提高土建结构工程质量的几个要素

【摘 要】土建结构工程的质量与多种因素有关,但诸多因素的影响最终体现在土建工程的安全性和耐久性.安全性和耐久性相辅相成,是土建结构工程的生命.

【关 键 词】土建结构工程安全性耐久性

1.土建结构工程的安全性

土建结构工程的安全性取决于设计、施工和使用过程中的正常维修和保养,也与工程技术人员和管理人员的技术水平和业务素质相关联.设计、施工取决于工程的法律、法规、规范所规定的安全设置水准,设计安全系数偏低、施工质量差,混凝土结构的承载能力和结构整体牢固性先天不足,为混凝土结构发生安全事故埋下隐患；养护维修不及时结构安全性也得不到保证.

对土建结构工程的设计而言,土建结构工程的安全性主要体现在土建结构构件承载能力的安全性、土建结构的整体牢固性与土建结构的耐久性等几个方面.

1.1土建结构构件构件承载能力的安全性

与土建结构构件承载能力的安全性密切相关的是土建结构构件的安全水准.与土建结构构件安全水准关系最密切的是：1）规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值）.2）规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,荷载标准值是计算确定荷载对土建结构构件的作用时,将荷载标准值加以放大的一个系数,荷载分项系数与材料强度分项系数是计算确定土建结构构件固有的承载能力时,将构件材料的强度标准值加以缩小的一个系数.这些用量值表示的系数体现了土建结构构件在给定标准荷载作用下的安全度,在安全系数设计方法中称为安全系数,体现了安全储备的需要；而在可靠度设计方法（如我国的建筑结构设计规范）中称为分项系数,体现了一定的名义失效概率或可靠指标.安全系数或分项系数越大,表明安全度越高.

1.2土建结构的整体牢固性

土建结构是一个整体,整体的牢固性尤为重要,只有整体牢固才不会出现事故.整体的牢固性除了取决于各部分的牢固性外还与各部分具有相协调的延性有密切的关系.如果整体工程的各部分牢固性很好,但各部分的延性有差别,当整体受到外力的作用时各部分的延性不同,建筑物就会产生变形.土建结构的整体牢固性除了依靠结构能有良好协调的延性外还要有和必要的冗余度.土建结构各部分具有良好协调的延性并不是说各部分具有等同的延性.

1.3土建结构的耐久安全性

土建结构的设计与施工规范如果重点放在各种荷载作用下的土建结构强度,而对环境因素作用（如干湿、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀等）下的耐久性要求考虑较少的话.将会缩短土建结构的使用年限.混凝土结构中的钢筋在潮湿的环境下很易锈蚀,在酸雨的条件下钢筋和混凝土腐蚀更严重.

2.土建结构工程的耐久性

土建结构的耐久性是指结构在规定的工作环境中,在预期的使用年限内,在正常维护条件下不需进行大修就能完成预定功能的能力.结构设计使用年限可分为1、2、3、4级,分别的设计使用年限为5年、25年、50年、100年.

2.1土建结构工程的耐久性现状

2.1.1长期以来,人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料.直到70年代末期,发达国家才逐渐发现原先建成的基础设施工程在一些环境下出现过早损坏.

耐久性问题要求北方一些城市在土建工程混凝土施工时要在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融措施.在公路混凝土高架桥的施工中要考虑融雪盐害的防治.但在实际施工中仍未做到这些,土建结构工程的耐久性大打折扣.

2.1.2混凝土的耐久性的提高需要有足够的施工养护期,一些施工单位无休止地加快施工进度,缩短了混凝土的养护期,使混凝土构件过早承压,降低了混凝土的耐久性.

2.2提高混凝土耐久性的方法

2.2.1提高结构安全系数的设置标准无疑有利于提高结构安全性,但建设成本增加.合理设置安全系数既有利于提高结构整体牢固性,又能适应政府或企业经济承受能力,从客观实际出发,审视安全系数设置标准,着力提高结构抗击突发事件的能力,提高抗震、设防等级,增强结构整体牢固性.对重要部位、重点场所,重点设置安全系数.设计荷载等级和结构、构件的承载能力有必要储备,并结合长远考虑荷载等级和使用功能的可能变化.

2.2.2现行的设计规范和施工规范主要局限于荷载作用下结构、构件的安全性问题,对于结构、构件在长期使用过程中由于环境作用导致材料性能劣化的影响,被置于比较次要或从属地位.由此看来,建筑工程从设计到施工都要考虑环境作用对建筑体的影响.由于工业的发展和汽车广泛进入家庭,燃料的使用集聚增加,酸雨的范围和数量明显增多,酸雨已成为腐蚀建筑体的主要途径.土建工程设计中要充分考虑这一因素.当然从环保的角度看要治理大气污染,控制酸雨的量是提高混凝土耐久性的根本方法.

2.2.3北方冬天温度较低,在土建工程混凝土施工时要在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融措施.在公路混凝土高架桥的施工中要考虑融雪盐害的防治.

2.2.4在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料可以提高混凝土的耐久性,一些国家的规范规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料.在保证混凝土强度符合工程结构要求时恰当使用引气剂,在保证混凝土强度符合工程结构要求的前提下尽可能使用低的水泥用量来提高混凝土抗裂和耐久性能.

提高混凝土结构的耐久性使用粉煤灰、矿渣等矿物是一件双赢的事情,一方面提高了混凝土的耐久性,另一方面粉煤灰、矿渣等矿物可能是废弃料.这种做法变废为宝并节约混凝土材料,解决了粉煤灰、矿渣等矿物对环境的污染.

2.2.5土建结构工程使用阶段的正常检测与维护.土建结构耐久性和使用寿命与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,检测、维护和修理可以防患于未然.事实上,不管土建工程的设计如何规范,不管土建工程的施工单位如何严格按设计施工,不管工程监理部门如何规范认真监管,在使用期间检测、维护和修理是包括缺少的环节.也就是说再好的工程也不能只顾使用不考虑检测、维护和修理.定时检测、维护和修理可以避免事故发生.

2.2.6加强施工过程中工程质量的监管.工程质量的优劣直接关系到结构的安全性能和耐久性能,工程质量的优劣与多个因素有关,其中工程质量的监管是重要因素之一,工程质量监管是按照工程规范和法律条文对施工单位进行质量监督的另一方,他不受施工单位的约束和干扰,监督更有实效性.这就要求工程监管部门提高监管人员的思想素养和业务素质,树立对国家财产和人民利益高度负责的意识,认真履行监管职责,从工程的进料、用料（包括材料配比和材料的大小等）、养护时间（如混凝土要保证足够的养护时间、胶合部分要有足够的风干时间等）和工程进度等全程跟踪监管.

由于施工单位质量控制与质量保证制度不够健全；管理人员的水平和操作人员的素质层次不齐,有的相对较差；规范对结构安全与耐久性的设置水准相对较低,导致建筑工程中存在较多问题.所以有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的条文.这样才能对土建结构工程的安全质量有保证.