港口工程施工论文
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港口工程施工论文范文第1篇
关键词：钻孔灌注桩；问题分析；防治措施
Abstract: This paper combine the work practice analyzed the problem of bored pile construction in dock project often, and point out the corresponding countermeasures and prevention measures for reference.Key words: bored piles; problem analysis; control measures
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A文章编号：
前言
钻孔灌注桩是一种比较常见的桩型，在各种地基上均可使用，能建造比预制桩的直径大的多的桩，因此广泛用于港口工程中。某石化项目码头工程采用高桩预应力梁板结构及高桩墩式结构，共有273根φ1000mm钻孔灌注桩，均须钻入强风化层，总工期为300个日历天，与钢管桩沉桩施工相互交叉干扰，施工压力很大，因此，必须落实施工技术措施，并加强施工质量管理，密切注意控制好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前，确保桩基工程施工质量。笔者就桩基施工中常遇到的问题及防治措施试述如下：
1、钻孔问题及防治措施
1.1钻孔位置和垂直度偏差过大
造成原因：钻孔过程中遇到地下障碍物产生孔位偏差;钻机安装就位稳定性差，作业时钻机不稳或钻杆弯曲;地面软弱或软硬不均匀;水上施工平台稳定性差或高低不平;遇斜状变化分布土层或土层中夹有大的孤石或其它硬物等。
防治方法：钻孔施工选用冲抓钻机，利用冲击功能将石块等障碍物击碎，并抓出块石碎体;陆上场地夯实、整平，轨道枕木均匀着地;水上施工平台确保排架稳定，平台顶面标高不受位影响;安装钻机时要求转盘中心与钻架上的起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于200mm;在不均匀地层中钻孔时，选用自重大、钻杆刚度大的钻机;进入不均匀地层或碰到孤石时，钻速要放慢档;安装导正装置防止孔斜;如遇钻孔偏斜，可提起钻头，上下反复扫孔几次，以便削去硬土，万一纠偏无效，应在孔内填粘土至偏孔处500mm以上，重新钻孔。
1.2孔壁坍陷
造成原因：土质松散、泥浆护壁不好、护筒周围未用粘土紧密填封、护筒内水位不高等是孔壁坍陷的主要原因。另外，钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长也会引起孔壁坍陷。
防治方法：在松散易坍的土层中，适当加大护筒埋深;用粘土密实填封护筒四周;使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位;钢筋笼搬运和吊装过程防止变形，安放时要对准孔位，避免碰撞孔壁;钢筋笼接长应加快焊接时间;成孔后待灌时间一般不大于3h，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的前提下，尽量缩短混凝土的灌注时间。
1.3缩颈
造成原因：塑性土膨胀。
防治方法：采用优质的泥浆，泥浆的比重要加大，降低失水量;成孔过程加大泵量，成孔速度要加快，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀;如出现缩颈，可采用上下反复扫孔的办法扩大孔径。
1.4孔底沉渣厚度过大
造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔;泥浆比重过小或混凝土注入量不足而难以将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落孔底;清孔后待灌时间过长，致使泥浆沉积。
防治方法：成孔后，钻头提高孔底100～200mm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不小于30min;采用性能较好的优质泥浆，控制泥浆的比重和粘度;吊放钢筋笼时，钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁;钢筋笼对接可采用钢筋冷压接头工艺加快对接速度，减少空孔时间，从而减少沉渣;钢筋笼就位后，检查沉渣量，如果沉渣量超过规范要求，则利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求;开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离以30～40mm为宜;混凝土的储备量要足够，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。
2水下混凝土灌注问题及防治措施
2.1钢筋笼上浮
钢筋笼上浮是指钢筋笼的位置高于设计位置的现象。
造成原因：钢筋笼放置初始位置过高;混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大，混凝土顶升钢筋笼;当混凝土灌注至钢筋笼底时，若此时提升导管，由于导管底端距离钢筋笼底仅有1.0m左右，浇筑的混凝土自导管流出后具有较大的冲击力，推动了钢筋笼上浮。
防治方法：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固;加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶面进入钢筋笼时流动性变小;混凝土灌注接近钢筋笼时，控制导管埋深在1.5～2.0m;混凝土灌注过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上;导管在混凝土面以下的埋置深度一般宜保持在2～4m，不宜大于5m也不应小于1m，严禁把导管提至混凝土面之上;万一发生钢筋笼上浮现象，应立即停止灌注混凝土，准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行灌注，上浮现象即可消失。
2.2卡管
造成原因：初灌时，隔水栓堵管;混凝土的和易性、流动性差，造成混凝土离析;混凝土粗骨料粒径过大;钢筋笼吊装后弯曲变形严重;施工机械故障引起混凝土浇注不连续，混凝土在导管中停留时间过长;导管不密封进水造成混凝土离析等。防治方法：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出;钢筋笼箍筋间距不能过大，箍筋与主筋要焊接牢固;钢筋笼吊装时，注意不要与桩机等碰撞防止弯曲变形;混凝土浇注时，加强对混凝土搅拌时间和坍落度控制，坍落度控制在180～220mm为宜;混凝土必须具备良好的和易性，配合比设计通过试验确定，粗骨料最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm;为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂;导管使用前应试拼装、试压，确保导管连接部位的密封性，防止导管进水(试水压力为0.6～1.0MPa);混凝土浇注过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗导管，避免在导管内形成高压气塞;施工过程中加强机械设备监控，避免机械发生故障。
2.3混凝土流失
造成原因：孔底遭遇地下暗流，混凝土灌注下去后被地下水冲走。
防治方法：成孔后，发现孔中水位明显低于其他临近的孔或水位突然降低较多时，可往孔中投入一定量的较大的石块，待孔中水位上升后，马上灌注混凝土;首次灌注混凝土的强度等级比设计要求提高一个等级;适当加大水泥用量，使混凝土与原先投入的石块能较好混合在一起，确保桩的质量。
2.4断桩
造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;受地下水活动影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土，使混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝固;在浇注混凝土过程中，导管提升和起拔过快，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开;违反操作规程，没有从导管内灌入混凝土，而是采用从孔口直接倒入混凝土的办法，产生混凝土离析现象，造成混凝土凝固后不密实坚硬。
防治方法：成孔后，必须认真清孔，一般采用冲洗液清孔;冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后应及时灌注混凝土;灌注混凝土前认真测量孔径，准确计算全孔及首次混凝土灌注量;混凝土灌注过程中，应随时控制混凝土面标高和导管埋深，严格遵守操作规程，准确可靠提升导管;混凝土的配合比要保证有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求;在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土;灌注混凝土要从导管内灌入，灌注过程要连续、快速，混凝土用量要足够;预防停电、停水，确保导管的密封性。
3、结束语
码头工程中的钻孔灌注桩施工大部分是在水下进行的，施工过程无法观察，成桩后也难以进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给业主造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，很有必要对钻孔灌注桩施工过程容易出现的质量问题进行分析，并总结出相应的对策及防治措施，保证工程质量，控制好工程进度和造价。
参考文献：
1方伟强; 黄明政灌注桩在港口工程中的应用[J].湖南水利水电,2008(05)
2沈辉港口工程水下钻孔灌注桩施工分析[J].中国新技术新产品,2011(17)
港口工程施工论文范文第2篇
【关键词】土木工程概论；课程；改革措施
【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089 (2012)02-0014-02
前言
土木工程概论是在教育部1998年进行专业目录调整，大土木专业建立后新出现的一门面向入学新生的必修课程，也是一门新兴课程。主要介绍土木工程（专业）内涵、土木工程形式、特点、最新成就、发展方向以及土木工程材料、建造方式等内容，还包括土工程学生应具备的知识、能力和学习方法。目的是使学生一入学就了解土木工程的广阔领域［1］，感觉到专业成后可以大有作为，从而产生强烈的学习欲望，建立对专业的深厚感情，树立投身祖国建设事业的信念。
该课程具有以下特点：
（1）课程较新，不同于力学、建筑学、结构设计等传统课程，还未形成非常成熟的教学体系；
（2）受众特殊，面向的是没有任何基础的新生，讲授的却是专业性较强的内容；
（3）内容涉及面广，涵盖土木工程（专业）的方方面面，即包括专业情况、知识体系、能力要求及学习方法，还包括各种工程形式、建造以及管理等方面的知识；
（4）教学目的特殊，其他课程以传授知识、培养能力为主，该课程要求学生掌握的内容不多，主要是帮助学生了解大土木的内涵、树立专业观念、培养专业学习兴趣、了解研究发展的方向。
由于上述原因，导致在目前的课程教学实践中存在一些问题，未能很好地发挥该课程的的重要作用，为改善教学效果，许多开设土木工程的院校对该课程教学改革进行了有益的探索，在分析了目前土木工程概论教学存在问题的基础上，我们也结合自身情况进行了相应的教学改革实践。
1 存在问题
重视不足。由于课程的新兴性和介绍性特点，一些学校对该课程重要性认识不足，选派教师、安排学时、教师授课以及学生学习等环节往往不如骨干课程受重视。
课程内容把握差距大。这有教材的原因也有教师的原因，有些教材内容带有很强的作者或学院背景，本人（学院）哪些方面比较强，往往重点介绍；有些教材重理论介绍，有些教材重建设实例展示；有些教材注重过去发展，有些教材注重未来展望，故此教材内容、形式不统一。因为该课程内容相当宽泛，很少有教师能够熟悉课程涉及的全部内容，教学实践中有些授课教师熟悉部分多讲，不熟悉部分少讲、不讲，所以各院校该课程的学习相差较大。
讲授方式不固定。目前教学实践中一般由一名教师主讲和多名教师共同讲授两种方式。一人讲存在局限性，如前述，土木工程涵盖过去的多个专业，涉及工程建设的各环节，某一教师不可能是各方面的行家；有些院校组织各方面资深学者就土木工程的某些方面作专题讲座的形式来讲授，深度和前瞻性都能满足，但作为课程的系统性不能保证。
教学方法单一。我国高校传统的教学方法通常只关注教与学，对学生怎样学、学什么、学多少及学生的认同感关注不够［2］，在教与学的关系中，“教”虽然起着指导作用，但终究是外在的东西，只有“学”才是内在的。学生只有通过主动刻苦的学习，才能把知识内化成自己的才能［3］。目前土木工程概论的教学实践中也存在重知识、轻方法，重灌输、轻互动，重教师、轻学生等问题。
教学改革实践
选择优质教材，结合专业方向设置制定教学大纲，课程内容既考虑土木工程丰富内涵和知识的系统性，又有学院自身的特点。我院土木工程专业共开设建筑工程、道路与桥梁工程两方向，拟开设港口工程方向。首先参考了江见鲸等［4］、罗福午［5］、丁大钧等［6］、陈学军［7］等多版本教材，最终选定了江见鲸先生、叶志明教授主编的土木工程概论教材及相应CAI教学课件作为教材，其余作为参考教材。江见鲸教材的优点，根据我院专业培养目标要求对其内容做适当的详略处理，30学时课程，建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4课时，工程材料、基础工程港口工程、土木工程师设计方法各用2学时，其余适当介绍主要内容。
由于教材编制的时效性，至少落后工程实践2年以上，所以教材使用中，应注意及时将土木工程的新理论、新技术、新方法、新材料及新建典型工程等信息补充至教学中，保证课程的先进性。
2.组织课程组，系统授课。结合前述两种授课方式的特点，我们成立了以专业负责人主的土木工程概论课程组共5人，其中教授2人、副教授3人，有博士学位2人，硕士学位2人，专长涉及建筑工程、岩土、交通工程、施工组织与管理等方面，这些教师不但有较高的专业水平还有深厚的工程或研究背景。课程组共同讨论修订教学大纲，由负责人进行课程统筹，制定教学计划，基础工程、交通工程、施工和设计方法等章节由4名教师主讲，其余内容由课程负责人讲授。
3.根据课程特点采用启发性、典型工程实例引导等教学方式。总理在会见第五届高等教育国家级教学成果奖获奖代表和北京市优秀教师时提出，孔子说：“不愤不启，不悱不发”，这八个字的意思就是要实行启发式教育，把学生作为教学的中心，使学生在学习的整个过程中保持着主动性，主动地提出问题，主动地思考问题，主动去发现，主动去探索。启发式教育的核心就是要培养学生独立思考和创新思维。所谓教是为了不教，就是要使学生自己掌握学习的方法，提高创新的能力。该课程面向刚入学还没有建立工程、专业概念的新生，既要向他（她）们介绍土木工程形式、建造技术、发展等知识，更要传授他（她）们专业的知识体系、学习方法［8］，包括课程学习、设计、实习和实验等环节的注意问题，帮助他们转变思维方式，还要帮助他（他）们树立专业观念、工程意识，通过课程学习让他（她）们热爱上建设事业，热爱上土木工程专业，激发起学好专业的兴趣，使学生在进一步接触专业的其他课程前，充分了解将来可能的工作岗位、工作环境，极大提高学生在本科的学习过程中寻找适合自己的方向，有目的性地学习，提高学习的有效性。
组织学生根据自己的爱好结合课程内容进行专题演讲，可极大地提高学生的学习兴趣，锻炼学生的能力，效果更好。
有条件的话课余时间安排若干场有关土木工程各领域发展前沿的讲座，聘请设计或施工企业知名的设计、建造师、和其他专家，让学生与工程领域的专家学者见面，探讨土木工程发展成就、专业技术现状及发展前景等弥补课程教学之不足。
五、采用丰富教学方式，采用多媒体教学、典型工程实例介绍、工程现场讲解、教师网络答疑等多种方式，配合课堂教学。充分利用丰富的多媒体资源，有效使用各种媒体的信息传递手段，提高授课效果与效率。为使土木工程专业的新生能尽早对本专业有一定的了解，培养其学习兴趣，多媒体授课时，尽可能采用图片、动画、视频内容，充分展示了土木工程各个领域的典型实例，以生动活泼的方式，以声音、视觉的冲击加强学生的感性认识。
教学中应充分利用教师的个人特点，利用自己丰富的专业背景和工程及研究经验，将他们多年积累的工作经验、解决问题的思维方式传授给学生，以自身的经历与成就感染学生，增强学生的认同感和专业荣誉感，才可能给予刚入大学校门满载热情、焦虑、迷茫的新生指明专业方向［2］， 满足他们的求知欲，充分挖掘和发挥学生的自学能力和表现能力。
改革学生成绩评定方法。应综合考察学生的学习表现、知识水平、能力水平，要真正了解学生的课程学习效果。所以学生成绩至少应由四部分组成：平时出勤情况，大约应占10%左右；课堂互动环节表现，大约占10%左右；课程作业，应作为主要考察内容，可以用小论文形式或调查报告形式。考虑到要求受教育者接受综合课程的教育, 以便他们能够在从事工程活动的同时考虑到自然界和人类社会的普通联系, 并且学会从综合的角度对这样一些问题加以思考和解决［9］，作业不应是简单的问答形式，一般需要学生对课程知识的综合理解和应用，通过观察和思考，需要学生的主观思维和逻辑判断才能做出，以培养学生的辩证思维方法和自学能力，例如关于工程实例的调查研究报告或学习某种工程材料、形式、建造方法的收获体会，通过作业还可以锻炼学生理论联系实际能力，既增加学生对土木工程的充分了解，也锻炼了写作的能力，此部分成绩至少占50%；对课程知识的掌握程度以测验形式检验，可安排2-3次测验，成绩占30%左右。通过这样的评价体系可以更好、更客观地反映学生的学习效果，也更符合课程的性质及特点。
经过几年的改革探索，本院土木工程概论课程教学团队已基本形成，教学效果明显提高，学生对专业的认知有明显提高，专业学习兴趣十分浓厚，学生对该课程的评价在同专业内名列前茅，由主讲教师编制的的教学课件获得全国高等学校土木工程专业多媒体教学课件竞赛二等奖和河北省第十二届多媒体教育软件大奖赛三等奖。今后我们还将继续努力进行土木工程概论课程的改革探索，为更好的实现专业培养目标做贡献。
参考文献
［1］ 陈利群.“土木工程概论”课程教学的思考与探讨［J］. 中国建设教育，2009，（6）：12-14.
［2］ 刘岩，谭宇胜.土木工程概论课程的探索与思考［J］. 高等建筑教育，2006，15（1）：74-76.
［3］ 叶志明，宋少沪，汪德江，等.把教的创造性留给老师 把学的主动权还给学生［J］. 中国大学教育，2006（8）：8-9.
［4］ 江见鲸，叶志明土木工程概论（第二版）［M］. 北京：高等教育出版社，2004，11.
［5］ 罗福午，土木工程概论（第三版）［M］. 武汉：武汉理工大学出版社，2005，7.
［6］ 丁大钧，蒋永生.土木工程概论（第二版）［M］. 北京：中国建筑工业出版社，2010，9.
［7］ 陈学军.土木工程概论［M］.北京：机械工业出版社，2007.
港口工程施工论文范文第3篇
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。