòu)表面灑水,使其表面濕度達標。
二、在土建工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)施工中存在的主要問題
(一)混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)不達標
在實驗室進行混凝土配比時,其規(guī)范和技術(shù)均可達到行業(yè)所要求的標準。然而,在實際工程施工過程中,并不能確保其施工技術(shù)與規(guī)范達到所需標準,這是因為實驗室實驗和實際工程施工存在差異。因而,在實際混凝土結(jié)構(gòu)施工中,要嚴根據(jù)實驗室中規(guī)定配比混凝土,從而達到混凝土要求的強度。
(二)混凝土材料的質(zhì)量不達標
當前,就相關(guān)建筑行業(yè)規(guī)定與建筑工程標準來分析,許多土建工程建筑中,混凝土材料與行業(yè)所要求的質(zhì)量標準不相適應。若要提高土建工程建筑的整體質(zhì)量,其餛凝土材料必須達到相應設(shè)計標準,比如在工程施工過程中,要確保骨料中含水量達標,并經(jīng)常監(jiān)測其含水量,滿足當前施工中對于棍凝土強度的要求。
(三)混凝土結(jié)構(gòu)施工中的裂縫問題
近幾年來,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和大型建筑數(shù)量的日益增加,混凝土被廣泛應用于土建工程中,并為建筑業(yè)帶來了許多便利,同時也帶來了一些不可忽視的質(zhì)量問題,其中,最為突出的混凝土裂縫問題。混凝土裂縫主要分為三種:表面裂縫、結(jié)構(gòu)深層裂縫和貫穿裂縫。其中,深層裂縫和貫穿裂縫是因混凝土的應力、耐久性與安全性較差所致,對混凝土結(jié)構(gòu)整體性具有較大影響。因而一旦發(fā)現(xiàn)要及時給予修復。
三、土建工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的改進措施
(一)嚴格控制混凝土溫度應力
要減少混凝土結(jié)構(gòu)中的用泥量。由于混凝土結(jié)構(gòu)中的水泥在水化時會釋放一部分熱量,但同時水泥會受到混凝面的參數(shù)限制,從而不能充分釋放其熱量,最終積聚于混凝土內(nèi)部,導致混凝土出現(xiàn)溫度應力。若要減小混凝土結(jié)構(gòu)中的溫度應力,需減少水泥用量,使用其他材料代替一部分的水泥,從而減少混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部熱量。當前,市場上涌現(xiàn)出了低熱水泥,使用這種水泥也可降低水泥水化熱程度。
(二)嚴格控制混凝土澆筑溫度
由于混凝度在澆筑過程中,會受到外界溫度的影響,從而產(chǎn)生溫度應力。因此,在土建工程建筑中,混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工,應盡量避免在夏天或者{溫天氣中進行。如果不能避免在高溫天氣中實施混凝土澆筑,那么施工單位就必須取有效的降溫措施冷卻混凝土,盡量將混凝土溫度控制在合理范圍內(nèi)。
(三)提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能
首先,可在混凝土材料中加入一定量添加劑,進而控制混凝土自縮值;其次,可在混凝土中加入一些添加材料,如有機纖維、金屬纖維和無機纖維等,從而提升混凝土抗裂性能。在這,控制好混凝土中的各種材料間比例,對其配比值進行嚴密計算。最后,技術(shù)人員要在土建工程施工前,驗證好混凝土材料間配比值,并選取其中最佳的配比方式,確保混凝土結(jié)構(gòu)的強度。
四、結(jié)語
綜上所述,混凝土施工技術(shù)在土建工程建筑中的切實應用具有非常重要的現(xiàn)實意義。所以為了確?;炷两Y(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,必須從施工材料配置、混凝土澆筑、振搗、留縫和養(yǎng)護等方面嚴格按照施工規(guī)范和要求進行施工,從而保證混凝土施工技術(shù)的應用能夠切實提高土建工程的整體質(zhì)量。
參考文獻:
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