土建結構工程范例6篇

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土建結構工程

土建結構工程范文1

會議收到論文報告58篇并印發了文集,有140人參加會議,在第一天的大會和第二天的分組會上分別有17位和26位專家作了報告,另外還安排了半天時間進行自由發言和討論。會議氣氛熱烈,取得了預期的效果,不同觀點之間也進行了較為充分的交流。

鑒于這一會議的論壇性質,以下僅就會上提出的一些問題及建議作一歸納,提交與會專家考慮并審議。

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一、土建結構工程的安全性

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關,而這些又與土建工程法規和技術標準(規范、規程、條例等)的合理設置及運用相關聯。

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1.我國結構設計規范的安全設置水準

對結構工程的設計來說,結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準,總體上要比國外同類規范低得多。

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1.1構件承載能力的安全設置水準

與結構構件安全水準關系最大的二個因素是:1)規范規定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;2)規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小,前者是計算確定荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數,后者是計算確定結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。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,在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數,體現了安全儲備的需要;而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數,體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大,表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載(如結構自重)的分項系數分別為1.4和1.2,而美國則分別為1.7和1.4,英國1.6和1.4;這樣根據我國規范設計辦公樓時,所依據的樓層設計荷載(荷載標準值與荷載分項系數的乘積)值大約只有英美的52%(考慮人員和設施等活載)和85%(對結構自重等恒載),而設計時據以確定構件能夠承受荷載的能力(與材料強度分項系數有關)卻要比英美規范高出的10~15%,二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范,就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣,至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是,在其他建筑物的活荷載標準值上,與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同,比如鋼結構的差距可能相對小些。

公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似,除車載標準外,荷載分項安全系數(我國規范對車載取1.4,比國際著名的美國AASHTO規范的1.75約低25%)與材料強度分項安全系數均規定較低。

盡管我國設計規范所設定的安全貯備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的,這里的問題主要在于設計墨守陳規,在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

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1.2結構的整體牢固性

除了結構構件要有足夠承載能力外,結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力,或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構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地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發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倒塌,也是房屋設計牢固性不足的表現。

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1.3結構的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范,重點放在各種荷載作用下的結構強度要求,而對環境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少?;炷两Y構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求,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,都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

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2.調整結構安全設置水準的不同見解

我國結構設計規范的安全設置水準較低,與我國建國后長期處于短缺經濟和計劃體制的歷史條件有關。但是,能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求,而且業已歷經了較長時間的考驗,這是國內土建科技人員經過巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全儲備較低,抵御意外作用的能力相對不足。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發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?,F在提出要重新審視結構的安全設置水準,主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎,要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要,有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。國內近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論,在如何調整的問題上存在較大的意見分歧,這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解:

1)認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的,并已為長期實踐所證明,而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉,在安全度上不能跟著英美的高標準走;安全度高了是浪費,除個別需調整外,總體上不必變動。

2)認為我國規范的安全度設置水準盡管不高,但在全面遵守標準規范有關規定,即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正常”條件下,據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用,表明這些規范規定的水準仍然適用;但是理想的“三正常”很難做到,同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要,在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下,結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度,因為我國目前尚屬發展中國家。

3)認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近,需要大幅度提高。這是由于隨著我國經濟發展和生活水平不斷提高,土建工程特別是重大基礎設施工程出現事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重,而為了提高工程安全程度所需要的經費投入在整個工程(特別是建筑工程)造價中所占的比重現在已愈來愈低,材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要,但決不是沒有風險,如果規范的安全水準較高,曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的,而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正?!钡奶岱ㄋ谏w。在建的工程要為將來的現代化社會服務,安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認,即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣,由于我們的施工質量總體較差,結構的安全性依然會有差距。

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3、結構設計規范的概率可靠度設計方法

自1984年國家建委和國家建設部頒布了建筑結構設計統一標準以來,我國的建筑結構設計規范已從80年代末期起拋棄了傳統的多安全系數設計方法,從而統一采用以概率理論為基礎的可靠度設計方法;其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結構設計規范也正在或計劃作這樣的轉變。我國規范的可靠度設計方法是參考國際上的相應標準ISO2394并經過國內科技人員努力后得以實施的。將可靠度設計方法用于結構設計規范,在國際學術界內通常被看成是一種發展趨勢,但在工程內界則存在不同看法。盡管有了ISO2394,國外卻鮮有重要或著名的結構設計規范已直接采用了可靠度設計方法,至今仍采用多安全系數設計方法或稱荷載抗力系數法。在我國,對于建筑結構設計規范中的可靠度設計方法以及企圖將我國各個行業的各種結構設計規范都用可靠度方法統一起來的做法,雖然工程設計界頗有微詞,但學術界持贊成和肯定者是主流,不過仍不時有人對可靠度方法用于設計規范的適用性提出質疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規范可靠度方法的意見分歧。

對我國規范的可靠度設計方法持肯定意見的專家認為這是重大的科技進步,可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數更清晰、更科學、更合理,當然概率可靠度設計方法本身尚有不少缺陷,有待進一步修改完善。持相反意見的人則認為,結構設計規范所面向的是類型多樣的復雜群體,在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復雜,并不是“從統計數學觀點出發的概率定義”所能科學描述或處理;規范可靠度方法在我國十多年的實踐表明,它并沒有給結構設計的安全性帶來明顯實效,反而造成了安全概念上的某些混亂;對工程技術人員來說,結構的安全度用可靠指標和虛假的失效概率表達后變得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系數那樣從安全儲備出發的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題;現行設計規范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他們認為半概率的多安全系數方法更適用于規范,也不排斥可靠度分析的結果可以作為一種參考,在綜合判斷安全系數的合理取值時予以考慮。

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二、土建結構工程的耐久性

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土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系,是使用期內結構保持正常功能的能力,這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性,而且更多地體現在適用性上。

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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。

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;據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基礎設施工程存在的問題,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,而現在聯邦政府每年為此的撥款只有50~60億美元。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境下橋梁的1/4。發達國家為混凝土結構耐久性投入了大量科研經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、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區的公路橋梁在耐久性設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。國內按這種標準設計的一座大橋,建成后僅8年,由于鹽凍侵蝕,現已不得不部分拆除重建。

我國建設部于80年代的一項調查表明,國內大多數工業建筑物在使用25~30年后即需大修,處于嚴酷環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、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港工等基礎設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。京津地區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,東北地區一條高等級公路只經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,密實度和抗滲性差,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,而1999年頒布的鐵路隧道設計規范仍未能對隧道的耐久性問題采取適當的對策,如適當提高混凝土的最低強度等級和在混凝土中摻入化學纖維等。

耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓,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構構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,其主體結構在浪濺區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。

有專家估計,我國“大干”基礎設施工程建設的還可延續20年,由于忽視耐久性,迎接我們的還會有“大修”20年的,這個可能不用很久就將到來,其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。

使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有:

1)由于混凝土的質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。我國對水泥質量的檢驗在強度上只要求不低于規定的最低許可值,而國外則同時還要求不高于規定的最高值,如果強度超過了也被認為不合格,這種要求還有利于水泥產品質量的均勻性。

2)工程施工單位不適當地加快施工進度,尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預?;炷恋哪途眯再|量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證,早產有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國內媒體上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更多資金進行大修的短命工程。提前完成合同規定施工期的在國外要被罰款,因為意味著工程質量有遭到損害的可能。

3)環境的不斷惡化,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、港工等基礎設施工程耐久性設計的技術條例,修訂補充現行規范中對結構耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎設施工程的設計工作壽命,在重要工程的設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計施工技術人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據。更為嚴重的是現行規范中的有些條文,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手段,國外有的規范甚至規定在橋梁等混凝土結構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范仍在明文禁止使用。此外,工程技術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。例如,顧慮會影響混凝土強度而不愿使用引氣劑,而引氣本應作為改善混凝土耐久性和工作性的常規手段;又如,希望加大水泥用量來保證混凝土強度,而盡可能低的水泥用量本應是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。

在修訂規范的耐久性要求上,交通部于2001年頒布的港工混凝土結構防腐蝕技術規范已為其它土建工程行業起到較好的示范作用。我們一方面要參照國內外已有的資料和經驗,盡快編寫出相應的設計施工技術文件以應急需,另一方面則要安排系統的研究項目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土結構的耐久性是當前國際上結構工程學科最為重要的前沿研究領域之一,而我國在這一方面相當落后?;炷恋哪途眯匝芯侩x不開原材料和環境等特定條件,需要考慮本國的特點,是不能完全依賴國外研究成果的。

重視混凝土結構的耐久性也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。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設計工作壽命多為100年,有的如英國為120年??紤]到耐久性不足所造成的巨大經濟損失和資源浪費,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,如提出城市環境中的橋梁至少應有150年。

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2.土建結構工程使用階段的正常檢測與維護

結構耐久性和使用壽命的概念,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境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過程中,應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范,但沒有如何使用的規范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜賓的南門大橋發生橋面坍落事故,就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發生銹蝕,如果有定期的檢測要求,這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程,強制規定必須定期檢測;即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,因其墜落后容易傷及公眾,也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差,質量控制與質量保證制度不夠健全,規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質量,雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定,但是這種要求執行起來缺乏可操作性。要將結構安全質量事故減少到最低程度,還應以預防為主,通過例行檢測及時發現問題。

現在國內有大量土建工程因步入老化期需要診治,也有大量已建的違章工程需要評估,更有許多工程發生病害需要診斷和加固,各地已涌現了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍,并有蓬勃發展成為一種新興行業的趨勢。出現問題和病害以后再來治理固然重要,但是我們應該更加強調預防。對于在役土建工程的檢測和評估,要建立相應的法規和標準,要有從業人員的注冊和從業機構的資質認證制度,在管理體制上予以規范。

從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看,需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出,很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用,不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能,而且經濟上算總賬會很不合算。在發達國家,由于新建工程少,用于維修的費用往往更為主要,英國1978年的土建維修費上升到1965年的3.7倍,1980年的維修費占當年土建費用總支出的2/3。我國雖是發展中國家,現在正大興土木,可是過去建成的大量工程已經或過早老化。國內40%公路橋梁的橋齡已大于25年,加上進入90年代以后交通量猛增,超載嚴重,以往的設計標準又低,路、橋的維修問題十分突出。由于養護維修費用得不到保證,造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。在土建工程的投資上,希望有關部門能加大已建工程維修的費用。

為加速路橋等公共工程建設,國家現在鼓勵投資公司出資并給以一定期限如30年的經營收入作為補償。如果對重要土建工程有必須進行定期檢測與評估的法規,就能保證這些工程在一定期限后歸還國家管理和經營時的良好功能,對于設計工作壽命為100年的橋梁,至少還可正常使用70年,而不至于30年到期后國家接收的已是一個破舊的工程。

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三、技術規范的作用與管理

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這次科技論壇對于土建結構工程技術規范的定位、作用與管理也進行了討論并提出了一些看法。

長期以來,受計劃經濟體制的影響,我們往往視技術規范為法,將規范的具體規定和要求等同于法律條文來對待。技術規范或規程,與各種技術條例、技術要求、工法、指南等技術文件一樣都是技術標準,本身不具有法律作用,只當工程各方(業主、設計、施工企業)認同作為設計與施工的依據并在契約的基礎上,才能作為法律仲裁的依據。將技術問題法制化并強制執行,不利于技術進步和創造性的發揮,反而容易成為推卸責任的借口。當然,政府部門從國家和公眾的整體利益出發,需要在安全、環保等重大原則上對土建工程的設計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應的法規,但法規一般并不需要提供如何達到這些要求的具體技術途徑和方法,后者是技術標準的任務。政府也可以原則認可或批準某些重要的技術規范或其中某些內容使用。

土建工程有著強烈的個性,需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以規范作為技術標準宜強調其指導性而不是強制性。如果規范條文看作為一般意義上的法律條文,就有可能束縛設計施工人員的主動創造性并阻礙新技術的應用。。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新,這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。我國的技術規范在編寫風格上也有模仿法律的傾向,極少提及使用者需要注意規范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設計施工中要取代規范中已經落后過時甚至有害的技術規定,則無異于違法行為。相反,只要墨守規范,即使出了事故,就可不負法律責任。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求,不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負面影響并杜絕鉆規范條文的空子進行偷工減料,應有必要建立這樣的共識并作出規定,即遵守了規范條文并不意味著就可免除法律責任。國外有些規范就是這樣規定的。

企圖不斷加強技術規范的強制性來解決屢禁不止的工程事故,不是解決問題的有效途徑?,F在,有關主管部門將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來,明確列為強制性條文,同時規定各個設計單位完成的設計,須通過有關部門或其授權委任的其他企事業設計單位的審查,而審查的主要內容就在于對照規范強制性條文的要求,其任務已類似于執法;這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因,主要在于管理不善,特別是管理環節上的腐??;其次是施工操作人員素質低,又難以短期解決;過分強調規范的地位與作用,未能建立與規范配套的完整標準體系,比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術文件,可以用來指導和規范設計與施工的各個具體環節,也有一定的關系。從設計角度看,出現事故主要不是由于沒有按照規范強制性條文的規定,而是方案性的錯誤或忽略主要的設計條件;也有一些工程則因過去的設計標準過低,耐久性不足,在使用過程中又缺乏應有的例行檢測而導致失效。其實,要做到設計規范強制條文的要求最為容易,為此請專業人士審查似無必要。重要的工程設計應規定請專業單位全面審核,其要點也應在結構方案、構造方法與計算分析的原則上。從結構設計的國家規范中抽出的強制性條文不免支離破碎,個別條文的規定也不一定適合某些地區和某些工程的具體特點,反而造成麻煩。

我國幅員廣闊,各地經濟發展很不平衡,技術力量懸殊,環境條件各異,客觀上要求規范能給設計人員更多靈活性,少一些強制性,這樣才能更好地在規范的指導下,根據工程的特點和具體條件去解決問題??傊?,在規范標準上,要擺脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、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范,在工程的安全性和耐久性標準上,可有不同的設置水準。比如上海、北京、廣州這些大城市應該高些,在抗震防災要求上,更應區別對待。全國性的規范訂得愈詳細,其適用性可能變得愈差,造成的混亂也可能愈多;特別象巖土工程那樣的規范更是如此。

技術標準中的強制性越多,也意味著政府有關部門在具體技術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。規范中的要求是最低要求,在安全設置水準上,政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。對于土建結構的抗震設計,政府有關部門至今仍規定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設防標準(建抗586號文件)。事實上,如將商品房的抗震設防烈度提高1度,抗震能力可提高約1倍,而增加的房屋造價相當有限,在眾多城市中可能僅及居民用于室內裝修費用的幾分之一。政府的這一規定無異于限制居民只能購置抗震安全質量標準最低的房屋,如果發生地震造成損害,有關部門如何解釋?

規范等技術標準的管理體制亟待改善。建國以來,由政府部門負責統管并指定有關企事業單位分別承擔每本規范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應當前的形勢,有些在經費和人力上得不到保證,平時基本上沒有專門人員去搜集了解規范使用中的問題并及時修改補充規范條文;面對新的結構型式、新的材料和新的工藝,規范的過時條文不但成為推廣新技術的阻力,而且有被誤用或盲目套用而造成工程質量安全事故。

發達國家有關土建結構工程的規范及與之配套的各類技術標準多由行業協會或專業學會編制及管理,規范的翻新周期短,不象我們要長達10年以上。我國的學會與協會重復設置,分工不明,并且至今還依附于某一政府部門,基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用,距離獨立和富有活力的健全機構還差的很遠,如何發揮這些機構在技術標準編寫和管理中的作用也是值得探討的一個問題。建議隨著改革的深入,整頓合并有關的學會、協會,加強其職能,并逐漸成為技術標準編制管理的主體。

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四、準備提交政府有關部門考慮的建議

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為了改善我國土建結構工程的安全性與耐久性,這次論壇中提出了以下建議供政府有關部門考慮,:

1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎設施工程的混凝土結構耐久性,已是當前亟待采取措施應對的重大問題。否則,一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證,我國的現代化建設和國民經濟會蒙受巨大損失,并將給生產和公眾生活帶來長期困擾。

建議國家建設部、交通部、鐵道部主管土建工程設計標準的部門,能對工程的耐久性要求作重點審查,明確土建工程的設計應有最低使用壽命的要求,重要工程的設計文件中應有正常使用壽命和耐久性設計的獨立章節與論證;

建議國家自然科學基金委員會能在今后一段時期內對混凝土工程耐久性的基礎理論研究給予重點支持;

建議國家安全生產監督管理局為在近期內編訂有關法規標準給以立項資助;

建議中國工程院土木水利建筑學部在其咨詢研究項目中,聯絡國內有關專家,促進土建結構耐久性設計指導性技術條例的編制。



2、土建工程使用過程中的安全性,應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程,我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設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。

建議對橋、隧等重要公共基礎設施和公共建筑物,在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。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。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。

建議政府有關部門在橋、隧、道路等土建基礎設施工程投資上,根據需要,加大工程維修費的比例。



3、完善技術標準體系與管理體制,發揮學會、協會在技術標準編制、修訂和管理中的作用;逐步淡化技術規范條文的強制性質;鼓勵編制地方性規范(標準)和企業標準,適應不同地區在環境地質和經濟、技術水平上的差異,并鼓勵科技創新和技術進步。

土建結構工程范文2

[關鍵詞]土建工程;結構工程;安全性

中圖分類號:TU311.2 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)45-0082-01

引言

土建工程在我國的重要性是不言而喻的,并且隨著社會經濟的發展以及時代的進步它也在不斷的進行改革創新。土建結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用有關,而這些又與土建工程法規和技術標準的合理設置及運用相關聯。但是,在土建結構的安全性問題上還存在很大的管理問題,如在實際的施工過程中以及在人員的思想意識上管理不到位。安全管理是我國經濟建設的根本,安全管理實施不到位,就會對施工人員存在生命安全的威脅,為工程本身留下安全隱患。本文首先介紹了我國土建結構工程設計規范的安全準則,進而對我國土建結構工程安全準則的評價進行了分析,最后提出了提高我國土建結構工程安全性的具體建議,以供相關單位參考、借鑒。

一、土建結構工程設計規范安全準則

1、整體結構工程具備牢固性

整體結構牢固性,亦為結構的整體牢固性,它是指結構工程的整體不會因局部破壞而產生大范圍連續破壞倒塌,結構的整體牢固性主要依靠結構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。結構的整體牢固性不應出現與其原因不相稱的破壞后果。

2、構件應具備的承載能力安全準則

首先,規范規定結構需要承受多大的荷載;其次,制定規定的材料強度分項系數和荷載分項系數的大小,前者是計算確定結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數,后者是計算確定荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數。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,在安全系數設計方法中稱為分項系數,體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大,表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載的分項系數分別為1.4和1.2,這樣根據我國規范設計辦公樓時,所依據的荷載標準值與荷載分項系數的乘積值大約只有英美的0.52和0.85倍,而設計時據以確定構件能夠承受荷載的能力卻要比英美規范高出的0.1和0.15倍,二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范,就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣,至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是,在其他建筑物的活荷載標準值上,與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。

3、土建結構工程的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范對環境因素作用下的耐久性要求則相對考慮較少?;炷两Y構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求,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,都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

二、對我國調整結構安全準則的評價

1、盡管我國規范的結構工程的安全度準則不完善,但我國大多數建成的上百億平米的建筑物,在正常設計、正常施工和正常使用的,全面遵守標準規范有關規定的條件下,至今仍在安全使用,表明這些工程結構安全準則仍然適用;但是理想的正常設計、正常施工和正常使用很難做到,同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要,在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下,結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度,因為我國目前尚屬發展中國家。

2、我國現行的工程結構安全準則是足夠的,并已為長期實踐所證明。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉,在安全度上不能跟著英美的高標準走;安全度高了是浪費,除個別需調整外,總體上不必變動。

3、我國應對工程結構安全準則進行不斷的完善,使其準則大體與國際水準相近,走國際化路線。

三、提高我國土建結構工程安全性的建議

1、參考科學安全準則,應用合理的技術規范

在土建結構的規范標準下,要提倡各個省市對于規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置水準。假使全國性的規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,不僅會造成規范的使用混亂,還可能造成建筑規范的使用本末倒置,起到相反的作用。在技術的標準中,我們的強制性越強就會導致相關部門承擔的責任越大,對于具體的技術承擔的責任越重,這樣對于政府部門的職責是不公平的。我們要求的規范中的要求應該是最低的要求,在結構的安全設置水準上,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。政府部門還要發揮在技術標準上編制和修訂中的作用,逐步的淡化技術規范的強制性,對于地方性的編制規范,要適當的采用不同的要求,從而去適應不同的地區在地質、經濟和技術上的差異,鼓勵工作人員去勇于去進行技術上的創新。

2、對土建結構工程的新技進行推廣

裂縫、鹽凍、滲漏和侵蝕,這些都是土建結構的危害,在這其中最影響安全性和使用性的就是裂縫,為此,可以應用探測的方式去確定裂縫的病害,在傳統的探測方法中,我們可以使用的是超聲波法和聲波等,在土建結構的強度檢測上,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構的表層強度等級。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,在土建結構的內部,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,還會受到結構物材料中的鋼筋和含水量的影響;應用射線法時,它的現場測試難度也是非常大的,并且對測試者也有輻射。

3、不斷更新和改造安全監測設施

目前,我國大多數地區都是以效應量的變化趨勢去作為評估結構安全性的依據。但是,由于各種原因,這樣的觀測設施還是比較缺乏的,有些地方甚至是沒有監測設施的,這就會導致在安全檢測和評估分析時,我們只能靠一些有經驗的專業人員和專家去進行現場的檢查,然后才對照規范去開展復核和計算,最后根據類似的工程去開展安全性的評價。從安全性的評價復雜性可以看出,我們可以采用觀測資料和現場檢測相結合的分析方法去進行評估,爭取全面的、正確的去評價一個建筑物的安全狀況。

參考文獻

[1] 孟潔.李中華.有關土建結構工程的安全性與耐久性的分析[J].中國建筑金屬結構,2013-03-23.

土建結構工程范文3

關鍵詞:土建結構;土木工程;安全性 

 

前言:土建結構的安全性就是指防止破壞倒塌的一種能力,它也是結構工程非常重要的質量標準,而結構工程的安全性也是主要由于施工的水平和結構的設計,并且與結構的正確維護、檢測有關,這些又與土建工程法規和技術標準合理設置及運用有相當的關聯性。 

 

一、我國結構設計規范的安全設置 

1.我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小,前者是計算確定荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數,后者是計算確定結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。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,在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數,體現了安全儲備的需要;而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數,體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大,表明安全度越高。 

2.結構的整體牢固性 

不但結構構件要有很好的承載能力,而且結構物還要有整體的牢固性。結構的整體牢固性主要是指結構出現局部損壞,但不至于導致大范圍倒塌的能力,換一種說法講是結構能適應與其不相稱的破壞。結構的整體牢固性主要是依靠結構優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地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。又如,前段日子的上海的樓趴趴,這也是典型的房屋設計牢固性缺失。 

3.結構的整體安全性 

我國土建結構的設計與施工的規范主要放在各種荷載作用下的結構強度上了,只考慮工程的耐久性,而對環境耐久性如干濕、凍融等大氣侵蝕的考慮有著嚴重的不足?;炷两Y構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故的危害很嚴重,其嚴重程度早已超過了因結構構件承載力安全水準設置偏低所造成的危害,這是應該被重視的的問題,有關部門也制定規范規定于安全性相關的要求,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規范,相當于加拿大50年代的水平。它損害了結構的承載力的安全性,從某種程度上提高結構構件的承載能力的安全設置水準也是對結構的耐久性與結構的使用壽命很有宜的。 

 

二、調整結構安全設置水準的見解 

在我國的結構設計規范中,關于結構的安全設置水準是比較弱勢的,這和我國的長期處于經濟短缺以及計劃體制不完善的情況有一定的關系的。在當時的歷史條件下,較低的土建結構的安全水準是完全可以滿足生產和生活的需求,并且在一段相當長的時間里也接受了一些考驗,這些情況下的結構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,出現質量問題的現象也是正常的。如果能適當的提高安全設置水準,那么就會減少事故的發生頻率以及提高工程的抗御災害的能力。在我國,發生過許多的工程安全事故都是由于在管理上出現腐敗,用假冒偽劣產品,材料不合格以及管理人員的素質太差造成的?,F在提出的新審視結構的安全設置水準,最主要的是基于客觀的形勢變化。由于我們從事的基礎設施建設是為了以后的現代化奠定基礎,要求能滿足今后幾十年甚至上百年的人們的生產生活水平發展需要,成為標志性的建筑。

三、提高土建結構工程安全性的措施 

土建結構工程范文4

關鍵詞:土建工程,結構設計,安全性

 

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質量指標。論文參考。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關,而這些又與土建工程法規和技術標準(規范、規程、條例等)的合理設置及運用相關聯。

牐1.我國結構設計規范的安全設置水準 牐牰越峁構こ痰納杓評此擔結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準,總體上要比國外同類規范低得多。

牐 1.1構件承載能力的安全設置水準

牐犛虢峁構辜安全水準關系最大的二個因素是:1)規范規定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;2) 規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小,前者是計算確定荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數,后者是計算確定結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數,體現了一定的名義失效概率或可靠指標。分項系數越大,表明安全度越高。

牐牐牼芪夜設計規范所設定的安全貯備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的,這里的問題主要在于設計墨守陳規,在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

牐 1.2 結構的整體牢固性

牐牫了結構構件要有足夠承載能力外,結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力,或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構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。

牐 1.3 結構的耐久安全性

牐犖夜土建結構的設計與施工規范,重點放在各種荷載作用下的結構強度要求,而對環境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少?;炷两Y構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求,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,都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

牐 2.調整結構安全設置水準的不同見解

牐牐犖夜結構設計規范的安全設置水準較低,與我國建國后長期處于短缺經濟和計劃體制的歷史條件有關。但是,能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求,而且業已歷經了較長時間的考驗,這是國內土建科技人員經過巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全儲備較低,抵御意外作用的能力相對不足。論文參考。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發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?,F在提出要重新審視結構的安全設置水準,主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎,要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要,有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要??萍颊撐?。

牐牐1)認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的,并已為長期實踐所證明,而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉,在安全度上不能跟著英美的高標準走;安全度高了是浪費,除個別需調整外,總體上不必變動。

牐2)認為我國規范的安全度設置水準盡管不高,但在全面遵守標準規范有關規定,即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正常”條件下,據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用,表明這些規范規定的水準仍然適用;但是理想的“三正常”很難做到,同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要,在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下,結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度,因為我國目前尚屬發展中國家。

牐3)認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近,需要大幅度提高??萍颊撐?。這是由于隨著我國經濟發展和生活水平不斷提高,土建工程特別是重大基礎設施工程出現事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重,而為了提高工程安全程度所需要的經費投入在整個工程(特別是建筑工程)造價中所占的比重現在已愈來愈低,材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要,但決不是沒有風險,如果規范的安全水準較高,曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的,而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正常”的提法所掩蓋。論文參考。在建的工程要為將來的現代化社會服務,安全性上一定要有高標準??萍颊撐?。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認,即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣,由于我們的施工質量總體較差,結構的安全性依然會有差距。

牐 3、結構設計規范的概率可靠度設計方法

土建結構工程范文5

關鍵詞:土建工程; 框架結構; 施工;

前言

框架結構施工質量的控制點非常多,如原料質量的甄別,混凝土澆筑過程中的各項原料配比,攪拌程度,以及后期澆筑和維護。在實際施工總,應積極提高施工人員的工程理解水平和各項素質,如管理技術干部、操作人員、服務人員。盡管建筑工作總體上知識含量不高,但是如果從質量意識角度入手,從關注細節入手,對于提高框架結構施工質量應大有裨益。

一、框架結構常見問題分析

1、梁柱問題 在土建工程中,梁柱的施工異常重要,而且非常復雜,因為節點夠著相對而言并不單一,鋼筋的分布也十分密集,在施工人員在高空作業時,往往施工難度非常之大。尤其在施工中間柱時,往往由于鋼筋交錯程度高,鋼筋非常不便于綁扎,很多工程中,通常利用整體沉梁,導致節點下面的鋼筋綁扎不到位,有的甚至在梁的節點處沒有放置箍筋或少量放置箍筋,這樣對整個工程都會形成嚴重的安全以及質量問題。有的土建工程框架結構中的梁柱節點施工中,施工人員非常了解節點內部箍筋綁扎十分困難,便采取相關非規范手段進行箍筋的拼合,比如利用兩個開口箍筋進行組合,甚至在所有節點區域均采用開口箍筋,這樣的措施,完全不符合規范上的技術要求。因為,箍筋的密實性以及其末端彎鉤的技術要求,是有效約束混凝土的必要條件。在實際施工當中,運用分層套箍法,是比較好的方法,但是其需要將節點區域的模板進行拆除,才能保證箍筋的牢固度,這樣施工起來,極其不方便,施工難度相當大。而有些施工單位或施工人員普遍采用原位綁扎法,所謂原位綁扎法,即通過梁底模的安裝完畢后,在其上面進行鋼筋的綁扎,然后安裝側模板,通常這樣施工會造成相關的質量缺陷。首先,容易造成坍塌事故,因為在安裝底模之后,沒安裝側模,這樣會導致板的模板安裝不完全,致使整個模板支撐系統極其不穩固,通常情況下,坍塌就因此發生。其次梁柱施工過程中,所需要的鋼筋常常堆放在施工樓層附近,而且需要二次運輸,所以在這樣情況下,堆放以及運輸鋼筋時,很不安全。最后,模板以及鋼筋的綁扎相互間交叉作業,對于工序施工有序的管理極不方便,經常出現窩工,導致施工效率低下。

2、模板施工問題 模板工程是保證混凝土結構構件形狀尺寸和相互位置的正確性,達到設計要求的抗震設防能力。所以,模板工程質量的優劣直接影響混凝土結構的抗震能力。構件軸線位移原因:①翻樣不認真或技術交底不清,模板拼裝時組合件未能按規定到位。②軸線測放產生誤差。③墻、柱模板根部和頂部無限位措施或限位不牢,發生偏位后又未及時糾正,造成累積誤差。④支模時,未拉水平、豎向通線,且無豎向垂直度控制措施。⑤模板剛度差,未設水平拉桿或水平拉桿間距過大。⑥混凝土澆筑時未均勻對稱下料,或一次澆筑高度過高造成側壓力過大擠偏模板。⑦對拉螺栓、頂撐、木楔使用不當或松動造成軸線偏位。

二、框架結構施工優化策略

1、梁柱節點施工質量控制。由于梁柱節點鋼筋分布密集,箍筋綁扎困難,便存在節點不放箍筋或少放箍筋的現象,給工程留下隱患,這種現象在先立模后綁軋鋼筋在整體下沉的施工方法別容易出現。出現后有時也采取補救措施,通常是采用從對面兩側加開口箍筋的做法,且開口箍筋數量不足也不易綁扎到位,且不符合必須封閉箍筋的要求。施工人員意識到先立模后整體沉梁的施工方法不易綁扎節點區的箍筋,便采用先支梁底模后綁扎梁鋼筋在支立梁側模及平板模的方法,這樣做雖然可以保證節點核心區箍筋的布放,但存在弊端:一是先立梁底模再綁扎鋼筋時,施工操作人員安全度差,鋼筋擺放不易,操作不便:一是交叉作業多,木工立好梁底模就要等梁鋼筋綁扎完后再立梁側模及平板模,給施工組織安排帶來困難,常出現離工現象,工效較低:二是先立梁底模,各個梁模是單獨的,沒有聯系(拉結),造成模板結構本身的安全性較差,產生安全隱患。梁靠近支座處剪力最大,而箍筋就是為了抵抗剪力而配置的。從抗震設防考慮,如果箍筋離開支座太遠或密箍區長度不足,都會造成支座處受力薄弱,甚至造成剪切破壞。距支座的第一個箍筋根據構造要求離開支座應不大于 50mm。眾所周知,梁的箍筋返工最麻煩,所以必須在梁骨架落入梁模之前,對照設計圖紙,全面復查各處有無錯漏,復查結果完全正確之后才可將梁骨架落入模里,對于確實已落人梁模而梁箍筋又需加密的,必須返工加密。

2、模板施工。模板軸線測放后,組織專人進行技術復核驗收,確認無誤后才能支模。墻、柱模板根部和頂部必須設可靠的限位措施,如采用現澆樓板混凝土上預埋短鋼筋固定鋼支撐,以保證底部位置準確。支模時要拉水平、豎向通線,并設豎向垂直度控制線,以保證模板水平,豎向位置準確。根據混凝土結構特點,對模板進行專門設計,以保證模板及其支架具有足夠強度、剛度及穩定性。

3、 混凝土施工質量控制

⑴底板反粱及墻體澆筑。在地下室的施工過程中,其墻體在第一次澆筑底板時,必須留置施工縫,施工縫的具體外置必須保證在反梁 30cm 以上的位置,首先將減石子砂漿(與混凝土配比相應)添置于施工縫內,然后再進行澆筑,分層振搗。高層建筑地下室相關墻體進行澆筑時,必須嚴格控制澆筑厚度,一般而言,澆筑厚度為振搗棒的長度值而定,有的采用 50 棒,有的采用 30 棒,一般取振搗棒有效長度的 1.25 倍為宜在振搗過程中,必須保證振搗棒振搗密實,而且在振搗過程中不得接觸預埋件和鋼筋。對于鋼筋比較密集的節點部位,必須更換小直徑的振搗棒,并加密振搗。

⑵墻、柱混凝土的澆筑。在墻板的澆筑過程中,必須采取分層澆筑方案,并分散性布置下料點,保證澆筑過程既連續又循環??刂贫蚜系母叨龋话阍?1m 以下為宜。保證混凝土自由傾落高度在2m 以下,如果超過 2m ,則必須用串筒或其他設備來保證洞口兩側的混凝土高度一致,在下灰過程中,保證下灰的統一性,并采取同時振搗,防止洞口的形變產生,對于大洞下部模板(通常是 1:1)應采取補充振搗措施,便于避免漏振。柱以及墻體在進行混凝土澆筑前,必須首先清除底部的軟弱層,將于混凝土配比相當的水泥砂漿進行填充,填充厚度為 50cm- 100cm,這樣可避免底部出現混凝土爛根。混凝土在澆筑過程中必須連續,在進行分層澆筑時,每層混凝土澆筑時間間隔必須控制在混凝土初凝時間內,并且每一層都需要振搗,直到無氣泡產生。

⑶梁板混凝土。采取同時澆筑的方式,在澆筑過程中,必須從一端下灰,并且配置振搗器進行振搗,充分保障混凝土的推進方向是由梁底起,梁前止,計算梁高來采取相應的分層澆筑,澆筑進行到板底后,采取聯合板澆筑措施。梁板混凝土必須進行流水段的劃分,按流水段來進行梁板的建筑。對于梁而言,可采用插入式振搗器進行振搗,振搗方式為快插慢拔,保障這道均勻,對于板來說,以平板式振搗器進行振搗為宜,充分保證表面平整度,可利用木抹子進行抹平,抹平時注意順序,應為從前到后的順序。

土建結構工程范文6

【關鍵詞】工程建設;土建結構;安全性;耐久性

長期以來,在國內多數工程項目的施工建設、長期使用中,受設計水平、自然災害、應力荷載、氣候環境等多種因素影響,項目的土建結構部分通常出現各種質量缺陷、病害,以至于土建結構的耐久性、安全性大幅降低,而此種影響也帶有一定的隱蔽性、長期性,倘若沒能給予足夠的重視、及時加以治理,不僅會造成一定的經濟損失,同時也將危害到一線作業人員與項目業主的人身安全。以下,本文針對有關土建結構工程安全性與耐久性的標準、規定進行分析,同時提出有效提高土建結構質量的具體方法、措施。

1 有關土建結構工程質量的標準、規范

1.1 土建結構的承載能力:

目前,對于建結構工程的安全性、耐久性,根據整個項目性質的不同,我國有關標準、規范中均列出了明確的要求,但相較于國際上的發達國家,在具體系數、標準值等諸多方面仍有一定的差距。在實際的工程建設與使用中,土建結構所承受的實際荷載、設計中分項系數的大小,對于結構的安全性、耐久性有著直接影響。由此可見,若要保證土建結構的質量安全、長期耐用,不僅需要嚴格依據有關標準、規范中的計算方法、標準數值、分項系數來確定土建結構的荷載,同時還應在項目設計中留有一定的承載力空間,以承受不可預測荷載的作用,提高結構的安全系數。

1.2 土建結構質量的耐久性、安全性:

針對土建結構工程的設計與施工,我國有關標準、規范中雖然列有明確的要求,但其具體內容多半側重于對結構強度、荷載、分項系數等力學數值的統一要求,而對于空氣濕度、環境溫度、酸雨、凍融等外部自然因素影響下的耐久性缺乏考慮,以至于在實際建設、施工土建結構的過程中,混凝土內部的鋼筋出現腐蝕、生銹,從而大幅降低結構整體的耐久性,并在一定的時間內加劇惡化,最終引起結構安全事故。因此,對于此種現象必須引起重視,以混凝土結構為例,雖然我國有關土建結構施工、設計的規范中已明確要求其最小保護層的厚度、混凝土材料的強度等級,但相較于國外發達國家的工程標準仍顯不足。

1.3 土建結構的整體性:

對于土建結構工程的設計與施工,不僅需要保證其具備一定的承載能力,同時為抵御由地震、臺風、爆炸等外部破壞所施加的應力、沖擊力,土建結構內的各組構件應有著良好的牢固性、整體性,具體是指當部分土建結構遭到沖擊、破壞時,保證余下部分的結構構件不會發生大范圍損壞。對此,土建結構工程的設計與施工,應綜合考慮各組構件的質量、強度,保證構件連接、結構整體的延展性、冗余度,以抵御、減緩結構外部所承受的災害影響。

1.4 工程設計中的安全水準:

長期以來,受我國經濟體制、歷史條件等多種因素影響,針對于土建結構工程的設計規范,多數選用了安全水準較低的力學數值、物理系數等。在一定的時間內,國內多數土建結構工程的施工、使用過程中,在沒有發生突況、自然災害的條件下,結構整體的耐久性、安全性基本滿足了設計標準、使用要求。然而,由于我國土建結構設計所采用的安全水準較低、缺少一定的儲備空間,繼而造成土建結構抵御外部災害、意外作用的能力較差。對此,倘若結合我國工程建設行業內的施工水平、技術能力,適當調高安全水準,能夠有效提高土建結構的耐久性、安全性,從而減少工程事故的發生頻率、破壞程度。在具體的工作中,對于有關安全水準的調整,應綜合考慮土建結構存有質量病害、缺陷時的風險狀況、社會效益、影響程度等多種因素,結合工程所屬項目的性質、要求、特點,針對結構設計做出合理規劃,在保證設計方案、圖紙具備一定可行性的基礎上,預留一定的安全儲備,適當調高荷載標準值、承載力安全系數等。

2 有效提高土建結構安全性與耐久性的具體方法

2.1 加強技術性檢測力度:

長期以來,國內許多土建結構工程在施工建設、長期使用的過程中,均不同程度的出現了裂縫、剝蝕、滲漏等質量病害。其中,裂縫的出現對于土建結構的耐久性、安全性有著決定性的影響。對此,為及時發現、識別、處理結構缺陷,項目施工完畢后通常需要進行安全檢測,利用聲波跨孔技術、超聲波技術等傳統方法加以確定,同時還可利用射線法、回彈法、超生回彈綜合法等技術手段檢測土建結構的施工強度。值得注意的是,這些傳統檢測手段主要作用于土建結構的表層,難以確定結構內部的質量、強度。因此,在實際進行土建結構的施工過程中,應綜合考慮工程的性質與設計標準,有針對性的選擇檢測方法、加大檢測力度,同時還需結合取芯技術來提高檢測結果的準確性、全面性,為后續的病害治理、項目施工打下堅實的基礎。

2.2 保證定期的維護、更新、改造:

對于土建結構工程的安全性、耐久性,不僅需要進一步加強施工過程中的安全檢測力度,同時在項目竣工并投入使用后,應定期組織有關技術、設計、管理人員對土建結構的質量、強度、承載力等多個方面進行現場檢查、分析、評估,以確定其使用狀態。在此基礎上,對于存有變形、裂縫、位移的土建結構,應定期進行養護、維修,而倘若質量病害的規模、程度較大,則需要利用各種加固、填縫技術加以治理或進行更新、改造,以保證后續使用的安全、可靠。值得注意的是,目前我國對于既有構筑物的監測手段、設施較為單一,為保證安全監測資料的準確性、全面性,有必要加大相關設施的更新、改造力度。

2.3 不斷改進、完善有關技術規范:

目前,由于我國有關土建結構設計的標準、規范水準較低,缺少一定的安全儲備,國內各地方省市政府應加大宣傳、支持力度,鼓勵相關部門、企業自行制定、改進、完善相關的技術性標準內容,根據不同工程建設項目的性質、規模、場地環境,以多個等級的形式,針對土建結構的力學數值標準、安全系數等內容加以分解、細化,以保證各類項目施工的規范性、統一性,而對于國家性、地方性技術規范,應結合我國工程建設行業的技術水平、經濟條件、環境特點等多方面因素,適當調整、提高最低安全水準,從而為土建結構工程的設計工作打下基礎、提供依據,從根本上保證了項目的安全性、耐久性。

2.4 加強重視外部環境影響:

多年來,國內許多混凝土結構工程在長期的使用中,受空氣濕度、氣候溫度等外部因素影響,鋼筋材料均不同程度的出現了腐蝕、生銹現象,以至于安全事故的時有發生。對此,在設置土建結構的安全水準時,應綜合考慮結構外部的自然、人為因素與突況,進一步強化土建結構自身抵御意外作用的能力,以提高安全水準、預留安全儲備、完善項目設計等方法,提高土建結構的耐久性、安全性。

結束語:

綜上所述,對于土建結構工程的安全性、耐久性,不僅需要進一步改進、完善有關標準與規范,同時還需在項目的施工過程中加大管理、檢測力度,從根本上提高土建結構質量,并在后續的使用過程中定期組織進行維護、改造,以避免質量缺陷、隱患的產生與惡化。

參考文獻

[1] 姜彥, 王麗娜. 土建結構工程的安全性與技術規范分析[J]. 黑龍江科技信息, 2009,(13) .

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