土建結構工程的安全性與耐久性

劉浩

摘要：我國的經濟突飛猛進，尤其是建筑業更獲得了長足的發展。大規模的建筑物拔地而起，推動了社會文明的進程并促進了建筑技術的發展。在這個過程中，人們越來越重視土建結構工程的安全性與耐久性。它是否得到有效的保證是我們探討亟待解決的重大問題。本文主要對土建結構工程的安全性與耐久性進行了分析和探討。

關鍵詞：土建結構工程；安全性；耐久性

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

一、土建結構工程的安全性

結構的安全性指在各種情況下結構防止發生破壞倒塌與保護人員免受傷害的能力，對于結構工程來說是首要的質量指標。安全性主要由結構的施工和設計水平決定，同時也和結構的正確使用有關，土建工程建設法規和技術標準的合理運用與設計又與結構的正確使用相聯系。

1、構件承載能力的安全設置水準

對于結構構件的安全水準關系有兩個因素關系最大：規范規定的結構所需要承受的最大荷載，就辦公樓而言，我國規范自1959年以來均規定樓板允許承受的最大活荷載是150kg/m2（新的規范將改為200kg/m2），而英國、美國則分別為250kg/m2與240kg/m2。規范所規定的材料強度分項系數和荷載分項系數的大小，后者是需要計算荷載對于結構構件的影響時，在荷載標準值上加以一個放大的系數；前者是計算結構構件的固有承載力時，將一個縮小的系數加到構建材料的強度標準值上，這些值表示的系數，就是所謂的安全系數，在安全系數設計方法中，安全系數表現了安全儲備所需的“量”；安全系數在可靠性設計方法中被稱之為分項系數，體現著一定的可靠指標還有名義失效概率.安全度與安全系數及分項系數成正比。

2、結構的整體牢固性

不但結構構件需要很好的承載能力，而且結構物還應有整體的牢固性。整體牢固性主要是指結構發生局部損壞，但未發生大范圍倒塌的能力，換一種說法講是結構能適應與其不相稱的損壞。整體牢固性主要是依靠結構優良的延性與足夠的冗余度，用以預防地震、火災等自然災害或人為因素導致的巨大災難，盡量減輕災害所造成的損失。

3、結構的安全耐久性

我國的土建結構施工與設計規范，著重于各種荷載條件作用下的對于結構強度的要求，另一方面卻對環境因素的作用（如土中不利化學物質侵蝕）之下的結構耐久性要求不那么看重?；炷两Y構因混凝土腐蝕或鋼筋銹蝕而引起的結構破壞進而產生的安全事故，其嚴重程度較之于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害要遠遠超過，故此這個問題應當引起我們格外的重視。我國的規范規定的其他與耐久性有關的要求，例如保護結構免遭侵蝕的混凝土保護層的最小厚度與混凝土的最低限度強度等級，都明顯比國外規范要低。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；同時為了提高結構耐久性與延長使用壽命，增加結構其構件的安全設置水準也是一個行之有效的方法。

4、調整結構安全設置水準的不同見解

因為一些歷史原因，我國與結構設計相關的安全設置水平相對較低。但是，通過國內土建人的不懈努力，這些較低的安全水準基本滿足了當時國內的生產生活水平，經受住了時間的考驗，這是不可磨滅的成就；另一方面，我們需要清醒地認識到，因為安全儲備不足而引起的相應抵抗突發事件、超過既定安全設置水平的荷載作用能力不足。毫無疑問提高現有的安全設置水平對于減少事故的發生和增強建筑物抵抗災害的能力有重要的作用?，F如今在中國發生的許多重大安全事故，主要原因都出在“人”的因素上。為此，基于客觀條件的變化，有必要，有理由提出新的、更加嚴格的安全設置水平，為現在正在進行中和將來為進行的工程奠定堅實的安全保障，滿足未來社會的生產生活需要。

二、土建結構工程的耐久性

土建結構工程的耐久性指的是在設計的使用期限內，結構自身保持正常使用功能的能力。它與使用壽命密切相關，包括結構的適用性和安全性，而二者之間更多體現的是適用性。

很長一段時間內，混凝土一直被當作一種耐久性很高的材料。直至70年代末，一些發達國家才慢慢發現了之前建成的基礎設施在較為惡劣的環境中出現過早的損壞。我國在80年代也進行了一些調查，發現很多僅使用了25至30年的工業建筑急需進行大修，處于更惡劣的環境中的建筑壽命僅為15至20年。對于民用建筑和一些公共建筑使用環境相對要好，壽命可以達到50年以上，但是對于這些建筑物上的一些特殊構件，如雨罩、陽臺等壽命僅為30至40年。與水接觸密切的工程（港口、橋梁等）表現出的耐久性更為嚴峻。很多原因都會導致混凝土結構建筑物的耐久性問題加劇，例如混凝土在進行質量檢測時常以單一的強度標準進行衡量，導致水泥工業過分追求水泥的強度，水泥細度增大，過分提高早強的礦物成分；施工單位過大加快施工進度，尤其政府對施工單位施加不適當的影響；我國大氣污染急劇加快，酸雨面積超國土面積的30%。

1、土建結構工程的耐久性現狀

大多數土建結構由混凝土建造?；炷两Y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。重視混凝土結構的耐久性是可持續發展的需要。生產混凝土所需的水泥、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。我國現在每年生產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。延長結構使用壽命意味著節約材料，而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料（工業廢料）用量較高的混凝土，所以耐久的混凝土正適應環境保護的需要。

2、土建結構工程在使用階段的正常維護和檢測

在使用階段的對于土建結構工程的維護和檢測等措施，對于結構的使用壽命與耐久性是至關重要的，對一些在不利氣候條件下的施工來說更為重要。因此為了讓結構的耐久性和安全性有保障，定期的維護和檢測對于一些完工之后的工程來說是必須的。雖然對于結構工程，我國有相應的施工與設計規范，但是規范是文字的，并沒有具體的操作過程。有一些倒塌的工程事故，07年發生在青海省西寧市的邊坡坍塌事故，就是由于該施工單位在沒有進行地質災害危險性評估的情況下盲目施工造成的。一些國家對于可能危害公共安全的建筑工程與項目，類似橋梁隧道等公共工程，有明文規定必須進行定期檢測；即便是建筑物的外墻面磚與玻璃幕墻等建筑部件，因為它們發生墜落時容易傷害到公眾，也有明文規定必須進行定期檢測。而我國因為施工管理體制不健全，管理水平低，不僅管理人員水平相對不足，而且施工人員的施工水平也差強人意，因此種種，總是有大大小小的施工隱患在工程建設過程中存在，綜上所述，在法制上確立嚴格的施工工程定期檢測的要求是必須的。即使已經有出臺了施工個人與單位需對工程終身負責的責任制，在實際施工過程中仍然會存在這樣那樣不負責的情況，當前相關法規的操作性不強。居安思危，對于防范施工事故最好的手段還是提高人民對于安全事故嚴重性的認識，預防為主，再輔以其他手段，例如定期檢測等及時發現和處理問題。

三、結束語

當前建筑行業得到了大力的發展，然而，在發展的同時也存在很多問題，當中也存在一些不穩定的因素。因此，在發展當中會造成一些損失，對此，必須要確保工程的耐久性和安全性，它是保證土建結構工程質量最重要的基礎指標，也是提高經濟效益的保障。

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