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摘要:土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命,是使用期内结构保持正常功能的基础,正常功能包括结构的安全性和适用性,而且较多地体现在适用上。为了保证结构的安全性和耐久性,土建工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。本文分析了土建工程的耐久性现状,并提出提高耐久性的措施。
关键词:土建工程;耐久性
土建结构的耐久性是当前困扰土建基础设施等工程的世界性问题,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。我国土建结构的设计与施工规范。重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用下的耐久性要求相对考虑的不够。在传统观念里,混凝土一直以来都是经久耐用的人工石材,实际情况却是混凝土结构往往因钢筋锈蚀或混凝土被侵蚀而导致了众多结构安全事件,其严重程度已经远远超出我们的想象,所以关于土建结构工程的耐久性必须引起重视。
一、土建结构工程的耐久性现状
我国建设部于8O年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~3O年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅l5~2O年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一 般可维持5O年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港口等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性羞,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。
使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有:
一是由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,所含的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。
二是工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。
三是环境的不断恶化.如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30%。我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀及工程周围水土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。
另外,工程技术业界还存在一些长期形成的看法,对改善混凝土的耐久性能也造成一定影响。例如,顾虑会降低混凝土强度而不去使用引气剂,而引气应该作为改善混凝土耐久性能和工作性能的有效手段;再者,通过增加水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本就是提高混凝土抗裂性能和耐久性能的有效方法。
二、提高土建结构工程耐久性的措施
1、加强新技术的推广应用
土建结构建筑物的病害主要有裂缝、渗漏、剥蚀三种,其中影响安全和使用的最大病害是裂缝,在安全检测中,确定裂缝病害的关键是撩测,传统的探测方法有超声波法、声波跨孔法等,土建结构强度检测的主要方法有回弹法、超声回弹综合法和射线法等,这些方法主要反映了土建结构的表层强度。在安全检测中,往往采用取芯法来校正其他强度测试方法,土建结构内部缺陷检测主要采用超声波法和射线法,超声波法需要两个被测物有两个相对临空面,且穿透深度有限,同时受到结构物材料中的钢筋和含水量的影响;射线法现场测试难度大,且对测试者有一定伤害。
2、应用合理的技术规范
目前急切需要解决是尽快编制土建结构工程耐久性设计的技术规范条文,修订现有规范中对结构耐久性的要求。首先需要确定的是各类土建结构工程的设计工作壽命,在重点工程的设计文件中应该有使用寿命的要求及论证。可以根据国内外已有的资料和经验,加快编写出相应的设计、施工技术文件以应急需,另外,要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,我国在这一领域相对落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,但应首先考虑我国自身的特点,再参照国外先进有效的经验进行研究。
3、开展安全监测设施的更新和改造
安全监测资料是分析建筑物工作性态,保障工程安全运行的重要依据。在建筑物出现位移、变形、渗漏、裂缝扩展时, 主要依靠原型观测资料来评价建筑物的安全与否, 目前多以效应量的变化趋势作为评估依据。然而,由于种种原因,中小型水工混凝土建筑物的观测设施普遍比较匮乏,有些甚至没有监测设施,导致目前安全检测和评估分析更多依靠有经验的专业人员和专家相结合进行现场观察检查,对照规范开展复核计算,根据类似工程开展安全评价,然而从安全评价的复杂性看,应采用内、外部观测资料和现场检测相结合的综合分析方法,力争全面、正确的评价建筑物的安全状况。因此,有必要开展安全监测设施的更新和改造,实现观测资料的实时分析。
4、重视环境影响下的耐久性要求
现在一般土建结构的设计与施工,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。现在的设计施工水平由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相互关联,结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,特别是对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程要坚持使用阶段的正常检测与维护,为了保证结构安全性和耐久性,当工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。有些工程倒塌事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果要定期的检测,这样的事故极有可能会避免。因此要做好定期的检测,提高土建结构的安全性,对工程的技术要不断的改革创新。加强管理,为努力实现适应现代化经济建设发展做出应有的贡献。
参考文献
[1]李景庆.土建结构工程的安全性与耐久性之我见[J].黑龙江科技信息,2007(14).
[2]郑志荣.变电所土建王程设计中结构安全性与耐久性问题探讨[J].科技资讯,2006(30).
[3]高渊.我国土建结构工程的安全性与耐久性现状分析[J].开封大学学报,2005(3)
关键词:土建工程;耐久性
土建结构的耐久性是当前困扰土建基础设施等工程的世界性问题,但是至今尚未引起我国政府主管部门和广大设计与施工部门的足够重视。我国土建结构的设计与施工规范。重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用下的耐久性要求相对考虑的不够。在传统观念里,混凝土一直以来都是经久耐用的人工石材,实际情况却是混凝土结构往往因钢筋锈蚀或混凝土被侵蚀而导致了众多结构安全事件,其严重程度已经远远超出我们的想象,所以关于土建结构工程的耐久性必须引起重视。
一、土建结构工程的耐久性现状
我国建设部于8O年代的一项调查表明,国内大多数工业建筑物在使用25~3O年后即需大修,处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅l5~2O年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好,一 般可维持5O年以上,但室外的阳台、雨罩等露天构件的使用寿命通常仅有30~40年。桥梁、港口等基础设施工程的耐久性问题更为严重,由于钢筋的混凝土保护层过薄且密实性羞,许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。海港码头一般使用十年左右就因混凝土顺筋开裂和剥落,需要大修。京津地区的城市立交桥由于冬天洒除冰盐及冰冻作用,使用十几年后就出现问题,有的不得不限载、大修或拆除。
使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有:
一是由于混凝土的质量检验习惯上以单一的强度指标作为衡量标准,导致水泥工业对水泥强度的不适当追求,使水泥细度增加,所含的矿物成份比例提高,这些都不利于混凝土的耐久性。
二是工程施工单位不适当地加快施工进度,尤其是政府行政领导对工程进度的不适当干预。混凝土的耐久性质量尤其需要有足够的施工养护期加以保证,早产有损生命健康的概念同样适用于混凝土。
三是环境的不断恶化.如废气、酸雨,我国的酸雨面积已超过国土的30%。我国土建结构的设计与施工规范,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用(如干湿、冻融等大气侵蚀及工程周围水土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。
另外,工程技术业界还存在一些长期形成的看法,对改善混凝土的耐久性能也造成一定影响。例如,顾虑会降低混凝土强度而不去使用引气剂,而引气应该作为改善混凝土耐久性能和工作性能的有效手段;再者,通过增加水泥用量来保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本就是提高混凝土抗裂性能和耐久性能的有效方法。
二、提高土建结构工程耐久性的措施
1、加强新技术的推广应用
土建结构建筑物的病害主要有裂缝、渗漏、剥蚀三种,其中影响安全和使用的最大病害是裂缝,在安全检测中,确定裂缝病害的关键是撩测,传统的探测方法有超声波法、声波跨孔法等,土建结构强度检测的主要方法有回弹法、超声回弹综合法和射线法等,这些方法主要反映了土建结构的表层强度。在安全检测中,往往采用取芯法来校正其他强度测试方法,土建结构内部缺陷检测主要采用超声波法和射线法,超声波法需要两个被测物有两个相对临空面,且穿透深度有限,同时受到结构物材料中的钢筋和含水量的影响;射线法现场测试难度大,且对测试者有一定伤害。
2、应用合理的技术规范
目前急切需要解决是尽快编制土建结构工程耐久性设计的技术规范条文,修订现有规范中对结构耐久性的要求。首先需要确定的是各类土建结构工程的设计工作壽命,在重点工程的设计文件中应该有使用寿命的要求及论证。可以根据国内外已有的资料和经验,加快编写出相应的设计、施工技术文件以应急需,另外,要安排系统的研究项目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土结构的耐久性是当前国际上结构工程学科最为重要的前沿研究领域之一,我国在这一领域相对落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件,但应首先考虑我国自身的特点,再参照国外先进有效的经验进行研究。
3、开展安全监测设施的更新和改造
安全监测资料是分析建筑物工作性态,保障工程安全运行的重要依据。在建筑物出现位移、变形、渗漏、裂缝扩展时, 主要依靠原型观测资料来评价建筑物的安全与否, 目前多以效应量的变化趋势作为评估依据。然而,由于种种原因,中小型水工混凝土建筑物的观测设施普遍比较匮乏,有些甚至没有监测设施,导致目前安全检测和评估分析更多依靠有经验的专业人员和专家相结合进行现场观察检查,对照规范开展复核计算,根据类似工程开展安全评价,然而从安全评价的复杂性看,应采用内、外部观测资料和现场检测相结合的综合分析方法,力争全面、正确的评价建筑物的安全状况。因此,有必要开展安全监测设施的更新和改造,实现观测资料的实时分析。
4、重视环境影响下的耐久性要求
现在一般土建结构的设计与施工,重点放在各种荷载作用下的结构强度要求,而对环境因素作用下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故,其严重程度已远过于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害,所以这个问题必须引起格外重视。提高结构构件承载能力的安全设置水准,在一些情况下也有利于结构的耐久性与结构使用寿命。现在的设计施工水平由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果适当提高安全设置水准将有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御灾害的能力。
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相互关联,结构耐久性和使用寿命的概念,与使用阶段的检测、维护和修理不能分割,特别是对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程要坚持使用阶段的正常检测与维护,为了保证结构安全性和耐久性,当工程在建成后的使用过程中,应该进行定期检测和维护。有些工程倒塌事故,就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀,如果要定期的检测,这样的事故极有可能会避免。因此要做好定期的检测,提高土建结构的安全性,对工程的技术要不断的改革创新。加强管理,为努力实现适应现代化经济建设发展做出应有的贡献。
参考文献
[1]李景庆.土建结构工程的安全性与耐久性之我见[J].黑龙江科技信息,2007(14).
[2]郑志荣.变电所土建王程设计中结构安全性与耐久性问题探讨[J].科技资讯,2006(30).
[3]高渊.我国土建结构工程的安全性与耐久性现状分析[J].开封大学学报,2005(3)