关于土木结构工程耐久性的分析

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【摘 要】：伴随着科学技术的不断进步，关于土建结构工程的耐久性策略的研究也越来越多。本文就根据作者多年的工作经验对土木结构工程的耐久性进行的分析。

【关键词】：土木结构工程；耐久性；措施

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

土建结构工程在使用期内确保结构保持正常功能，以耐久性与使用寿命为基础。正常功能主要体现在结构的安全性和适用性上。目前大多数土建结构由混凝土建造，而混凝土结构的耐久性是当前困扰土建基础设施工程的普遍性问题。

1 土木结构工程的耐久性现状

直到20世纪70年代末期，先前建成的基础设施工程出现过早损坏的现象得到证实后，才颠覆了不少人心中将混凝土视为非常耐久材料的固有看法。20世纪80年代初，据我国建设部的一项调查表明，国内大多数工业建筑物的最长使用期限为25年~30年，界期内都需要或多或少地修补，尤其是处于严酷环境下的建筑物，其使用寿命将缩短长仅10年之久。这种现象在桥梁、港口等基础设施工程的耐久性上更为普遍，归根结底是由钢筋混凝土保护层过薄、密实性差等，及许多工程建成后在短期内就出现钢筋锈蚀、混凝土开裂等原因造成的。尤其是海港码头，一般在10年左右就会出现混凝土顺筋开裂和剥落等现象，极需修补。除此之外，城市立交桥常因冬天洒除冰盐及冰冻作用，在短短十几年内就不得不限载、大修或者拆除。可见，冰盐也能对混凝土路面造成很大伤害，就比如东北一条高等级公路，仅在一个冬天内就出现大面积剥蚀的现象。而我国铁路隧道由于采用低强度混凝土作为衬砌材料，因其密实度和抗渗性极差，不耐地下水，遭到机车废气侵蚀等原因，造成开裂、渗漏严重等现象。根据对几个公路局所管辖的隧道随机抽样调查分析，出现漏水情况的占50.4%，且1/3渗漏严重，并伴有钢轨配件锈蚀、电力牵引部分地段漏电等现象，严重影响正常运行。此前有专家预估，我国基础设施工程建设的高潮还将延续20年，这个高潮即将到来，其耗费将倍增于这些工程施工建设时的投资。看来土建结构工程的耐久性不容忽视。

2 混凝土结构的耐久性问题

使混凝土结构的耐久性问题加剧的原因有：

（1）由于混凝土的质量检验习惯上只是以强度指标作为衡量标准，导致水泥工业对水泥强度的过分追求，使水泥细度增加，并且早强的矿物成份的比例提高，这些都对混凝土的耐久性不利。我国对水泥质量的检验在强度上的要求只是不低于规定的最低许可值，而国外的要求则同时还要求不高于规定的最高值，如果强度超出了要求也被认为不合格，这种要求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。混凝土的耐久性质量需要有足够的施工养护期加以保证。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，很可能就是今后注定要花掉更多资金进行维修的工程。提前完成合同规定施工期的在国外会被罚款，因为施工过快意味着工程质量有遭到损害的可能。

（3）环境不断被污染，如废气、酸雨，我国的酸雨面积已超过国土的 30%，对土木结构工程的耐久性也有很大的影响。当前所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规格和条例，修订和补充现行规范中对结构耐久性的要求。需要明确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相关论证。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科学的技术手段，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。

3 土木结构工程耐久性的检测和维护

土木结构工程在使用阶段的正常检测与维护对提高结构耐久性有很大的益处，对处于露天和恶劣环境下的基础设施工程来说更是如此。为了保证结构安全性和耐久性，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，但没有如何使用和维护的规范。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，就是桥面结构与主拱之间的吊杆在连接处发生锈蚀导致的，如果定期检测，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梁、隧道等公共工程，规定必须定期检测；即便是建筑物的玻璃幕墙或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不够高，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相对较低，已建的工程中往往存在较多隐患，所以有必要从法制上确定土木工程的正常使用和定期检测的要求。

4 解决土木结构工程耐久性的措施

(1) 主管土木结构工程设计标准的部门，对工程的耐久性作重点审查，并明确土木结构工程的设计应有最低使用寿命的要求；应尽快编制桥梁、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耐久性的要求。

(2) 加强土木结构工程使用阶段的检测与维护。结构使用阶段的检测与维护对于及时查明建筑的安全隐患，确保混凝土建筑的耐久性十分重要。应做到以下几点：

第一，制定和完善安全检测与维护相关规范制度。对工程使用阶段检测维护的时机、内容和方法进行详细的明确，上级安全监督管理部门要不定期的进行检查和抽查。

第二，要更新和改造安全监测设备和设施。定期检查升级安全检测设备设施，确保安全检测设备能够实时保持良好的工作状态，实时准确的观测记录建筑物的安全状况资料信息。

第三，要灵活采取多种检测手段。在采用人工定期对建筑物实施全面检测的同时，综合采用电脑智能观测设备，建筑物观测检测网络等方法，力争全面、正确的评价建筑物的安全状况。

参考文献

[1]混凝土结构设计规范（GB50010-2002）[M].北京：中国建筑工业出版社，2001

[2] 建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2001