关于土建结构工程安全的探讨

摘要：分析土建结构工程的耐久性的现状，说明土建结构的安全性是防止破坏倒塌能力，结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准及结构的正确使用有关，与土建工程法规和技术标准的合理设置及运用相互关联。

关键词：土建；结构；安全

1土建结构工程的耐久性现状

据我国建设部于20世纪80年代的调查表明，国内大多数工业建筑物在使用25～30年后即需大修，处于严酷环境下的建筑物使用寿命仅15～20年。民用建筑和公共建筑的使用环境相对较好，一般可维持50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、港工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差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂等现象。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。盐冻也对混凝土路面造成伤害，东北地区一条高等级公路只经过一个冬天就大面积剥蚀。耐久性问题的严重性和迫切性在于我们许多正在建设的工程仍未吸取国际和国内的大量惨痛教训，还沿着老路重蹈覆辙。一些北方城市新建成的立交桥和高速公路桥，仍没有在材料性能和结构构造等方面采取必要的防治冻融和盐害的综合措施。有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的高潮还可延续20年，由于忽视耐久性，迎接我们的还会有“大修”20年的高潮，这个高潮可能不用很久就将到来，其耗费将倍增于当初这些工程施工建设时的投资。

2土建结构工程的安全性

结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用有关，而这些又与土建工程法规和技术标准的合理设置及运用相关联。

2.1我国结构设计规范的安全设置水准对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。构件承载能力的安全设置水准与结构构件安全水准关系最大的两个因素是：

（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，其前者是计算确定荷载对结构构件的作用时，将荷载标准值加以放大的一个系数，其后者是计算确定结构构件固有的

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。

2.2结构的整体牢固性

除了结构构件要有足够承载能力外，结构物还要有整体牢固性。结构的整体牢固性是结构出现某处的局部破坏不致于导致大范围连续破坏倒塌的能力，或者说是结构不应出现与其原因不相称的破坏后果。结构的整体牢固性主要依靠结构能有良好的延性和必要的冗余度，用来对付地震、爆炸等灾害荷载或因人为差错导致的灾难后果，可以减轻灾害损失。某些地区地震造成的巨大伤亡就是与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系，说明房屋设计牢固性的不足表现。

3混凝土结构的耐久性问题

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、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀）下的耐久性要求则相对考虑较少。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，所以说这个问题就必须要引起高度的重视。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，早强的矿物成份比例提高，产生了不利于混凝土的耐久性。工程施工单位不适当地加快施工进度，尤其是某些行政部门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。

4土建结构工程使用阶段的正常检测与维护

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。我国有结构工程的设计规范与施工规范，但没有如何使用的规范。有些工程倒塌事故，例如四川宜宾的南门大桥发生桥面坍落事故，就是因为桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀，如果有定期的检测要求，这样的事故很有可能避免。为此，建议对于结构的损坏可能导致公众安全的建筑物与桥、隧等公共工程，要做到强制性的规定，就是必须定期检测；即使是建筑物的玻璃幕墙和外墙面砖等建筑部件，因其坠落后容易伤及公众，也有强制定期检测的要求

结语

土建结构的安全性是防止破坏倒塌能力，结构工程的安全性主要决定于结构的设计与施工水准及结构的正确使用有关，与土建工程法规和技术标准的合理设置及运用相互关联。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。

参考文献：

[1] 郑福斌, 楚清泉. 探讨土建结构工程的安全性[J]. 科技致富向导, 2010, (23)

[2] 倪淑琛. 浅谈土建结构工程的安全性和耐久性[J]. 科技情报开发与经济, 2009, (22)