土木结构工程耐久性的分析和探索

土木结构工程耐久性的分析和探索

摘要:土木结构工程的耐久性作为建筑行业的重要课题,结构的坚固性与耐久性关系人们的生命财产安全,对于耐久性来讲,主要就是在保证建筑功能合理化设计的基础上,提升建筑结构的安全性与舒适性。所以,在土木结构工程施工阶段,应不断提高工程耐久性,使得建筑物在使用期限内维持良好状态。基于此,本文简要概述土木结构耐久性,并针对土木结构耐久性的主要影响因素展开分析,详细探究解决措施。

关键词:耐久性;土木结构;安全性;建筑行业

土木工程的安全性和耐久性时常发生问题,建筑主体不同程度存在质量安全隐患,在实践施工阶段若没有加强重视,则会产生一定的影响及限制,难以更加有效对多种工作进行规范,难以提升土木结构工程的耐久性。对此,针对人员素质较低、偷工减料及现场秩序混乱的情况,应加强对多种工作的控制,围绕耐久性和安全性展开分析,建立多种施工举措,促进土木工程结构强度的提升,为人们提供安全舒适的环境。

一、土木结构耐久性概述

结构耐久性理论主要围绕机械、物理及化学等方面损伤,包含混凝土裂缝、木材腐蚀及钢材变形等。在耐久性研究阶段,通常将混凝土碳化深度达到规定限值状态视为极限状态,但若超过设定限值,不仅会导致混凝土开裂,而且直接导致构件丧失规定范围内的使用功能,无法符合工程对结构耐久性要求。

二、对土木结构耐久性产生影响的因素

(一)结构设计因素

第一,钢筋混凝土保护层厚度较低;第二,构件开孔边缘钢筋配备不当;第三,沉降缝不正确;第四,隔热层、防滑层处理存在不适用的情况。这些因素一旦在设计中无法合理控制,就不能保证具有结构的耐久性,即便工程质量达标,随着时间的推移,仍然会产生问题,影响结构的使用寿命。

(二)材料选择因素

第一,在混凝土材料使用时,存在运用不当的情况,而且会出现水泥碱含量超标的问题;第二,CaS含量超标、细度相对比较小,放热过程会出现干燥加剧的情况,极其容易产生混凝土裂缝。第三,骨料细粒配比不当;第四,外加剂使用不当。材料的选择作为保证结构耐久性的重要标准,若材料不符合要求,无论怎样保证建设质量,都会产生结构问题。

(三)质量控制因素

第一,在土木结构工程施工阶段,部分施工人员为方便施工,会对水灰比进行不断增加,这种问题若没有得到处理,会进一步增加空隙出现的概率;第二,水泥用量过大,会导致水化热较大,混凝土开裂问题较为严重,甚至会浪费水泥增加施工成本;第三,过早地拆除模具,导致结构棱角受到损坏,导致这三种情况的产生主要就是为缩短工期,这种情况会严重影响混凝土恢复结构。

三、土木工程结构耐久性遇到的问题

为保证土木结构工程的耐久性及安全性,在工程建设阶段需要对所面临的问题进行分析,这样有助于合理地进行规范,为后续措施及改进方案的建立奠定基础。首先,单一性,材料质量检测问题上通常都是以单一指标衡量数据,对不同建筑结构处理不够规范,需要在衡量数据标准阶段进行优化与验证,若仅靠单一模式开展,会导致质量问题的不断显现。其次,环境恶化问题。自然灾害对土木结构工程的威胁较为严重,若不够重视工程结构的加强,一旦灾害的面临会导致结构损坏,甚至会威胁人们的生命财产安全。最后,老龄化问题。我国土木建筑工程步入老龄化发展阶段,需要有关部门健全紧急处理措施,对违规工程进行处理,加强对预防的认识。但是在工作开展阶段,仍然会出现不规范的问题,导致结构安全问题的显现,而且涉及的影响因素较多,在实际处理阶段需要从多角度进行分析,不能脱离现状,应对结构局部与整体进行全面检测,对问题了解充分,为后续工作的顺利进行提供保障。

四、土木结构工程耐久性提升的措施

(一)加强基础设计

在土木工程建设阶段,结构耐久性之所以仍然沿着重蹈覆辙的道路进行,主要就是工程设计施工技术人员对耐久性控制不够重视,并没有遵循新的依据,更为严重的是现行规范中很多条文中的问题不断显现,自身对耐久性有一定的影响。为提升混凝土耐久性,应加强对基础设计的重视,尤其是混凝土材料的配置,需施工粉煤灰、矿渣等混合料,明确混凝土配置要求。同时,工程技术的看法已经陈旧,不合事宜,对混凝土耐久性的改善产生制约,如加大水泥用量保证混凝土强度,而尽可能低的水泥用量本应是提高混凝土耐久性,并认识到混凝土结构优化控制的重要性,进而在基础设计阶段做好全面规划,符合土木结构工程施工要求。

(二)提高材料的耐久性

构件的使用寿命与材料运用息息相关,提升材料的耐久性是根本途径,而且近些年人们较为关注结构耐久性,通过不断总结和实践,以混合混凝土的合理化运用,保证耐腐蚀钢筋的运用效果,以推广人工合成高分子材料为基础,全面保证材料的耐久性,使得工程结构的施工寿命得到保证。以土木结构设计安全标准为基础,从多角度分析可能存在的隐患及问题,并合理进行规范控制,如资源供给、工程失效风险等多种因素。在社会经济巨大变化的情况下,应重新审视现行工程设计规范安全标准。对于桥梁及交通土木结构风险后果,应围绕车流、车载、车速进行分析,了解其承载力安全度,做好全面的安全储备。对于建筑结构安全设置标准,应对不同意见进行收集,并了解商品房消费者的意向,根据不同地区经济发展水平,在建筑物安全性和耐久性等多个角度进行探究,促进土木结构工程的顺利建设。

(三)使用阶段检测与维护结构

耐久性和使用寿命的概念与施工阶段检测、维护和修理联系较为密切,不可被随意分割,对处于露天及恶劣环境下基础设施建设,需要对施工阶段的检测工作进行全面落实,保证结构安全性和耐久性。工程建设施工后,应进行定期检测和维护,根据现有结构工程的设计规范及要求,合理对规范进行确定,提升整体工作处理的效果,并延长建筑使用寿命,在定期检测阶段,需要区分露天和恶劣环境下基础设施施工情况。为保证结构耐久性,需要在理论基础上落实到实际,准确合理地进行规范控制,了解多样化工作开展现状,对结构损坏可能导致公众安全的建筑物、桥梁等工作做好定期检测,如玻璃幕墙、外墙体瓷砖等设施,土木结构工程建设方应承担检修与维护的责任,将质量事故减少到最低程度,以预防作为基础,及时发现结构存在的隐患,实现更为准确且高效地处理问题。

(四)对安全监测设施的改造

在分析建筑物工作性态时,应保证工程安全运行,意识到安全监测的重要性。对于建筑物结构变形、裂缝及位移等因素,应依靠建筑原型材料准确评价建筑物的安全性,并针对所产生的影响进行全面分析。但是,在评估阶段,受因素的影响,中小型混凝土建筑物中观测设施较为缺乏,甚至无法实施更为全面的监测,导致安全评估不准确。在有经验专家及工作人员进行安全评估时,通过复核与计算,根据工程的安全性准确评估,对所存在的问题设施进行合理化改造。所以,针对安全监测工作的开展,仅靠现阶段工作模式仍然存在缺陷,需要在信息化的基础上创新监测方式,将先进设施贯穿到各个环节,发挥一定的作用及优势,为后续土木结构工程改造及处理提供保障。

(五)加强对土木工程建设的监督管理

在社会经济高速发展及人们生活水平提升的背景下,对建筑工程需求不断增多,但目前建筑行业的工程质量鱼目混珠,国家及地方政府相关部门应加强对建筑行业的监督与管理,保证建筑工程的合法性,合法招投标,遵循施工建设标准开展。目前,对于土木结构工程的建设,部分建设方为取得更高的经济效益,有偷工减料、不按规定施工、竣工验收形式化的问题,导致工程在使用阶段寿命大幅度降低,甚至民用工程存在结构问题会威胁人们的生命财产安全。对此,为提升工程安全管理效果,应针对这种现象做出强制规定,落实工程监督管理措施,保证土木结构工程的耐久性,避免受一定因素影响导致工程存在安全隐患。

(六)完善技术标准体系与管理体制

在科学技术水平不断提升的背景下,为建筑行业带来较多的帮助,新技术标准体系的完善与管理体制的健全可以将自身作用展现,而且通过技术标准的编制与修订,可以不断加强技术规范条文强制性,鼓励相关企业对自身管理规范进行健全,从而适应不同区域环境及经济技术水平的差异。通过加大对结构耐久性的研究,掌握影响结构耐久性的主要因素,合理对混凝土的使用进行规范,尤其是原材料的运用,应考虑区域性特点,注重科技创新与技术的进步,加大混凝土中高性能混凝土成本的应用,控制砂石与水泥资源,保证结构耐久性的同时,减少资源耗费,朝着绿色建筑趋势发展。

结语

总之,国家政府相关部门和建筑行业应重视土木结构工程耐久性的研究与应用,其关乎民众的生命财产安全,也关乎国计和民生。但是,在土木结构工程施工阶段,受多样化因素影响,无法顺利高效对多种工作进行控制,严重影响结构耐久性。对此,为真实有效将问题解决,应加强对高性能预应力材料运用的重视,将高强度混凝土、预应力筋及新型纤维塑料融入土木结构工程施工当中,并在施工现场做好规划管理工作,严格遵循施工要求,进一步减少问题发生的概率,提升土木结构工程的耐久性。

作者:陈晨 单位:石家庄铁道大学四方学院