时间：2023-03-21 17:12:31
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关键词：土建工程；安全性；耐久性
Abstract: This paper discussed the main safety, durability and other aspects of civil engineering structure.
Key words: civil engineering; safety; durability
中图分类号：V552+.4文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
土建工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、铁路工程、桥梁工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。下面，笔者结合多年工作经验，主要就土木结构工程的安全性、耐久性进行简要探讨，希望对同行有所启发。
1土建结构工程的安全性
结构安全性是各种作用下结构防止破坏倒塌、保护人员不受伤害的能力,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(维护、检测)有关,而这些又与土建工程法规和技术标准(规范、规程、条例等)的合理设置及运用相关联。1.1我国结构设计规范的安全设置水准。对结构工程的设计而言,结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的安全耐久性等几个方面。
一是结构构件承载能力的安全性。与结构构件安全水准关系最大的两个因素:一是规范规定结构需要承受多大的荷载(荷载标准值),比如同样是办公楼,我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是1.5KPa（在新修订的规范里已改为2KPa）,而美国、英国则分别为2.4KPa和2.5KPa;二是规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,前者是计算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,后者是计算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。这样根据我国原有规范设计办公楼时,所依据的楼层设计荷载(荷载标准值与荷载分项系数的乘积)值大约只有英国、美国的52%(考虑人员和设施等的活载)和85%(对结构自重等的恒载),而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力却要比英国、美国规范高,两者都使构件承载力的安全水准下降。这里的问题主要在于设计墨守成规,在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
二是结构的安全耐久性。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,其严重程度已远大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。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求,如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级,都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一;而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。1.2调整结构安全设置水准的不同见解。我国结构设计规范的安全设置水准较低,与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。这种作法能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求,并历经了较长时间的考验,这是国内土建科技人员经过巨大努力取得的重大成就。但是,由于安全储备较低,抵御意外作用的能力相对不足。如果能够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。国内发生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准,主要是基于客观形势的变化,是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础,要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要,有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。
2土建结构工程的耐久性
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。
2.1土建结构工程耐久性现状
当今大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有。有资料指出，加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害，钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40，桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋；我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求，对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25，与上面提到的加拿大50年代水准一致。
我国桥梁、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差，许多工程建成后几年就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂。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。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料，密实度和抗渗性差，不耐地下水与机车废气侵蚀，开裂与渗漏严重；对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明，漏水的占50.4%，其中1/3渗漏严重，并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电，影响正常运行。
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。大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥，其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3～4cm厚的保护层厚度。
2.2影响混凝土结构耐久性的主要原因
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，早强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,尤其是对工程进度不适当的行政干预。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。国内一些媒体大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程,很可能就是今后注定要花掉大量资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工工期的工程在国外要被罚款,因为意味着工程质量有遭到损害的可能。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%。
2.3土建结构工程使用阶段的正常检测与维护
结构耐久性与使用阶段的检测、维护和修理不能分割，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差，质量控制与质量保证制度不够健全，规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患。对于土建结构工程的安全质量，虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定，但是这种要求执行起来缺乏可操作性。
3 改善我国土建结构安全性与耐久性的建议
3.1对政府机关方面的建议
一是建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门，能对工程的耐久性要求作重点审查，明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求，重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证。
二是建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要，加大工程维修费的比例；国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持；国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助；中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中，联络国内有关专家，促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。
3.2对提高土木工程安全性的建议
一是建议对土建工程使用过程中的安全性,进行定期的检测和正常的维护修理。对于重要土建工程,我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向,不利于保证工程寿命和投资效益。建议对桥、隧等重要公共基础设施和重要的公共建筑物,在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此,需要制定法规和编制相应的技术标准;对于土建结构工程的检测与评估,需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。建议有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上,根据需要,加大工程维修费的比例。
二是建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物，在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此，需要制定法规，编制相应的技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。
三是建议完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文的强制性质；鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准，适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。
四是建议合理设置土建结构设计的安全水准，必须考虑工程失效的风险后果、社会的财富与资源供给、乃至公众的意向等多种因素。随着我国经济形势的巨大变化，有必要重新审视现行土建结构工程设计规范的安全设置水准，建议主管部门组织论证。桥梁等交通土建结构的风险后果较大，且由于车流、车载、车速的快速发展，在设计荷载标准值和承载力安全度的设置水准上似乎应比一般的建筑结构有更高的安全贮备。在建筑结构的安全设置水准上，建议进一步收集不同意见，包括商品房消费者的意见。我国不同地区的经济发展水平悬殊，在建筑物安全性和耐久性的要求上是否需要区别对待也值得探讨。
会议收到论文报告58篇并印发了文集，有140人参加会议，在第一天的大会和第二天的分组会上分别有17位和26位专家作了报告，另外还安排了半天时间进行自由发言和讨论。会议气氛热烈，取得了预期的效果，不同观点之间也进行了较为充分的交流。
鉴于这一会议的论坛性质，以下仅就会上提出的一些问题及建议作一归纳，提交与会专家考虑并审议。
一、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（维护、检测）有关，而这些又与土建工程法规和技术标准（规范、规程、条例等）的合理设置及运用相关联。
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。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准，总体上要比国外同类规范低得多。
1.1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二个因素是：1）规范规定结构需要承受多大的荷载（荷载标准值），比如同样是办公楼，我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤(现已确定在新的规范里将改回到200公斤)，而美、英则为240和250公斤；2)规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，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，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(如我国的公路桥涵结构设计规范)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。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载（如结构自重）的分项系数分别为1.4和1.2，而美国则分别为1.7和1.4，英国1.6和1.4；这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的楼层设计荷载（荷载标准值与荷载分项系数的乘积）值大约只有英美的52%（考虑人员和设施等活载）和85%（对结构自重等恒载），而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力（与材料强度分项系数有关）却要比英美规范高出的10~15%，二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾，至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是，在其他建筑物的活荷载标准值上，与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同，比如钢结构的差距可能相对小些。
公路桥梁结构的情况也与房屋建筑结构类似，除车载标准外，荷载分项安全系数（我国规范对车载取1.4，比国际著名的美国AASHTO规范的1.75约低25%）与材料强度分项安全系数均规定较低。
尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低，但是某些工程的材料用量反而有高于国外同类工程的，这里的问题主要在于设计墨守陈规，在结构方案、材料选用、分析计算、结构构造上缺乏创新。
1.2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至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。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件，一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏，竟导致整栋楼的连续倒塌，也是房屋设计牢固性不足的表现。
1.3结构的耐久安全性
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，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；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。
2．调整结构安全设置水准的不同见解
我国结构设计规范的安全设置水准较低，与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是，能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求，而且业已历经了较长时间的考验，这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就；但是，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。国内发生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准，主要是基于客观形势的变化，是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础，要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要，有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论，在如何调整的问题上存在较大的意见分歧，这次科技论坛上同样反映了这些不同的见解：
1）认为我国现行规范的安全设置水准是足够的，并已为长期实践所证明，而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，除个别需调整外，总体上不必变动。
2）认为我国规范的安全度设置水准尽管不高，但在全面遵守标准规范有关规定，即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下，据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用，表明这些规范规定的水准仍然适用；但是理想的“三正常”很难做到，同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展中国家。
3）认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近，需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高，土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重，而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程（特别是建筑工程）造价中所占的比重现在已愈来愈低，材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要，但决不是没有风险，如果规范的安全水准较高，曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的，而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务，安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认，即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样，由于我们的施工质量总体较差，结构的安全性依然会有差距。
3、结构设计规范的概率可靠度设计方法
自1984年国家建委和国家建设部颁布了建筑结构设计统一标准以来，我国的建筑结构设计规范已从80年代末期起抛弃了传统的多安全系数设计方法，从而统一采用以概率理论为基础的可靠度设计方法；其它的工程部门如公路、铁路、港口、水利的结构设计规范也正在或计划作这样的转变。我国规范的可靠度设计方法是参考国际上的相应标准ISO2394并经过国内科技人员努力后得以实施的。将可靠度设计方法用于结构设计规范，在国际学术界内通常被看成是一种发展趋势，但在工程内界则存在不同看法。尽管有了ISO2394，国外却鲜有重要或著名的结构设计规范已直接采用了可靠度设计方法，至今仍采用多安全系数设计方法或称荷载抗力系数法。在我国，对于建筑结构设计规范中的可靠度设计方法以及企图将我国各个行业的各种结构设计规范都用可靠度方法统一起来的做法，虽然工程设计界颇有微词，但学术界持赞成和肯定者是主流，不过仍不时有人对可靠度方法用于设计规范的适用性提出质疑。这次科技论坛上则较为集中地反映了对规范可靠度方法的意见分歧。
对我国规范的可靠度设计方法持肯定意见的专家认为这是重大的科技进步，可靠度方法对安全度的概率定义要比定值的安全系数更清晰、更科学、更合理，当然概率可靠度设计方法本身尚有不少缺陷，有待进一步修改完善。持相反意见的人则认为，结构设计规范所面向的是类型多样的复杂群体，在安全度上需要考虑的不确定性与不确知性非常复杂，并不是“从统计数学观点出发的概率定义”所能科学描述或处理；规范可靠度方法在我国十多年的实践表明，它并没有给结构设计的安全性带来明显实效，反而造成了安全概念上的某些混乱；对工程技术人员来说，结构的安全度用可靠指标和虚假的失效概率表达后变得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系数那样从安全储备出发的度量方法更为直观和便于处理具体工程的安全问题；现行设计规范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他们认为半概率的多安全系数方法更适用于规范，也不排斥可靠度分析的结果可以作为一种参考，在综合判断安全系数的合理取值时予以考虑。
二、土建结构工程的耐久性
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。
1、土建结构工程的耐久性现状
大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有，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。
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。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化；据1998年美国土木工程学会的一份材料估计，他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题，仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无，而现在联邦政府每年为此的拨款只有50～60亿美元。另有资料指出，美国因除冰盐引起钢筋锈蚀需限载通行的公路桥梁已占这一环境下桥梁的1/4。发达国家为混凝土结构耐久性投入了大量科研经费并积极采取应对措施，如加拿大安大略省的公路桥梁为对付除冰盐侵蚀及冻融损害，钢筋的混凝土保护层最小厚度从50年代的2.5cm逐渐增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土强度的最低等级也从50年代的C25增到后来的C40，桥面板混凝土从不要求外加引气剂、不设防水层到必须引气以及需要设置高级防水胶膜并引入环氧涂膜钢筋。而我国遭受盐冻侵蚀地区的公路桥梁在耐久性设计方面至今仍无明确要求，对混凝土保护层和强度的要求仅为2.5cm与C25，与上面提到的加拿大50年代水准一致。国内按这种标准设计的一座大桥，建成后仅8年，由于盐冻侵蚀，现已不得不部分拆除重建。
我国建设部于80年代的一项调查表明，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。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。我国铁路隧道用低强度的C15混凝土作衬砌材料，密实度和抗渗性差，不耐地下水与机车废气侵蚀，开裂与渗漏严重；对几个路局所辖的隧道进行抽样调查表明，漏水的占50.4%，其中1/3渗漏严重，并导致钢轨等配件锈蚀以及电力牵引地段漏电，影响正常运行，而1999年颁布的铁路隧道设计规范仍未能对隧道的耐久性问题采取适当的对策，如适当提高混凝土的最低强度等级和在混凝土中掺入化学纤维等。
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。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥，其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3～4cm厚的保护层厚度。
有专家估计，我国“大干”基础设施工程建设的还可延续20年，由于忽视耐久性，迎接我们的还会有“大修”20年的，这个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。
使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有：
1)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，这些都不利于混凝土的耐久性。我国对水泥质量的检验在强度上只要求不低于规定的最低许可值，而国外则同时还要求不高于规定的最高值，如果强度超过了也被认为不合格，这种要求还有利于水泥产品质量的均匀性。
2)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。国内媒体上大加宣传的所谓几个月就修成一条大路、建成一座大桥、或盖成一幢高楼的工程以及抢工献礼工程，很可能就是今后注定要花掉更多资金进行大修的短命工程。提前完成合同规定施工期的在国外要被罚款，因为意味着工程质量有遭到损害的可能。
3)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%。
当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例，修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命，在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走，很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文，本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段，国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料，而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外，工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法，对改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顾虑会影响混凝土强度而不愿使用引气剂，而引气本应作为改善混凝土耐久性和工作性的常规手段；又如，希望加大水泥用量来保证混凝土强度，而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途径。
在修订规范的耐久性要求上，交通部于2001年颁布的港工混凝土结构防腐蚀技术规范已为其它土建工程行业起到较好的示范作用。我们一方面要参照国内外已有的资料和经验，尽快编写出相应的设计施工技术文件以应急需，另一方面则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，而我国在这一方面相当落后。混凝土的耐久性研究离不开原材料和环境等特定条件，需要考虑本国的特点，是不能完全依赖国外研究成果的。
重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5～1/6，而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年，有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费，国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势，如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。
2．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，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说尤其如此。为了保证结构安全性和耐久性，一些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，例如最近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。有些国家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，强制规定必须定期检测；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。我国由于施工管理水平和事故操作人员的素质相对较差，质量控制与质量保证制度不够健全，规范对结构安全与耐久性的设置水准又相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患，所以更有必要从法制上确定土建工程的正常使用和定期检测的要求。对于土建结构工程的安全质量，虽然政府已作出了设计与施工的责任单位和个人需对其“终身负责”的规定，但是这种要求执行起来缺乏可操作性。要将结构安全质量事故减少到最低程度，还应以预防为主，通过例行检测及时发现问题。
现在国内有大量土建工程因步入老化期需要诊治，也有大量已建的违章工程需要评估，更有许多工程发生病害需要诊断和加固，各地已涌现了不少从事土建工程诊断、治理与加固的队伍，并有蓬勃发展成为一种新兴行业的趋势。出现问题和病害以后再来治理固然重要，但是我们应该更加强调预防。对于在役土建工程的检测和评估，要建立相应的法规和标准，要有从业人员的注册和从业机构的资质认证制度，在管理体制上予以规范。
从国家对公共工程建设的投资和对工程设计的要求来看，需要有工程整个使用期限即全寿命费用支出的论证。只注意工程项目建设的一次投资支出，很少考虑工程建成后需要正常维护与修理的长期费用，不但可能损害工程使用寿命和正常使用功能，而且经济上算总账会很不合算。在发达国家，由于新建工程少，用于维修的费用往往更为主要，英国1978年的土建维修费上升到1965年的3.7倍，1980年的维修费占当年土建费用总支出的2/3。我国虽是发展中国家，现在正大兴土木，可是过去建成的大量工程已经或过早老化。国内40％公路桥梁的桥龄已大于25年，加上进入90年代以后交通量猛增，超载严重，以往的设计标准又低，路、桥的维修问题十分突出。由于养护维修费用得不到保证，造成工程安全隐患并在以后需要支出更多的大修费用。在土建工程的投资上，希望有关部门能加大已建工程维修的费用。
为加速路桥等公共工程建设，国家现在鼓励投资公司出资并给以一定期限如30年的经营收入作为补偿。如果对重要土建工程有必须进行定期检测与评估的法规，就能保证这些工程在一定期限后归还国家管理和经营时的良好功能，对于设计工作寿命为100年的桥梁，至少还可正常使用70年，而不至于30年到期后国家接收的已是一个破旧的工程。
三、技术规范的作用与管理
这次科技论坛对于土建结构工程技术规范的定位、作用与管理也进行了讨论并提出了一些看法。
长期以来，受计划经济体制的影响，我们往往视技术规范为法，将规范的具体规定和要求等同于法律条文来对待。技术规范或规程，与各种技术条例、技术要求、工法、指南等技术文件一样都是技术标准，本身不具有法律作用，只当工程各方（业主、设计、施工企业）认同作为设计与施工的依据并在契约的基础上，才能作为法律仲裁的依据。将技术问题法制化并强制执行，不利于技术进步和创造性的发挥，反而容易成为推卸责任的借口。当然，政府部门从国家和公众的整体利益出发，需要在安全、环保等重大原则上对土建工程的设计施工提出必须满足的最低要求并制定相应的法规，但法规一般并不需要提供如何达到这些要求的具体技术途径和方法，后者是技术标准的任务。政府也可以原则认可或批准某些重要的技术规范或其中某些内容使用。
土建工程有着强烈的个性，需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。所以规范作为技术标准宜强调其指导性而不是强制性。如果规范条文看作为一般意义上的法律条文，就有可能束缚设计施工人员的主动创造性并阻碍新技术的应用。。我国土建工程在结构设计上与国外相比的最大差距就在于方案与技术上的创新，这与以往过分强调规范的法律地位从而形成所谓“结构设计就是规范加计算”的倾向不无关联。我国的技术规范在编写风格上也有模仿法律的倾向，极少提及使用者需要注意规范可能存在的某些不足之处或允许并鼓励使用者在某些问题上可以另辟蹊径。如果在设计施工中要取代规范中已经落后过时甚至有害的技术规定，则无异于违法行为。相反，只要墨守规范，即使出了事故，就可不负法律责任。这样就在客观上降低了对工程技术人员的业务技能要求与职责要求，不利于提高我国建筑企业和从业人员的素质以及参与今后的国际竞争。为了消除这些负面影响并杜绝钻规范条文的空子进行偷工减料，应有必要建立这样的共识并作出规定，即遵守了规范条文并不意味着就可免除法律责任。国外有些规范就是这样规定的。
企图不断加强技术规范的强制性来解决屡禁不止的工程事故，不是解决问题的有效途径。现在，有关主管部门将建筑结构设计规范中的部分条文抽出来，明确列为强制性条文，同时规定各个设计单位完成的设计，须通过有关部门或其授权委任的其他企事业设计单位的审查，而审查的主要内容就在于对照规范强制性条文的要求，其任务已类似于执法；这种做法是否明智似可商榷。我国土建工程事故频繁的原因，主要在于管理不善，特别是管理环节上的腐败；其次是施工操作人员素质低，又难以短期解决；过分强调规范的地位与作用，未能建立与规范配套的完整标准体系，比如缺乏指南、工法等更为详尽具体的技术文件，可以用来指导和规范设计与施工的各个具体环节，也有一定的关系。从设计角度看，出现事故主要不是由于没有按照规范强制性条文的规定，而是方案性的错误或忽略主要的设计条件；也有一些工程则因过去的设计标准过低，耐久性不足，在使用过程中又缺乏应有的例行检测而导致失效。其实，要做到设计规范强制条文的要求最为容易，为此请专业人士审查似无必要。重要的工程设计应规定请专业单位全面审核，其要点也应在结构方案、构造方法与计算分析的原则上。从结构设计的国家规范中抽出的强制性条文不免支离破碎，个别条文的规定也不一定适合某些地区和某些工程的具体特点，反而造成麻烦。
我国幅员广阔，各地经济发展很不平衡，技术力量悬殊，环境条件各异，客观上要求规范能给设计人员更多灵活性，少一些强制性，这样才能更好地在规范的指导下，根据工程的特点和具体条件去解决问题。总之，在规范标准上，要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范，在工程的安全性和耐久性标准上，可有不同的设置水准。比如上海、北京、广州这些大城市应该高些，在抗震防灾要求上，更应区别对待。全国性的规范订得愈详细，其适用性可能变得愈差，造成的混乱也可能愈多；特别象岩土工程那样的规范更是如此。
技术标准中的强制性越多，也意味着政府有关部门在具体技术问题上需要承担的责任越重，而这些本来不该是政府部门的职责。规范中的要求是最低要求，在安全设置水准上，政府需要干预的也应是保证公众安全的最低要求。对于土建结构的抗震设计，政府有关部门至今仍规定任何部门和个人不得随意提高抗震的设防标准(建抗586号文件)。事实上，如将商品房的抗震设防烈度提高1度，抗震能力可提高约1倍，而增加的房屋造价相当有限，在众多城市中可能仅及居民用于室内装修费用的几分之一。政府的这一规定无异于限制居民只能购置抗震安全质量标准最低的房屋，如果发生地震造成损害，有关部门如何解释？
规范等技术标准的管理体制亟待改善。建国以来，由政府部门负责统管并指定有关企事业单位分别承担每本规范编写和修订工作的做法已越来越不能适应当前的形势，有些在经费和人力上得不到保证，平时基本上没有专门人员去搜集了解规范使用中的问题并及时修改补充规范条文；面对新的结构型式、新的材料和新的工艺，规范的过时条文不但成为推广新技术的阻力，而且有被误用或盲目套用而造成工程质量安全事故。
发达国家有关土建结构工程的规范及与之配套的各类技术标准多由行业协会或专业学会编制及管理，规范的翻新周期短，不象我们要长达10年以上。我国的学会与协会重复设置，分工不明，并且至今还依附于某一政府部门，基本上只起到政府职能部门非官方代言人的作用，距离独立和富有活力的健全机构还差的很远，如何发挥这些机构在技术标准编写和管理中的作用也是值得探讨的一个问题。建议随着改革的深入，整顿合并有关的学会、协会，加强其职能，并逐渐成为技术标准编制管理的主体。
四、准备提交政府有关部门考虑的建议
为了改善我国土建结构工程的安全性与耐久性，这次论坛中提出了以下建议供政府有关部门考虑，：
1、桥梁、隧道、道路、港口等基础设施工程的混凝土结构耐久性，已是当前亟待采取措施应对的重大问题。否则，一些工程的正常使用功能和安全性将得不到有效保证，我国的现代化建设和国民经济会蒙受巨大损失，并将给生产和公众生活带来长期困扰。
建议国家建设部、交通部、铁道部主管土建工程设计标准的部门，能对工程的耐久性要求作重点审查，明确土建工程的设计应有最低使用寿命的要求，重要工程的设计文件中应有正常使用寿命和耐久性设计的独立章节与论证；
建议国家自然科学基金委员会能在今后一段时期内对混凝土工程耐久性的基础理论研究给予重点支持；
建议国家安全生产监督管理局为在近期内编订有关法规标准给以立项资助；
建议中国工程院土木水利建筑学部在其咨询研究项目中，联络国内有关专家，促进土建结构耐久性设计指导性技术条例的编制。
2、土建工程使用过程中的安全性，应有定期的检测和正常的维护修理加以保证。对于重要土建工程，我国尚无必须进行安全检测的法规。在基础设施工程的投资上有重新建、轻维修的倾向，不利于工程寿命和投资效益。
建议对桥、隧等重要公共基础设施和公共建筑物，在其使用期内实施强制性的定期安全检测。为此，需要制定法规，编制相应的技术标准；对于土建结构工程的检测与评估，需要建立从业人员的注册制度和从业机构的资质认证与监管体制。凡属已建工程的安全诊断也可一并归入这一行业。
建议政府有关部门在桥、隧、道路等土建基础设施工程投资上，根据需要，加大工程维修费的比例。
3、完善技术标准体系与管理体制，发挥学会、协会在技术标准编制、修订和管理中的作用；逐步淡化技术规范条文的强制性质；鼓励编制地方性规范(标准)和企业标准，适应不同地区在环境地质和经济、技术水平上的差异，并鼓励科技创新和技术进步。
关键词：土建工程；框架结构；施工；质量控制
Abstract: however framework structure as one of the most main structure of civil engineering, its application is very extensive. Article in accordance with the problems of civil engineering structure construction are discussed in this paper.
Rudder sleevevil engineering; Frame structure; Construction; The quality control
中图分类号：TU755 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
作为土建工程中的重要组成部分，框架结构的施工质量是否合格，将直接关系着工程施工活动的顺利进行。当前经济市场的迅速发展，建筑企业在发展中，要想从根本上立于不败之地，其核心在于加强土建工程的施工质量，而这些，都将取决于工程框架结构的施工质量。
1框架结构常见问题概述
1.1梁、柱的钢筋保护层厚度问题
钢筋保护层厚度通常是指主筋的保护层厚度，有些施工人员按字面将其误解为构件最外侧钢筋到模板（即箍筋外侧），甚至是拉筋外侧到模板的距离。钢筋保护层的作用一是确保混凝土握裹钢筋，使两者共同工作；二是考虑耐久性即钢筋的保护，防止因混凝土开裂后钢筋被氧化锈蚀，且满足耐火极限的需要。但保护层太厚会导致构件有效截面削弱过多，而太薄则降低上述两个作用。当建筑物的防火等级要求较高时，可根据防火规范的要求适当增大钢筋保护层厚度，但应与设计方共同协商，确定是减小有效截面值，还是保持该两值不变而增大构件截面尺寸。对一类环境的C25混凝土梁，其主筋保护层厚度为25mm，箍筋均应包含在其内，实际箍筋外侧保护层厚度为17mm。当构件截面尺寸较大时，如结构转换层梁、梁式筏形基础、条形基础、箱形基础的梁、板等，可通过减小的方法来增大保护层厚度，因此时该两值的缩减量的比例较小，对构件截面尺寸及承载力影响很小。
1.2模板问题
在整个混凝土结构构件形状的稳定中，离不开模板工程；与此同时，模板工程能否正确的应用，还关系着工程的整体抗震能力。在土建工程中，针对出现的模板问题，主要体现在以下几个方面：首先，施工人员在模板安装、拆除时，没有结合设计图纸，导致安装或拆除不规范，直接影响模板的使用质量；其次，在墙柱模板的应用中，受多种因素的影响，导致模板发生了严重的片尾，导致模型与设计图纸之间存在着较大的差异；再次，施工人员在使用模板时，受模板自身质量的影响，其刚度没有达到工程施工的实际需求，且没有设置相应的拉水平、竖向通线；最后，在模板的安装应用中，对拉螺栓、项撑、木楔使用不当或松动造成轴线偏位。
1.3 混凝土开裂问题
我们经常在板面或者墙面上看到～些校状的裂缝，这些裂缝表现的特点是中间宽(宽度范围lmm-5ram)，两端窄，垂直于混凝土表面，多发性的出现在钢筋混凝土的部。因沉降而引起的裂缝往往会延伸到内部的钢筋处，长期暴露钢筋，会导致钢筋的过快锈蚀。引起这种裂缝的原因很多，通常为混凝土用水量大，或者使用质量不过关的掺合剂和泵送剂，混凝土凝固时间过长等等。长期暴露在空气中的钢筋混凝土表面容易产生塑性收缩裂缝开裂，这种裂缝虽然没有沉降性裂缝深，但是它的长度不固定，从几十厘米到几米。这种裂缝看起来像是干燥的土地开裂，具有不规则性，不连贯性。这种裂缝的成因主要是施工方面的问题。
2土建工程框架结构施工技术质量控制
2.1梁柱节点施工质量控制
由于梁柱节点钢筋分布密集，箍筋绑扎困难，便存在节点不放箍筋或少放箍筋的现象，给工程留下隐患。出现后有时也采取补救措施，通常是采用从对面两侧加开口箍筋的做法，且开口箍筋数量不足也不易绑扎到位，且不符合必须封闭箍筋的要求。施工人员意识到先立模后整体沉梁的施工方法不易绑扎节点区的箍筋，便采用先支梁底模后绑扎梁钢筋在支立梁侧模及平板模的方法，这样做虽然可以保证节点核心区箍筋的布放，但存在弊端：一是先立梁底模再绑扎钢筋时，施工操作人员安全度差，钢筋摆放不易，操作不便：一是交叉作业多，木工立好梁底模就要等梁钢筋绑扎完后再立梁侧模及平板模，给施工组织安排带来困难，常出现离工现象，工效较低：二是先立梁底模，各个梁模是单独的，没有联系(拉结)，造成模板结构本身的安全性较差，产生安全隐患。
梁靠近支座处剪力最大，而箍筋就是为了抵抗剪力而配置的。从抗震设防考虑，如果箍筋离开支座太远或密箍区长度不足，都会造成支座处受力薄弱，甚至造成剪切破坏。距支座的第一个箍筋根据构造要求离开支座应不大于50mm。众所周知，梁的箍筋返工最麻烦，所以必须在梁骨架落入梁模之前，对照设计图纸，全面复查各处有无错漏，复查结果完全正确之后才可将梁骨架落入模里，对于确实已落入梁模而梁箍筋又需加密的，必须返工加密。
2.2控制好混凝土质量
在市场经济作用下,建材供应渠道增多,以次充好和不合格的材料也增多,只有坚持在使用前严格复试检验后再用于工程,才可有效地避免使用劣质材料,减少质量事故。对配合比的控制不容忽视,再准确的配合比,现场不控制粗细骨料的含杂质量和称量,仍然会生产出不合格品。有的工地不做配合比设计,而套用其它工程配合比。对已浇筑成品不保护,养护不及时,尤其干燥少雨地区更需要保养,这是提高强度的重要的环节。对混凝土框架柱的浇筑施工,必须遵守现行的施工规范,注意克服配料不计量、拌和时间短、加水不控制、运输距离长造成摇晃离析,更要注意不允许二次加水重新拌和、振动不实、过振、漏浆、跑模、不清理残留木屑。操作不当所产生的后果将削弱支承件的竖向荷载,影响结构整体连接及降低抗震能力,只要健全施工操作标准,步步检验认证,按规范施工,框架工程质量就会得到保证。
2.3框架柱预留拉结筋施工优化
1)针对习惯做法中L形拉结筋绑扎后在模板内不易固定的弊端,可根据现场实际操作的难易程度,把拉结筋加工成整体式,或者加工成分离式。
2)绑扎时,拉结筋按设计位置,上下顺直串接式绑扎成一线,最下面第一节柱的拉结筋可由下向上绑扎。这样,最上面4根拉结筋便露在了模板外上侧。由于钢筋暴露在模板外,就比较容易直观地紧靠模板固定了。以上各节柱可根据情况向上或向下绑扎均可,当向下绑扎时最下面的4根拉结筋可放入已浇好的下节柱混凝土剔出的凹槽内,使其紧贴上节柱模板,露在柱两侧模板下,但要处理好,以防漏浆。
按以上做法,由于拉结筋在柱内的锚固部分与柱截面同宽,外伸拉结部分又上下牢固地串绑在一起,最末端头被露出且给予可靠固定,使拉结筋在柱模内没有活动余地,浇筑混凝土时可稍加注意,拆模后的拉结筋就会显露于柱表面,即便有部分拉结筋被混凝土隐埋,也不会太深,而且非常容易找到,砌填充墙时,可稍加剔凿,便能拉出钢筋。
2.4跑模，漏浆的防治
1）增加模板的刚度。采用预埋塑料管内穿12-14螺栓法固定，能控制模板侧向变形，梁高小于400mm时，采用形卡设于柱处，间距250mm一道，其余每隔600mm设一道。当梁高大干400mm而小于600mm时，采用预埋塑料管穿12螺栓固定，第一道设于栓侧100mm处，其余的每隔600mm设一道。当梁高于800mm而小于1000mm时，预埋塑料管穿14螺栓固定，分上下两排设置，上排设于梁顶下250mm，下排设于梁底上250mm，边管距柱100mm设置，其余每隔500mm设一道。减少悬臂端长度，使模板端部的受力变小，变形变小。螺杆固定在侧模的竖楞上，用螺栓拧紧，有效的控制模板的侧向变形。提高模板的整体功能。
2）合理组织模板。模板组合合理，固定方便，同时接缝严密，控制漏浆。要使模板组合合理，在大型混凝土框架结构施工中，应进行模板组合设计，采用钢模时，各种规格应齐全，支撑应根据结构情况设计。
3结语
框架结构施工质量的控制点非常多，如原料质量的甄别，混凝土浇筑过程中的各项原料配比，搅拌程度，以及后期浇筑和维护。应积极提高施工人员的工程理解水平和各项素质，从质量意识角度入手，从关注细节入手，对于提高框架结构施工质量应大有裨益。
参考文献：
【关键词】土建结构；结构工程；安全性；影响因素；规范时效性
一个成功的土建结构，有着投资大，功能强，收益高，使用年限长等特点。如何保证其安全性，是当前也是今后相当长一段时间内所面临的重要课题。如何在保持经济性的条件下保证结构的安全性，是工程从业人员的最终努力目标。
一、对现有土建结构的安全性的评价
随着社会经济的发展，原有规范下设计的土建结构各方面较现在已经大不一样了。各种荷载值发生了变化，结构的使用环境发生了变化，使用功能也发生了变化，加之一些人为的破坏，很多以前修建的结构已经不能满足现在生活的需要了。据调查，美国很多土建结构建成后不到三十年就出现了不同程度的需要处理的损害，我国的很多大型结构也逃不过这种境况，一般使用三十年后就需要大修。使用环境更恶劣的，使用十年后就需要翻修了。有专家估计，基础设施“大建”的二十年过后就是“大修”的二十年。而且种种迹象表明，这种“大修潮”正在提前，随之带来的是巨大的经济负担。
二、我国的土建结构安全性存在的问题
在土木建筑工程中，结构的安全性是工程质量的基本保证，它能有效的防止建设工程结构倒塌，因此其设计安全性成为我国建筑行业的一大首要课题。
1、总体上来讲，我国建筑结构安全性规范设置水平要远低于国外发达国家水平。具体表现在：第一，关于构件承载能力的安全设置水准，我国大多采用安全系数或者分项系数作为衡量指标，安全系数或者分项系数越大，建筑结构安全性越好；第二，关于结构整体牢固性，我国用以防止爆炸、地震等灾害的建筑整体牢固性规范设置还不是十分严谨；第三，关于结构耐久安全性，我国建筑结构安全性规范重点考虑了对建筑结构性强度的要求，而忽略了建筑在环境因素影响的耐久安全性。
2、我国现行的土建工程结构中的设计规范整体具有的牢固性比较差，也就是土木工程建筑的承压力比较低，在正常的使用情况下，是不会出现问题的，但是一旦发生了严重的事故和突发状况，就会措手不及，造成不必要的损失。狠抓建筑的牢固性，不能只建造在“温室中”使用的土木工程，土木工程建筑的建筑目的不仅在于要为人们所使用，还要在灾难来临之时，为人们遮蔽风险。
3、对土建结构工程正确使用与维护意识相对较差。建筑本身的问题可能是造成后期使用中质量问题的最主要的原因，但是使用者对于建筑的使用方法和维护行为也将在很大程度上影响着建筑物的寿命和质量，也就是安全性和耐久性。
三、土建结构工程的安全性措施
1、土建结构设计的安合理设置
我国经济的快速发展带动了建筑行业的发展。经济形势的巨大变化，对建筑的设计要求要上升到一定的高度，因此，必须要重新审视土建工程结构的设计，并将施工设计方案订立一种新型的设置水准。例如：对桥梁交通的土建结构设计水准上，其承载能力的安全度和设计荷载标准值要比一般的建筑结构具有相对较高的安全储备性能，因为桥梁建筑的车流量较大，车载和车速对桥梁的质量有一定的要求。
2、增强检测和维护的力度
土建工程结构的耐久性和安全性问题的研究，体现在工程的检测和维护过程中。在土建工程成的基础设施过程中，投资方一般都有重新建和轻微修倾向。因此，土建工程结构的安全性和建筑物的使用耐久性能的检测和维护，对保障工程质量具有重要的作用。为了保障土建工程结构的质量，需要对工程建设中的结构安全和耐久性进行检测，并对竣工的工程进行定期的维修和检测，及时解决问题防止不必要的安全问题的发生。尤其是对桥梁的承载能力、隧道的支撑部位、建筑物的玻璃幕墙等工程建设的检测和维修。因此，为了保障施工安全顺利的进行，以及建筑持久耐用性能，需要制定相应的技术标准、人员资质认证和监管体制，随时检测和维护建筑工程。
3、严格土建结构的耐久安全性
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，所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久 性有关的一些要求， 如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最 低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；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。
4、做好土木建筑结构的耐久性
大多数土建设计结构主要是混凝土.混凝土结构的耐久性是建设施工过程中最重要的质量问题.长期以来，人们一直以为混凝土应是非常耐久的材料，但国内的一些资料显示一般的混凝土建筑使用寿命不超过三十年。通常所说的土木建筑结构的耐久性一般是指工程的使用寿命，是土木建筑在规定使用年限内能够正常发挥使用功能。现行的土木建筑结构设计与施工规范对建筑物由于冻容、干湿、有害物质侵蚀造成的使用寿命减短，没有太明确的考虑规定，只是重点规范了各种荷载作用下的结构物强度要求。而事实是某些建筑物由于外在的因素，比如钢筋因混凝土保护层薄而锈蚀，这种损害程度要高于安全水准设置偏低带来的危害.土木建筑结构的耐久性和使用寿命的概念，与使用阶段的检测、维护和修理有直接的关系.因此要提高建筑物设计施工规范的要求.以前土木建筑只注意项目建设的一次投资，各方面都没有考虑建成投入使用后正常维修需要的费用.导致后期维护费用超支，工程项目的总体支出还是非常高。
结束语
土建结构，意义重大。在经济性合理的情况下，尽可能的提高其安全性，与个人、与家庭、与国家都是有百利无一害的。由于时代原因，在设计思想方面我们无能为力，但是在施工质量，后期服务，相互配合和使用环境方面进行控制管理。严格按照结构既有功能使用，杜绝超标准使用，则需要我们大家的共同努力。
参考文献：
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[3]杨红艳，王庆华，平顸山市鲁山县建筑工程质量监督站[J] ，土木建筑学术文库，2011（12）
[关键词]土建工程；结构工程；安全性
中图分类号：TU311.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0082-01
引言
土建工程在我国的重要性是不言而喻的，并且随着社会经济的发展以及时代的进步它也在不断的进行改革创新。土建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。但是，在土建结构的安全性问题上还存在很大的管理问题，如在实际的施工过程中以及在人员的思想意识上管理不到位。安全管理是我国经济建设的根本，安全管理实施不到位，就会对施工人员存在生命安全的威胁，为工程本身留下安全隐患。本文首先介绍了我国土建结构工程设计规范的安全准则，进而对我国土建结构工程安全准则的评价进行了分析，最后提出了提高我国土建结构工程安全性的具体建议，以供相关单位参考、借鉴。
一、土建结构工程设计规范安全准则
1、整体结构工程具备牢固性
整体结构牢固性，亦为结构的整体牢固性，它是指结构工程的整体不会因局部破坏而产生大范围连续破坏倒塌，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。结构的整体牢固性不应出现与其原因不相称的破坏后果。
2、构件应具备的承载能力安全准则
首先，规范规定结构需要承受多大的荷载；其次，制定规定的材料强度分项系数和荷载分项系数的大小，前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，后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。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。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载的分项系数分别为1.4和1.2，这样根据我国规范设计办公楼时，所依据的荷载标准值与荷载分项系数的乘积值大约只有英美的0.52和0.85倍，而设计时据以确定构件能够承受荷载的能力却要比英美规范高出的0.1和0.15倍，二者都使构件承载力的安全水准下降。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范，就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾，至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是，在其他建筑物的活荷载标准值上，与国外的差别并没有象办公楼、公寓、宿舍中这样大。
3、土建结构工程的耐久安全性
我国土建结构的设计与施工规范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。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求，如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级，都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一；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。
二、对我国调整结构安全准则的评价
1、尽管我国规范的结构工程的安全度准则不完善，但我国大多数建成的上百亿平米的建筑物，在正常设计、正常施工和正常使用的，全面遵守标准规范有关规定的条件下，至今仍在安全使用，表明这些工程结构安全准则仍然适用；但是理想的正常设计、正常施工和正常使用很难做到，同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要，在物质供应条件业已改善的市场经济条件下，结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度，因为我国目前尚属发展中国家。
2、我国现行的工程结构安全准则是足够的，并已为长期实践所证明。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉，在安全度上不能跟着英美的高标准走；安全度高了是浪费，除个别需调整外，总体上不必变动。
3、我国应对工程结构安全准则进行不断的完善，使其准则大体与国际水准相近，走国际化路线。
三、提高我国土建结构工程安全性的建议
1、参考科学安全准则，应用合理的技术规范
在土建结构的规范标准下，要提倡各个省市对于规范进行地方性的编制，在工程的安全性和耐久性标准上可以有不同的设置水准。假使全国性的规范制定的越是详细订就会使得一些地方性的适用性变得越差，不仅会造成规范的使用混乱，还可能造成建筑规范的使用本末倒置，起到相反的作用。在技术的标准中，我们的强制性越强就会导致相关部门承担的责任越大，对于具体的技术承担的责任越重，这样对于政府部门的职责是不公平的。我们要求的规范中的要求应该是最低的要求，在结构的安全设置水准上，政府干预的情况下也应该保证尽量的做到最低的要求，但是要保证公众的安全。政府部门还要发挥在技术标准上编制和修订中的作用，逐步的淡化技术规范的强制性，对于地方性的编制规范，要适当的采用不同的要求，从而去适应不同的地区在地质、经济和技术上的差异，鼓励工作人员去勇于去进行技术上的创新。
2、对土建结构工程的新技进行推广
裂缝、盐冻、渗漏和侵蚀，这些都是土建结构的危害，在这其中最影响安全性和使用性的就是裂缝，为此，可以应用探测的方式去确定裂缝的病害，在传统的探测方法中，我们可以使用的是超声波法和声波等，在土建结构的强度检测上，我们主要应用的方法是回弹法、超声回弹综合法以及射线法等，我们可以利用这种检测来反映土建结构的表层强度等级。在一些安全检测中，我们可以用取芯法来对其他的强度测试方法进行校正，在土建结构的内部，对缺陷检测主要是采用超声波法和射线法，应用超声波法进行检测时要求两个被测物有两个相对临界面，而且对于他们的穿透深度也是有限制的，于此同时，还会受到结构物材料中的钢筋和含水量的影响；应用射线法时，它的现场测试难度也是非常大的，并且对测试者也有辐射。
3、不断更新和改造安全监测设施
目前，我国大多数地区都是以效应量的变化趋势去作为评估结构安全性的依据。但是，由于各种原因，这样的观测设施还是比较缺乏的，有些地方甚至是没有监测设施的，这就会导致在安全检测和评估分析时，我们只能靠一些有经验的专业人员和专家去进行现场的检查，然后才对照规范去开展复核和计算，最后根据类似的工程去开展安全性的评价。从安全性的评价复杂性可以看出，我们可以采用观测资料和现场检测相结合的分析方法去进行评估，争取全面的、正确的去评价一个建筑物的安全状况。
参考文献
[1] 孟洁.李中华.有关土建结构工程的安全性与耐久性的分析[J].中国建筑金属结构，2013-03-23.
关键词：土建工程，耐久性，原因，提高的方法
中图分类Abstract: confronted with the construction structural engineering aging problem, inject scientific new blood is imminent, a point to point to solve the problem, to improve the durability of the civil structure engineering is the key.
Keywords: civil engineering, durability, reason, and improving method
号：K826.16文献标识码：A 文章编号：
土建结构工程的耐久性已经成为工程建筑的一世界性问题，但在我国还没有得到政府各个部门的足够重视与支持。现时我国土建结构工程的重点都放在了荷载作用下的各种结构强度要求，而对工程的耐久性要求方面考虑得远远不够。在我国的土建结构工程上，都没有采用能够明显提高土建结构工程耐久性的举措。在传统观念上，混凝土一直默认为是一种经久耐用的人工石材，实际上，钢筋锈蚀或混凝土被侵蚀，导致了许许多多的结构安全事件，其严重程度已经远远超出我们的想象，所以关于提高土建结构工程的耐久性问题必须引起各界人士的高度重视。
一、 引起土建结构工程耐久性不足的原因
1、引起土建结构工程耐久性不足的内部原因
1）混凝土的紧密性。混凝土孔隙的数量与闭合程度决定了它的紧密性，而其紧密性的强弱直接影响着混凝土的强度、密度、刚性、脆性、pH值和它的化学稳定性等。在很大程度上决定了混凝土的抗渗性、抗冻性、抗侵蚀能力以及其碳化速度等诸多性能。混凝土的紧密性是影响土建结构工程的最根本元素。2）混凝土的碱—骨料反应。混凝土碱—骨料反应生成凝胶硅酸。凝胶硅酸是一种可吸水膨胀的碱，会使混凝土产生裂缝及不断地膨胀。会破坏混凝土整体特性，一般没有十分强而有效的方法治理，所以他大大影响着土建结构工程的耐久性。3）混凝土的碳化速度。混凝土的碳化与混凝土原有的碱中和了。大大降低了混凝土本身的碱性，使钢筋表面的钝化膜遭到破坏，发生了钢筋锈蚀现象。钢筋锈蚀后生成物的体积是原来的的3倍以上,引起混凝土保护层顺筋膨胀裂开及脱落,钢筋与混凝土之间的粘力降少了,锈蚀引起钢筋体积变小了、面与面之间的力变小了,硬度下降等问题。当钢筋锈蚀严重时，钢筋体积发生膨胀，使混凝土之间的空隙增大，又加快了混凝土的碳化以及钢筋锈蚀的速度。长期的恶性循环，就会大大地降低土建结构工程的耐久性。
2、引起土建结构工程耐久性不足的外部原因
1）我国自然环境的不断恶化。国民经济水平的不断提升，严重地忽视了我国的环境问题，地表植被严重地破坏，水土流失，毁林开荒，化石燃料的燃烧，造成了温室效应，，酸雨的数量逐年增多，沙尘暴也频繁地发生，对土建结构工程的腐蚀与侵蚀日益严重。2）混凝土质检指标的单一。质量检验部门只是以混凝土的强度作为混凝土质量的检验标准，以致施工单位对水泥强度的单方面追求，使混凝土中强矿物的比例升高，不合理的比例，反而降低了土建结构工程的耐久性。3）施工单位对工程进度的盲目追求。为了利益，不注重工程质量。土建结构工程的耐久性需要足够的养护期来培养，过早的使用会使其耐久性大打折扣，致使工程的成品很快就进入衰老期。
二、提高土建结构工程耐久性不足的方法
1、针对土建结构工程耐久性不足内部原因的解决方法
1)最大限度提高混凝土的密实性。图1是关于氯渗透量与钢筋混凝土结构年限之间关系的描述图。这里混凝土保护层厚度是65毫米,处在飞溅区,年平均温度为19e,混凝土表面氯浓度(C0)为15kg/m3。由图1可以看出:a.钢筋表面氯在浓度达到临界值0(1kg/m3)的时间,对于水灰比为0.40的情况约为8年,对于水灰比为0.40的基础上再掺8%硅灰的情况约为18年。b.到达钢筋表面氯的浓度逐年增加,对于水灰比为0.40的情况,50年可达7kg/m3,而对掺8%硅灰的情况,50年只有4kg/m3。
图1钢筋在氯渗透量与钢筋混凝土结构寿命年限之间的关系图
增加混凝土保护层厚度。图2是描述50年海洋环境(年平均温度18e)中的混凝土方桩混凝土厚度与氯扩散量之间的关系图。由图2可以看出:a.氯在混凝土中的浓度(含量)是随混凝土深度(厚度)的增加而减小,说明增加混凝土保护层厚度对于减缓氯的渗透量也是很有效的;b.在同样环境条件下,混凝土的水灰比越低和更加密实,氯在混凝土中的浓度(含量)明显降低,并随混凝土深度(厚度)的增加而衰减越快,说明紧密的混凝土再适当增加保护层厚度,对于阻止氯的扩散过程更有效地控制。
图2混凝土厚度与氯扩散量之间的关系图
最大限度地防止混凝土裂缝的产生。2）混凝土的冻融破坏是混凝土耐久性最具代表性的指标。混凝土在正负温交替的环境、水分较多的情况下,会发生冻融循环,造成一定的破坏。因此,混凝土在冻融环境下,耐久性定量化设计如图3所示。
图3混凝土在冻融环境下耐久性定量化设计框图
3）防止碳化引起的钢筋锈蚀。大气中的二氧化碳通过混凝土的孔隙溶解于毛细管的液相,并与水泥水化产生的碱性物质反应,生成中性的碳酸钙,使混凝土
中的碱度降低,在一定的环境条件下导致钢筋脱钝生锈。而且影响开始锈蚀和锈胀开裂时间的许多因素具有很强的随机性和不确知性,耐久性设计就需要一个准确的安全系数,根据土建工程经验可取安全系数1.1~1.2。还要根据设计使用年限,不同环境作用等级按相应的耐久性设计准则选取混凝土强度等级和保护层。
2、针对土建结构工程耐久性不足外部原因的解决方法
1）完善土建结构工程质检环节。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。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。要确定的是各类土建结构工程的设计工作寿命，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。在质检时，除了制定混凝土强度下限，还要制定强度上限。最好做到不仅监测混凝土的强度，还监测混凝土的密实性，使得土建结构工程的耐久性在起点中开始捉紧。2）施工过程中的严格控制。控制好施工进度，严把质量关，对混凝土的养护要做到时间供给充足，条件把握合理，以减少工程施工过程中对混凝土耐久性的不利影响。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,但没有如何使用规范。3）高度重视在自然环境中的土建工程耐久性。增加在环境因素作用下的耐久性要求则相对考虑。科学的调节混凝土的成分，采用适合的水泥品种、骨料、外加剂与掺合料进行合理的配比，改善混凝土的性质、提升混凝土的密实性、抗渗性、抗冻性、抗侵蚀能力以及混凝土的抗碳化能力。提高结构构件承载能力的安全设置水准，有利于结构的耐久性与结构使用寿命，也有利于减少事故的发生频率和提高工程抗御自然灾害的能力。4)研发新技术，使土建结构工程走上可持续发展的道路。积极研发新技术，改变混凝土中各砂石、水泥的比例，有利于增强混凝土的耐久性，同时也减少了水泥、砂石等资源的消耗量，不仅提高了土建结构工程的耐久性，也是其走上了绿色环保的可持续发展道路。
总结语：
面对如何提高土建结构工程的耐久性这一问题上，寻找关键问题，对症下药，才能治标治本。不断地发现研究创新。加强对土建结构工程的耐久性的重视，从质检制度，施工监察，原料调配，自然环境保护，研发新技术上解决问题，提高土建结构工程成为现在社会问题的重中之重。
参考文献：
[1]牟东明.徐洪胜.刘秦生.朱兆国.大跨度预应力混凝土楼盖动力特性实测,2010(02)
[2]陈丽君.浅谈如何提升土建结构工程的耐久性,
[3]刘纪辉.浅谈提高土建结构工程耐久性的措施,
土建结构工程的耐久性与工程的使用寿命相联系，是使用期内结构保持正常功能的能力，这一正常功能包括结构的安全性和结构的适用性，而且更多地体现在适用性上。
土建结构工程的耐久性现状
大多数土建结构由混凝土建造。混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的世界性问题，并非我国所特有，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。
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。美国许多城市的混凝土基础设施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的时期内就出现劣化；据1998年美国土木工程学会的一份材料估计，他们需要有1.3万亿美元来处理美国国内基础设施工程存在的问题，仅修理与更换公路桥梁的混凝土桥面板一项就需800亿美无，而现在联邦政府每年为此的拨款只有50～60亿美元。
我国建设部于80年代的一项调查表明，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。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。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。甚至大型工程如2000年投入运行的珠海莲花跨海大桥，其主体结构在浪溅区仍采用不耐海水干湿交替侵蚀的C30混凝土与3～4cm厚的保护层厚度。
使混凝土结构的耐久性问题进一步加剧的原因有：
1) 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，这些都不利于混凝土的耐久性。
2) 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。
3) 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% 。
当前迫切需要进行的工作是尽快编制桥梁、隧道、港工等基础设施工程耐久性设计的技术条例，修订补充现行规范中对结构耐久性的要求。首先需要明确的是各种基础设施工程的设计工作寿命，在重要工程的设计文件中必须有使用寿命的要求和论证。当前在建的众多工程在耐久性上之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路走，很重要的一个原因是工程设计施工技术人员在耐久性上没有可资遵循的新依据。更为严重的是现行规范中的有些条文，本身就对耐久性有害。为了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料是重要的技术手段，国外有的规范甚至规定在桥梁等混凝土结构中必须加入粉煤灰等掺合料，而我国的铁路混凝土桥隧施工规范仍在明文禁止使用。此外，工程技术界还存在长期形成的一些过时的看法，对改善混凝土的耐久性能造成阻力。
重视混凝土结构的耐久性也是可持续发展的需要。生产混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗国土资源并破坏植被与河床，水泥生产排放的二氧化碳已占人类活动排放总量的1/5～1/6，而我国排放的二氧化碳量已居世界第二。我国现在每年生产5亿多吨水泥，与之相伴的是年耗20多亿方的砂石，长此以往实难以为继。延长结构使用寿命意味着节约材料，而耐久的混凝土一般又应是水泥用量较低和矿物掺合料(工业废料)用量较高的混凝土，所以耐久的混凝土正适应环境保护的需要。国际上对桥梁、隧道等土木工程的设计工作寿命多为100年，有的如英国为120年。考虑到耐久性不足所造成的巨大经济损失和资源浪费，国际上近年来有要求将这些工程的最低工作寿命进一步延长的趋势，如提出城市环境中的桥梁至少应有150年。
2．土建结构工程使用阶段的正常检测与维护
关键词：土建结构；土木工程；安全性
前言：土建结构的安全性就是指防止破坏倒塌的一种能力，它也是结构工程非常重要的质量标准，而结构工程的安全性也是主要由于施工的水平和结构的设计，并且与结构的正确维护、检测有关，这些又与土建工程法规和技术标准合理设置及运用有相当的关联性。
一、我国结构设计规范的安全设置
1.我国规范自1959年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米150公斤（现已确定在新的规范里将改回到200公斤），而美、英则为240和250公斤；规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小，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，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（如我国的公路桥涵结构设计规范）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。
2.结构的整体牢固性
不但结构构件要有很好的承载能力，而且结构物还要有整体的牢固性。结构的整体牢固性主要是指结构出现局部损坏，但不至于导致大范围倒塌的能力，换一种说法讲是结构能适应与其不相称的破坏。结构的整体牢固性主要是依靠结构优良的延性和必要的冗余度，用来预防地震、爆炸、火灾等自然灾害或人为差错导致的巨大灾难，尽量减轻灾害所造成的损失。例如汶川地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。又如，前段日子的上海的楼趴趴，这也是典型的房屋设计牢固性缺失。
3.结构的整体安全性
我国土建结构的设计与施工的规范主要放在各种荷载作用下的结构强度上了，只考虑工程的耐久性，而对环境耐久性如干湿、冻融等大气侵蚀的考虑有着严重的不足。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的危害很严重，其严重程度早已超过了因结构构件承载力安全水准设置偏低所造成的危害，这是应该被重视的的问题，有关部门也制定规范规定于安全性相关的要求，例如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级等，但是都显著低于国外的相关规范，相当于加拿大50年代的水平。它损害了结构的承载力的安全性，从某种程度上提高结构构件的承载能力的安全设置水准也是对结构的耐久性与结构的使用寿命很有宜的。
二、调整结构安全设置水准的见解
在我国的结构设计规范中，关于结构的安全设置水准是比较弱势的，这和我国的长期处于经济短缺以及计划体制不完善的情况有一定的关系的。在当时的历史条件下，较低的土建结构的安全水准是完全可以满足生产和生活的需求，并且在一段相当长的时间里也接受了一些考验，这些情况下的结构承载力可以承受外界的压力和我国土建科技人员的巨大努力是分不开的；因安全储备比较低，所以对于外界破坏力的抵御能力是有限的，出现质量问题的现象也是正常的。如果能适当的提高安全设置水准，那么就会减少事故的发生频率以及提高工程的抗御灾害的能力。在我国，发生过许多的工程安全事故都是由于在管理上出现腐败，用假冒伪劣产品，材料不合格以及管理人员的素质太差造成的。现在提出的新审视结构的安全设置水准，最主要的是基于客观的形势变化。由于我们从事的基础设施建设是为了以后的现代化奠定基础，要求能满足今后几十年甚至上百年的人们的生产生活水平发展需要，成为标志性的建筑。
三、提高土建结构工程安全性的措施
关键词: 土建结构; 工程; 安全性
中图分类号：V552+.4 文献标识码： A
分析我国土建结构工程的安全性, 是近年来建筑领域研究和交流的主要成果, 是解决建筑土建工程的重大问题的应对途径, 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( 维护、检测) 有关, 而这些又与土建工程法规和技术标准( 规范、规程、条例等) 的合理设置及运用相关联。
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。我国建筑物和桥梁等土建结构的设计规范在这些方面的安全设置水准, 总体上要比国外同类规范低得多。
1.1 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: 1.1.1规范规定结构需要承受多大的荷载 ( 荷载标准值) , 比如同样是办公楼, 我国规范自 1959 年以来均规定楼板承受的活荷载是每平方米 150 公斤(现已确定在新的规范里将改回到 200 公斤),而美、英则为 240 和 250 公斤; 1.1.2 规范规定的荷载分项系数与材料强度分项系数的大小,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, 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(如我国的公路桥涵结构设计规范)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。我国建筑结构设计规范规定活荷载与恒载( 如结构自重)的分项系数分别为 1.4 和 1.2, 而美国则分别为1.7 和 1.4, 英国 1.6 和 1.4; 这样根据我国规范设计办公楼时, 所依据的楼层设计荷载( 荷载标准值与荷载分项系数的乘积) 值大约只有英美的 52%( 考虑人员和设施等活载) 和 85%( 对结构自重等恒载) 。日本与德国的设计规范在某些方面比英美还要保守些。一些发展中国家的结构设计多根据发达国家的规范, 就如我国解放前和建国初期的结构设计方法参照美国规范一样。至于中国的香港和台湾, 至今仍分别以英国和参考美国规范为依据。这里需要说明的是, 在其他建筑物的活荷载标准值上, 与国外的差别并没有像办公楼、公寓、宿舍中这样大。不同材料、不同类型的结构在安全设置水准上与国际间的差距并不相同, 比如钢结构的差距可能相对小些。
1.2 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至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。唐山地震造成的巨大伤亡与当地房屋结构缺乏整体牢固性有很大关系。2001年石家庄发生故意破坏的恶性爆炸事件, 一栋住宅楼因土炸药爆炸造成的墙体局部破坏, 竟导致整栋楼的连续倒塌, 也是房屋设计牢固性不足的表现。
1.3 结构的耐久安全性。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, 所以这个问题必须引起格外重视。我国规范规定的与耐久性有关的一些要求, 如保护钢筋免遭锈蚀的混凝土保护层最小厚度和混凝土的最低强度等级, 都显著低于国外规范。损害结构承载力的安全性只是耐久性不足的后果之一; 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。
2 调整结构安全设置水准的不同见解我国结构设计规范的安全设置水准较低,
与我国建国后长期处于短缺经济和计划体制的历史条件有关。但是, 能够对土建结构取用较低的安全水准并基本满足了当时的生产与生活需求, 而且业已历经了较长时间的考验, 这是国内土建科技人员经过巨大努力所取得的重大成就; 但是, 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。国内发生的大量工程安全事故, 主要是由于管理上的腐败和不善以及严重的人为错误所致。现在提出要重新审视结构的安全设置水准, 主要是基于客观形势的变化, 是由于我们现在从事的基础设施建设要为今后的现代化奠定基础, 要满足今后几十年、上百年内人们生产生活水平发展的需要, 有些土建结构如商品房屋则更要满足市场经济条件下具备商品属性的需要。国内近几年来已对建筑结构安全度的设置水准组织过几次讨论, 在如何调整的问题上存在较大的意见分歧和见解:
2.1 认为我国现行规范的安全设置水准是足够的, 并已为长期实践所证明, 而国外就没有这种经验。我国取得的这一成功经验决不能轻易丢掉, 在安全度上不能跟着英美的高标准走;安全度高了是浪费, 除个别需调整外, 总体上不必变动。
2.2 认为我国规范的安全度设置水准尽管不高, 但在全面遵守标准规范有关规定, 即在正常设计、正常施工和正常使用的“三正常”条件下, 据此建成的上百亿平米的建筑物绝大多数至今仍在安全使用, 表明这些规范规定的水准仍然适用; 但是理想的“三正常”很难做到, 同时为了缩小与先进国际标准的差距以及鉴于可持续发展和提高耐久性的需要, 在物质供应条件业已改善的市场经济条件下, 结构的安全设置水准应适当提高。这种提高只能适度, 因为我国目前尚属发展中国家。
2.3 认为我国规范的安全设置水准应该大体与国际水准接近, 需要大幅度提高。这是由于随着我国经济发展和生活水平不断提高, 土建工程特别是重大基础设施工程出现事故所造成的风险损失后果将愈益严重, 而为了提高工程安全程度所需要的经费投入在整个工程 ( 特别是建筑工程) 造价中所占的比重现在已愈来愈低, 材料供应也十分充裕。过去的低安全水准只是适应了以往短缺型计划经济年代的需要, 但绝不是没有风险, 如果规范的安全水准较高, 曾经发生过的有些安全事故本来是可以避免的,而规范的这一缺陷在一定程度上为“三正常”的提法所掩盖。在建的工程要为将来的现代化社会服务, 安全性上一定要有高标准。低的安全质量标准在参与将来的国际竞争中也难以被承认, 即使结构设计的安全设置水准能够提高到与发达国家一样, 由于我们的施工质量总体较差, 结构的安全性依然会有差距。
3 结语
土建工程有着强烈的个性, 需要工程技术人员针对具体特点去解决设计与施工问题。现
