淺談土建結(jié)構(gòu)工程如何提升安全性措施
田小亮
摘 要：關(guān)于土建結(jié)構(gòu)施工建設(shè)，有著投資大，功能強(qiáng)，收益高，使用年限長(zhǎng)等特點(diǎn)。如何保證其安全性，是當(dāng)前也是今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)所面臨的重要課題。結(jié)構(gòu)的安全性是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，防止破壞的能力。如何在保持經(jīng)濟(jì)性的條件下保證結(jié)構(gòu)的安全性，是工程從業(yè)人員的最終努力目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：土建結(jié)構(gòu) 建筑施工 安全因素
1.對(duì)現(xiàn)有土建結(jié)構(gòu)的安全性的評(píng)價(jià)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原有規(guī)范下設(shè)計(jì)的土建結(jié)構(gòu)各方面較現(xiàn)在已經(jīng)大不一樣了。各種荷載值發(fā)生了變化，結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境發(fā)生了變化，使用功能也發(fā)生了變化，加之一些人為的破壞，很多以前修建的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在生活的需要了。據(jù)調(diào)查，美國(guó)很多土建結(jié)構(gòu)建成后不到三十年就出現(xiàn)了不同程度的需要處理的損害，我國(guó)的很多大型結(jié)構(gòu)也逃不過(guò)這種境況，一般使用三十年后就需要大修。使用環(huán)境更惡劣的，使用十年后就需要翻修了。有專(zhuān)家估計(jì)，基礎(chǔ)設(shè)施“大建”的二十年過(guò)后就是“大修”的二十年。而且種種跡象表明，這種“大修潮”正在提前，隨之帶來(lái)的是巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
2.影響土建結(jié)構(gòu)安全性的因素
影響土建結(jié)構(gòu)的安全性因素很多，主要包括：我國(guó)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)和規(guī)范的實(shí)效性；結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境，施工質(zhì)量，后期的服務(wù)，工程參與各方的相互配合等。
2.1 規(guī)范的安全設(shè)置水準(zhǔn)和規(guī)范的實(shí)效性
影響結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計(jì)水準(zhǔn)的最重要兩個(gè)因素是：1.規(guī)范規(guī)定的荷載標(biāo)準(zhǔn)值；2.規(guī)范規(guī)定的荷載分項(xiàng)系數(shù)和材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)。
國(guó)家經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化，帶來(lái)了交通量大小的變化以及交通流類(lèi)型的變化，為了滿足當(dāng)前生活環(huán)境的需要，荷載值和荷載類(lèi)型較從前已經(jīng)有了一定的提高，同時(shí)伴隨著相關(guān)理論的成熟，陸續(xù)出現(xiàn)了新的荷載。荷載的增加直接帶來(lái)了結(jié)構(gòu)的安全隱患。
荷載分項(xiàng)系數(shù)和材料強(qiáng)度分享系數(shù)分別是對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)值做的相關(guān)修正。兩者都體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)構(gòu)件在給定標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下的安全度。在安全系數(shù)法中，稱(chēng)之為安全系數(shù)，體現(xiàn)了安全儲(chǔ)備的概念；在概率可靠度設(shè)計(jì)方法中，稱(chēng)之為分享系數(shù)，體現(xiàn)了失效概率和可靠指標(biāo)的概念。安全系數(shù)或分項(xiàng)系數(shù)越高，安全度越高。在安全系數(shù)或是分項(xiàng)系數(shù)的取值方面，各國(guó)不盡一樣。相比而言，我國(guó)的安全系數(shù)或是分項(xiàng)系數(shù)取值較低，離美國(guó)，英國(guó)，日本和歐洲等國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)較遠(yuǎn)。但這個(gè)不是越高，就一定是越好的。要同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)的因素。但從結(jié)構(gòu)安全性來(lái)看，高數(shù)值的安全系數(shù)或是分項(xiàng)系數(shù)，可以使結(jié)構(gòu)有很大的安全儲(chǔ)備，能大大提高結(jié)構(gòu)的安全性。但是會(huì)造成很大的浪費(fèi)，不經(jīng)濟(jì)。
從安全系數(shù)法到概率可靠度設(shè)計(jì)法，實(shí)際上是規(guī)范實(shí)效性的體現(xiàn)。以《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》為例，我國(guó)最初的規(guī)范大部分是參照前蘇聯(lián)的設(shè)計(jì)規(guī)范改編而成。雖然是源于前蘇聯(lián)的規(guī)范，但結(jié)合了我國(guó)的具體情況，增加了不少新內(nèi)容，設(shè)計(jì)方法采用的是傳統(tǒng)的容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法。到了1974了，在新編的《公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》中，雖然仍然是采用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)法，但已經(jīng)具有了極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法的思想，采用極限狀態(tài)方程式來(lái)表達(dá)容許應(yīng)力法。1985年，在交通部頒布的相關(guān)規(guī)范中，基本上是采用按照分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。1999年10月1日實(shí)施的《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，引入了結(jié)構(gòu)可靠度理論，通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法，確定結(jié)構(gòu)的可靠度來(lái)度量結(jié)構(gòu)的可靠性�！督y(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的主要意義在于在度量結(jié)構(gòu)可靠性上，由經(jīng)驗(yàn)方法轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法。這無(wú)疑是設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理論的一大進(jìn)步，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更符合客觀實(shí)際情況。
2.2 結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境
使用環(huán)境包括自然環(huán)境和人文環(huán)境。土建結(jié)構(gòu)的壽命一般來(lái)說(shuō)是比較長(zhǎng)的。幾十年過(guò)去了，最初修建時(shí)的使用環(huán)境可能和現(xiàn)在該結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境大大不同。在自然環(huán)境方面，隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)環(huán)境造成的破壞是有目共睹的，酸雨，臭氧空洞，洪澇災(zāi)害等對(duì)我們的生活帶來(lái)了巨大的變化。其中對(duì)工程結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，酸雨和洪澇災(zāi)害對(duì)其影響最大。酸雨能腐蝕混凝土和鋼筋，二者被腐蝕的直接后果是承載能力降低，安全儲(chǔ)備陡降，危險(xiǎn)性急劇增加。洪澇災(zāi)害對(duì)土建結(jié)構(gòu)的威脅就更大了。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近五年的大型洪澇災(zāi)害發(fā)生次數(shù)較五十年前增加了10倍。當(dāng)初設(shè)計(jì)的洪澇頻率如果是百年一遇，現(xiàn)在可能變成十年二十一遇了。
在人文使用環(huán)境方面，有很多結(jié)構(gòu)被挪作他用的例子。結(jié)構(gòu)的使用目的發(fā)生改變，會(huì)帶來(lái)荷載的變化，加上結(jié)構(gòu)自身被隨意改變，受力情況發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)被破壞也就是情理之中的事了。
2.3 施工質(zhì)量，后期的服務(wù)，工程參與各方的相互配合
結(jié)構(gòu)的安全性在某些方面，是可以被控制的。其中施工質(zhì)量，后期服務(wù)就能控制結(jié)構(gòu)的安全性。正確的施工，將設(shè)計(jì)的成果充分的表現(xiàn)出來(lái)，能很大程度上提高結(jié)構(gòu)的安全性。現(xiàn)在很多被破壞的結(jié)構(gòu)，究其緣由，大部分是施工的原因，業(yè)主過(guò)分強(qiáng)調(diào)進(jìn)度，偷工減料，不按正確的施工程序進(jìn)行操作，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗力打折，安全性降低。
后期服務(wù)對(duì)保證結(jié)構(gòu)能在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)完成預(yù)定使命有著舉足輕重的作用。以高速公路為例，超載是嚴(yán)重?fù)p害公路結(jié)構(gòu)的。很多高速公路在完工一年后，就出現(xiàn)了大大小小的裂縫，有的路段甚至出現(xiàn)了路面下沉，嚴(yán)重影響了行車(chē)效果和使用壽命。如何有效的控制超載，完成對(duì)公路的養(yǎng)護(hù)，是全體交通工作者面臨的難題。
保質(zhì)保量的完成工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工，需要參與各方積極配合，互相協(xié)調(diào)。業(yè)主過(guò)分干涉設(shè)計(jì)或是施工，設(shè)計(jì)施工雙方不和，容易導(dǎo)致工程不能按時(shí)完工，工程質(zhì)量下降，嚴(yán)重者，更會(huì)導(dǎo)致工程倒塌等現(xiàn)象。湖南鳳凰橋就是一個(gè)很具代表性的例子，由于業(yè)主過(guò)分干涉施工，不遵循設(shè)計(jì)圖紙和不理會(huì)監(jiān)理意見(jiàn)，使得監(jiān)理人員和設(shè)計(jì)人員基本上被架空，最終導(dǎo)致了鳳凰橋的倒塌，釀成了重大事故。

3.結(jié)論
土建結(jié)構(gòu)，意義重大。在經(jīng)濟(jì)性合理的情況下，盡可能的提高其安全性，與個(gè)人、與家庭、與國(guó)家都是有百利無(wú)一害的。由于時(shí)代原因，在設(shè)計(jì)思想方面我們無(wú)能為力，但是在施工質(zhì)量，后期服務(wù)，相互配合和使用環(huán)境方面，我們還是可以有作為的。嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，保質(zhì)保量的施工，周全的后期服務(wù)，是我們個(gè)人就可以做到的。嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)既有功能使用，杜絕超標(biāo)準(zhǔn)使用，則需要我們大家的共同努力。

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