港口工程施工论文范文
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第1篇
关键词：港口；施工；钻孔灌注桩
U65
1.主体施工项目和具体方法
1.1码头主体工程
（1）桩基础工程：①钢筋砼钻孔灌注桩 成孔；安装钢筋笼；（如钢筋笼过长时，分段吊放，焊接时，可先将下段挂在孔内，吊高第二段进行焊接，逐段焊接，逐段放下，吊入后校正位置垂直，勿使扭曲变形。）清孔；混凝土浇筑：采用垂直导管水下浇筑混凝土的方法。②挖孔桩 挖孔桩，在开工之前，要做好支护设计方案；挖孔：挖土由人工从上至下逐层进行，遇到坚硬风化岩时，采用风炮机辅助进行；绑扎钢筋：钢筋笼外形尺寸要控制好，防止钢筋笼扭曲变形；混凝土浇筑：下料采用混凝土导管，砼要垂直灌入桩孔内，避免砼冲击孔壁造成塌方。砼要连续分层浇筑，每层厚度不超过 50cm，并用插入式振捣器振密实后，才进行下一层混凝土的施工，直至桩顶。在混凝土初凝时抹压平整，避免出现干缩裂缝，表面的深度浆层凿除，保证上部承台或底板的良好连接。③砼预制管桩 砼预制管桩的采购、运输及堆放，应按规格桩号分层叠置在平整、坚实的地面上，堆放层数小于四层；锤击法沉桩；接桩。
（2）模板工程
（3）钢筋工程：①准备工作：核对成品钢筋的钢号，直径、形状、尺寸和数量等是否与料单料牌相符。如有错漏，应纠正增补。准备绑扎用的铁丝，绑扎工具（如钢筋钩、带板口的小橇棍），绑扎架等。准备控制混凝土保护层用的水泥砂浆垫块。②桩帽钢筋：四周两行钢筋交叉点应每点扎牢，中间部分交叉点可相隔交错扎牢，但必须保证受力钢筋不移位。③水平系梁钢筋：纵向受力钢筋采用双层排列时，两排钢筋之间应垫以直径≥25mm 的短钢筋，以保持其设计距离。箍筋的接头（弯钩叠合处）应交错布置在两根架立钢筋上。④柱钢筋：柱中的竖向钢筋搭接时，角部钢筋的弯钩应与模板成 45°角，箍筋的接头应成交错布置在四角纵向钢筋上，箍筋转角与纵向钢筋交叉点均应扎牢，绑扎箍筋时绑扣相互间应成八字形。⑤梁与板钢筋：纵向受力钢筋采用双层或多层排列时，每层之间应用≥25mm 的短钢筋隔离，箍筋的接头应交错布置在在两根架立钢筋上，其余同柱口板的钢筋网绑扎与基础钢筋网绑扎相同，但应注意上部的负筋，在浇捣砼时，防止被踩下。
（4）砼工程：①准备工作：根据设计图纸各部位混凝土标号，送样到检测中心做混凝土配合比设计和各项原材料技术性能检测。根据浇捣砼方量做好原材料采购工作。②混凝土拌合采用现场搅拌站拌合，用混凝土运输车送到各施工现场浇捣点。③混凝土浇捣时，严格按照施工规范施工，柱浇筑时，分层铺筑，每层铺筑厚度不宜超过 50cm，并用插入式振捣器振捣密实后才进行下一层砼的铺筑。梁板浇筑采用赶浆法，由一端开始，用振捣器振捣并将砼浆向前赶，梁板砼一次性连续浇完，不留施工缝，振捣完毕后用木抹子抹平，其上面没有其他结构的部位，在砼初凝时用铁抹尺子抹平收光。④混凝土浇捣完毕达到终凝后，淋水养护 14 昼夜，使混凝土表面保持湿润，不得出现时干时湿的现场。
1.2清港池工程施工方法：
（1）码头主体内港池用挖掘机清理。当桩基础完成后，用挖掘机根据设计图纸高程进行，泥浆用自卸汽车运至业主指定的弃土场堆放。（2）码头主体外侧港池在主体施工过程中，用抓斗式挖泥船清理，泥砂用运泥船运到业主指定的弃土回填场。用抓斗式清挖时，一定要按照拟定线路进行，挖掘时，分层开挖，条与条之间重叠开挖，避免出现漏挖和欠挖。（3）水下钻孔爆破施工，码头前沿部位港池，有一部分强风化泥岩必须清理，根据地质资料显示，用挖泥船和挖掘机无法施工，准备采用水下钻孔爆破施工。在进行桩基础施工前，用挖掘船将河床上部泥砂清理，在工作船上钻孔，埋设药包，用电雷管引爆。当爆破完成后，用抓斗式挖泥船清理石碴，运泥船运到业主指定的弃土回填场。港池验收采用硬式扫床的验收方法，测出扫床轨迹图，如发现欠挖的地方，立即进行返工，直至达到设计要求为止。
2.港口施工工程常见质量问题及防治方法
由于冲孔灌注桩存在着混凝土灌注技术复杂、施工难度大等弱点，导致施工过程中产生了多种质量缺陷。以下主要对港口工程冲孔灌注桩施工过程中存在的孔壁坍陷、桩孔偏斜、钢筋笼上浮、桩底沉渣量过多、断桩、卡管、混凝土流失等质量缺陷进行了分析并提出了处理措施。
2.1初灌未封底，导管堵塞，导管漏水，导管拔出混凝土面
处理措施：须由有经验的工程师现场指导，导管长度、吊预制混凝土球阀铁丝长度、铁丝抗拉强度、混凝土面实际位置等数据，必须在事先正确确定。提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程。
2.2钢筋笼上浮
处理措施：当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料，尽量减小埋深，减小对导管的冲力。确定放置钢筋笼的初始位置一定要准确，并且钢筋笼要与孔口固定牢固；加快混凝土灌注速度，使灌注时间缩短，也可采用掺外加剂的方法，使混凝土顶面进入钢筋笼时的流动性保持在较大范围内；混凝土灌注接近钢筋笼时，导管的理智深度控制在 1.5～2.0m 左右；灌注混凝土时，混凝土浇注的标高及导管埋深数据应随时掌握并控制好，当混凝土没过钢筋笼底端 2～3m 时，要将导管及时提至钢筋笼底端以上；切不可把导管提至混凝土面以上，导管应埋在混凝土面以下 2～4m 不能大于 5m 也不能小于1m。如果施工中出向钢筋笼上浮，要及时停止灌注混凝土，对导管埋深和已浇混凝土面的标高进行准确计算，提升导管之后再进行灌注，上浮现象即可消失。
2.3孔壁坍陷，桩顶空心
导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填人。如果导管插入混凝土中的深度较大，供应混凝土间隔时间较长，且混凝土和易性稍差，极易发生“埋管”事故。处理措施：可以将桩锤提起，用小石块、粘土块填孔，使其比塌孔位置高 1～2m，对填好的小石块、粘土块进行反复冲击，使孔壁更加牢固。适当埋深护筒，并选用优质的泥浆、粘土密实填封护筒四周。成孔后，尽量缩短混凝土的灌注时间。针对松散易坍的土质，要加大护筒埋深，护筒四周用粘土密实填封，采用优质的泥浆，使泥浆的比重和粘度提高，确保护筒内泥浆水位比地下水位高。安放钢筋笼时，要对准孔位，不要碰撞孔壁，接长钢筋笼时，焊接速度要加快，要缩短沉放时间。钻孔完成后，待灌时间不能超过 3h，同时在保证施工质量的前提下，要尽可能缩短灌注时间。
2.4桩孔偏斜，桩身有央渣、夹泥、蜂窝
灌注砼过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层的原因。
处理措施：浇注过程中，须不断测定混凝土面上升高度，并根据混凝土供应情况来确定拆卸导管的时间、长度，以免发生桩身夹渣、夹泥、蜂窝事故。选用钻杆刚度大的钻机，安装钻机的时候，要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线。在斜度大的地方施工时，要把场地夯实平整，使轨道枕木均匀着地，同时安装导正装置。碰到大的探头石或其它硬物时，可将钻机的速度跳到慢档。
2.5断桩
处理措施：钻孔完成后， 要做好清空工作，常用的方法是采用冲洗液清孔，同时根据孔内沉渣情况控制好清空时间，清孔后一定要及时灌注混凝土，以免孔底部的沉渣超过规范规定。混凝土灌注之前一定要进行孔径测量，准确地计算出全孔以及首次混凝土的灌注量。在混凝土的浇注过程中，导管的埋深和混凝土面标高要进行实时精确的控制，导管的提升要严格遵守操作规程做到准确可靠。掌握好混凝土配合比例，使混凝土具有较好的和易性和流动性，将坍落度损失控制在满足灌注要求的范围内。施工前要用水泥或套管对地下水活动较大的地段进行处理，止水后才可以进行混凝土灌注。灌注混凝土时，准备灌注的混凝土要足量，从导管内灌入，灌注过程要连续、快速，灌注混凝土过程中尽可能不要出现停电、停水现象。根据首次混凝土灌入量的多少选择绑扎水泥隔水塞的铁丝，保证不断裂。根据导管外混凝土的上升高度决定导管的拆卸长度，同时确保导管的密封性良好，不要拔起过多。
2.6混凝土流失
处理措施：钻孔完成后，若孔中水位低于其他相邻的孔或水位突然降低是，将一定量的较大的石块投入孔中，使待孔中的水位上升，迅速灌注混凝土；适当增加水泥用量，利用水泥将混凝土与原先投入的石块更好的混合在一起。
3.港口工程施工展望
随着社会的进步与发展，我国的港口建设取得了很大的成就，也为我国社会主义经济建设做出了巨大的贡献，但是也应该同时看到这其中存在的问题。在研究港口工程建设中的环境工程地质问题也很重要。
具体的工程地质问题主要有：（1）港口淤积。北方港口淤积的程度要轻于南方的港口淤积，同时随着世界自然环境总体的恶化，港口淤积程度也在不断加深。（2）港工地基变形。港口工程的地基就更不稳定，承担着比陆地相似建筑物大得多的负荷。港口周围生态环境恶化。（3）港口周围生态环境恶化。港口工程建设使大量建筑物填塞河道，港口建设过程中，在航道疏浚、港池挖泥过程中，底内生物和底上生物因航道底部的底泥开挖、搬运，将全部损失，部分游泳能力差的底栖游泳生物如底栖鱼类、虾类也将因躲避不及而被损伤或掩埋；此外，挖泥施工产生的高浓度的悬浮物和重金属溶出物质也可能会对水生生态环境产生不利影响，从而造成海洋生物资源的破坏，开发建设港口应采取必要的环保措施，尽可能的保护海洋生态环境不遭破坏。
因此，要根据港口的特点，搞好资源调查，使不良影响减少到最低限度，使之发挥最大经济和社会效益；防治污染，保护环境；采取措施，防止港口周围水土流失。
第2篇
港口等工程建设往往会带来水土流失问题，包括工程建设期间的水土流失和工程运行期的水土流失，因而在港口工程建设中需要做好航道整治工作，加强自然植被保护工作，尽量降低工程建设带来的水土流失影响。在港口工程建设中，房屋拆迁、堤防填筑、弃土弃渣、地表植被破坏、地表土结构扰动、地形改变等会改变该地的水土流失现状，在重力作用下，雨水的冲击等外力作用下，易引发新的水土流失。若相关水土流失防治措施布设不及时或不到位，不可避免地将引起人为加速土壤流失，对周边生态环境造成一定的不良影响。因此，施工过程中弃土和临时堆土需要集中堆放，并采取拦挡措施，以避免大雨冲刷造成道路泥泞，同时影响工程的施工，降低工效，使工期延长，相应增加了工程的投资费用。工程施工中造成的地表植被破坏很难在短时间得到恢复，底层土壤，土壤结构遭受破坏，其抗侵蚀能力也就有所降低，在暴雨天气中很容易发生水土流失问题。工程施工中的施工道路、施工营地、临时占地等都会对原有植被和土壤结构造成一定程度的破坏，为水土流失埋下隐患。工程建设中的表土剥离量和挖方量较大，如果不采取相应的水土流失防治措施，随意堆放，容易产生土壤流失并对周边环境造成不利影响，尤其是对区域排水沟道造成淤积。在工程运行期，水土流失主要表现在运行初期，运行初期的生态工程固结水土的功能还没发挥出来，在强降雨和地表径流的影响下，会出现轻度水土流失，而随着植物的生长，水土流失问题逐渐得到控制。因此，在港口工程建设中，往往会采取植物措施在进行水土流失的防治，设置防护坡、防护林等，选择该地适宜种植的高大乔木和草，使种植的植物与该边坡上的原有植物形成一个良好的水土流失防治带，这些植物长到一定程度后，又能形成一定的自然景观，起到美化环境、改善局部小气候、改善空气质量的效果。目前各地开展的港口工程基本都有水土流失防治工程，通过良好的植物措施、工程措施、临时措施减少工程建设对该地环境带来的不良影响，提高水土保持效果。
2港口建设工程水土流失的主要防治措施
2.1制定出详细的水土保持措施计划
根据工程项目的具体情况制定水土保持措施计划，首先是陆域工程的水土保持措施计划，根据项目建设过程中各防治分区水土流失状况、危害程度、水土流失防治目标、工程建设特点、已有的防治措施等进行合理、全面、系统的规划，提出不同地形单元上新增的水土保持措施，最终形成一个完整的工程措施、植物措施和临时措施相结合的水土流失防治体系，保护工程建设区域内的生态环境，保证工程建设的正常开展。如图1所示为工程建设区水土流失防治体系。其次是水域工程建设，其需要考虑防洪泄洪、航运需要，施工应遵循以下几个原则:(1)施工前做好水下地形地势测绘工作，将项目区中各关键点的控制高程、需方量等标志出来，确保航道运行的安全。(2)及时组织有资质单位做好防洪泄洪专项检查和评审工作。(3)不得影响周围居民的正常生活，合理布设综合利用区。(4)加强施工阶段的监测，在利用区的上下游设置监测断面，密切关注断面的含量变化情况。
2.2坚持港口建设水土保持原则
在水土流失的防治上，始终坚持“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重实效”等原则，以港口的水土保持为重点，开展系统的水土保持工作，将工程措施、植物措施、耕地措施、临时措施综合起来，进行综合整治，起到既保持水土，又改变该港口生态环境和周围农业生产条件的效果，促进农业的可持续发展，促进人与自然的和谐相处。
2.3港口建设工程开始之前的水土流失防护
在码头区等建筑物基础开挖等工程之前，先对项目区进行表土剥离，剥离表土临时集中堆放用于弃土场，用于后期土地平整和绿化。表土剥离对保护宝贵的表土资源起到重要作用，剥离的表土用于后期绿化土回覆，解决了绿化土来源的问题，符合水土保持法律法规的要求，对减少水土流失起到积极作用。在陆域工程区道路一侧修筑梯形排水沟，同时在坡脚修筑排水顺接工程，在横纵排水沟衔接处布设临时沉沙池。各功能区通过四周的排水沟收集雨水，汇集后通过沉沙池排出。例如:枣庄港台儿庄港区散杂货泊位工程的水土保持中，其工程措施主要包括锚地开挖、港池开挖及护岸等水域作业带，与水土保持相关的主体设计主要是护岸防护，护岸采用斜坡式，结构采用浆砌块石，防护长度为1293m。护岸断面分两段，护面结构自上而下为30cm厚浆砌块石、20cm厚碎石垫层和15cm厚中粗砂垫层，坡度均为1∶1.4，护脚和压顶均为浆砌块石结构。为主体工程运行安全，主体工程设置浆砌石斜坡式护岸，防治岸坡塌陷及滑坡，同时起到防治岸坡土壤侵蚀的作用。由于该区的水土流失与雨水排放密切相关，故而排放系统采用暗沟形式，主要设置在场内的道路两侧;排水沟按照10年一遇洪水标准进行设计，采用浆砌石衬砌，厚度为30cm。经计算，项目区共设置排水沟总长度约为2876m。集中径流可以分散到项目区各级排水系统中排泄，极大地降低了径流对场地、坡面地表的冲击原动力，起到了排除地表水对工程土体以及堆场货物产生不良影响的作用，保证工程排水畅通，使土体不出现滑塌，防止水土流失的发生。
2.4植物措施
植物措施是最常见的水土保持措施，植物具有优良的固结水土、改善局部小气候、防止水土流失、维护生态平衡等效果，在航道整治工程中运用较多。一般的方法是设置边坡植草防护、陆域边界防护林、堆场边界防护林、临时便道区植草防护、路基边坡防护等，在堆场、道路、仓库等地块种植高大的乔木、灌木，并在道路和办公区域设置花坛等植物形成良好的植物景观。植物措施中常用的树种有:侧柏、白杨、柳树、紫穗槐、龙柏、月季、樱花、黄杨、女贞、木槿、紫荆、紫叶李、爬山虎、中华结缕草，而选用的草种主要是黑麦草和狗牙根。植物措施不仅能起到美化环境、减轻并防治污染、净化大气环境质量等作用，还可以改善地温和气温，改善小气候。同时植物根系的固持作用和树冠、草皮的拦挡、截留作用，都可减弱雨水对边坡和地面的冲刷，起到涵养径流，并能阻止或减少地表径流，降低和防止雨水冲刷地表。
2.5港口工程水土流失的临时性防护
港口工程中的水土流失防治方案常见的临时措施是临时围堰、表土运回和临时拦阻措施。临时围堰布设时应先打木桩，再加填装土的编织袋，分层垒实，高度以达到防洪要求和防止冲刷为宜。临时围堰施工时应参照如下几点规定进行:(1)围堰的高度应高出施工期间可能出现的最高水位50～70cm;(2)堰内面积应满足基础施工的需要;(3)围堰断面应满足堰身强度和稳定(防止滑动、倾覆)的要求;(4)围堰修筑要求防水严密，尽量减少渗漏，以减轻排水工作，为此，须注意堰身修筑质量。表土运回就是在工程建设完成后将集中堆放的表土运到绿化用地作绿化用土。临时拦挡措施主要有两种，一种为彩钢板拦挡，一种为编织袋装土拦挡，根据临时堆土的堆放时间、位置等分别采取不同的防护措施。通过防尘网覆盖减少扬尘、对道路路面进行硬化等。
3结束语
第3篇
关键词：港口工程；钻孔灌注桩；原因；措施
0前言
钻孔灌注桩的施工分陆上施工和水上施工两种。港口码头桩基采用混凝土钻孔灌注桩的实例也不少。如：上海港国际客运中心码头系老码头改造，地下障碍物多，按常规打桩困难重重，不能保证桩基质量；再如，中国极地考察国内基地码头，建成后主要停靠以破冰船为主的南北极考察船，工程的重要受世人关注。这些码头承台或引桥桩基．均采用了混凝土钻孔灌注桩。经验表明：无论是陆上还是水上进行混凝土钻孔灌注桩作业，大部分都是在水下进行施工，施工过程无法观察，成桩后也难以进行开挖验收。因此，对混凝土钻孔灌注桩施工过程容易出现的质量问题进行分析，并总结出相应的防治方法。有利于保证工程质量，控制好工程进度和造价。
1护筒冒水
护简外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护简倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。
原因：埋设护筒的周围土不密实，或护简水位差太大，或钻头起落时碰撞。
防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1．O~1．5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护简冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或位移时，则应重新安装护简。
2孔壁坍陷
钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。
原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护简内水位不高。钻进速度过快，空钻时间过长，成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，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，保持护简内泥浆水位高于地下水位。搬动和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下。尽量缩短灌注时间。
3缩颈
缩颈即孔径小于设计孔径。
原因：塑性土膨胀。
防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，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。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻时或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
4钻孔偏斜
成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20em。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大，钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0．Sm以上，重新钻进。
5桩底沉渣量过多
原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊起过程中。未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。
防治措施：成孔后，钻头提高孔底10―20era，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟，采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣超过规范要求，则应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宜为30-．-40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋人混凝土面以下1．Om以上，以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。
6水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
6．1卡管
水中灌注混凝土过程中，无法连续进行的现象。
原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续。在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。
防治措施：使用的隔水栓直径与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18―22cm，粗骨料的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。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0．6一1．OMpa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒人漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。
6．2钢筋笼上浮
钢筋笼的位置高于设计位置的现象。
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，钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有lm左右时，由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇筑时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部心上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。
防治措施：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，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1．5-2．0m。灌注混凝土过程中，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。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2―4m。不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼小浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。
6．3断桩
混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。
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；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣。出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒人的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。
防治措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应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。灌注混凝土应从导管内灌人，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌人量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管见外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
第4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)
第5篇
关键词:港口航道工程；安全与投入体系；建设；利益最大化
1 引言
所谓安全投入，即安全活动的一切人力、物力和财力的总和。人员、技术、设施等的投入、安全教育及培训、劳动防护及保健费用、事故援救及预防、事故伤亡人员的救治花费等，均视为安全投入。
港口航道工程建设中对安全投入的目的就是使利益最大化，以防后续更多不必要的投入，港口航道工程安全投入的滞后性尤为突出。当下我国港口航道工程的重建及改造迫不及待，但港口航道工程具有工程规模大、形式多样、施工技术复杂、地处野外且多为开敞式施工等特点，与一般建筑工程相比．港口航道工程施工存在更多的安全隐患，安全问题更为突出。因此更好的保障港口航道建设与安全生产同步协调发展，更好的做好安全与投入，做好施工安全管理至关重要，本文设想建设港口航道工程安全投入体系，更好的利用资源，尽可能使利益最大化。
2 安全投入与产出分析
2.1 投资合理度分析
美国的格雷厄尼-金尼和弗恩的投资合理度计算公式：投资合理度=事故后果严重性R×危险性作业严重程度Ex×事故发生可能性P／经费指标C×事故纠正度D.
合理度的临界值被选为10，合理度小于10认为是不合理的；合理度大于10认为是合理的。
港口航道工程中，潜水作业，海上大风大浪，高空作业等因素使危险性作业严重程度Ex分值很大。然而港口航道工程中一旦出现事故轻则溺水重伤，重则死亡，故事故后果严重性R也很大。然而经费指标是有限的，我们只能减少事故发生性P，增大事故纠正度D
2.2 合理投资率分析
投资率或储蓄率k所必须要满足的条件：k=(1+g)/v
下期的总需求D是下期的消费需求(1一k)(1+g)和投资需求k(1+g)之和：D=(1一k)(1+g)+k（1+g）
其中，自然增长率g，v为技术上可行的投资生产率，k为投资率(或储蓄率)。
合理的投资率k取决于经济自然增长率和技术上可行的投资生产率。如果k过大，就表明经济中供大于求。生产能力过剩；如果k过小，就表明需求过度，生产能力不足。
港口航道工程中，自然增长率g前些年几乎不变，近些年由于中央加大水利建设的政策的出台而变大，因此，为了保证合理的投资率，我们必须增大技术上可行的投资生产率，势必要增加投入，经费指标亦要增加，但总体安全投入不增加比例不一定协调，可能导致2.1中经费指标C不合理。
3 建设港口航道工程安全投入体系
3.1 安全管理体系
考虑到港口航道工程项目的全寿命周期，在大型工程项目建设中，按照工程项目的各个阶段，安全管理体系的内容可以从三个方面理解：（1）全寿命安全因素分析。在港口航道工程建设的整个周期内，即从项目的决策立项实施到其投入运营和管理，对于项目的不确定因素都必须进行安全分析，研究该安全因素，实现风险预测评价和过程控制。（2）全部安全因素的管理。在港口航道项目建设对的每个阶段进行安全因素分析，要罗列各种可能的风险，并将它们作为管理的对象。（3）全手寿命安全组织措施。对于已经被确立的有重要影响的安全因素，要做到从业主到各承包商监理等各参与方均应落实专门机构专人负责建设项目的安全管理，并赋予相应的权限职责和资源。
3.2 安全监督体系
建立完善的安全监督体系，除工程监理外，在港口航道工程中建立关于安全的单独安全监理，单独安全监理负责全面性的安全监督工作，对全面安全管理进行必要的监督，安全监督体系要始终存在于整个建设周期。
3.3 众大危险源预警体系
体系应对港口施工安全风险的管理主要围绕重大危险源的防控展开。危险源和危险因素的防控主要通过对各种因素的巡查监控等手段实现。
3.4 建立预防中心分析中心
预防中心和分析中心是单独存在的机构，它可以同时服务多个工程，对多个工程的安全投入与产出进行分析，做到数据的共享，但务必要保证时效性，及时的服务港口航道工程的施工与建设。及时分析需要的经费指 标，分析故发生性P，事故纠正度D，分析扩大生产时的安全投入经费值。分析中心是整个体系的技术中心，是整个体系的核心。
3.5 综合处理机制
综合处理投入与安全生产中的各个环节，做到统筹全面，把各个部门充分的协调起来，见下图1：
4 安全投入方法
4.1 实施和谐管理
和谐管理是当前施工管理的崭新思路和有效途径，只有通过以人为本，和谐管理，才能充分调动职工的积极性和创造性，提高企业的凝聚力和战斗力，协调好于监理业主设计单位之间的关系，达到共同发展。从而，实现安全进度效益等施工目标，圆满的完成一个工程项目。
4.2 运用可再生材料
运用可再生材料能保护环境，节约成本，更重要的是，运用可再生材料可以在以后的工程维护及报废时减少投入，减少工程量，也减少了事故发生可能性P，从而可以在合理度不变的情况下减少开支。21世界港口航道工程中运用可再生材料是港口航道工程向前发展所必须的，效益之大不仅在于其环境保护一处。
4.3 提前做好安全监控预防
港口航道工程多为大型水利工程，工程建设周期长，施工环境恶劣，很多时候还要水下作业，事故一旦发生后果相当严重，提前做好安全预防工作能有效减少后期投入（包括处理事故所必须的开销），有效的减少经费指标C,提高合理度。
5 利益最大化分析
利益最大化的前提是安全，利用整个体系的作用，尽可能的使经费指标C最小，利益最大化，往往投资者希望投入工程的安全经费比较合理，安全经费少但又能解决问题。这就要求我们有一个控制安全投入，进行需求分析，综合各面的一个体系，即港口航道安全投入体系，体系的建立将力求使工程效率最大化，利益最大化。
6 结语
本文根据港口航道工程建设的实际情况，依托一些经济学的原理，根据安全经费合理性的需要，提成了建设港口航道工程安全体系的构想，力求使港口航道工程建设中预算经费更少但又能解决问题。
参考文献
[1]罗云.安全经济学[M].北京：化工工业出版社,2004
[2]闫书合.浅谈施工中的和谐管理[J].南水北调与和水利科技2007（31）31-04
[3]王军武.大型工程建设项目安全体系的研究[J].中国科技论文在线
第6篇
【关键词】港口码头，工程结构，设计策略
中图分类号：U65文献标识码： A
一、前言
近年来，我国港口码头工程虽然取得了飞速发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在建设社会主义和谐社会的新时期，加强对港口码头工程结构设计的的研究，对确保港口码头工程水平的提高有着重要意义。
二、码头工程结构的概述
1．可靠度和功能分析
在结构设计上，使用可靠度来衡量工程结构的可靠性，它是指结构在设计使用年限内，在正常条件下，完成预定功能的概率。在可靠度的定义中，结构的正常条件和设计使用年限，是依据工程结构设计来对未来预期使用情况作的规定，使其能够提高可靠度的正确性，以便可以与实际的环境条件和使用条件相符。设计上，使用结构的极限状态来表征结构的规定功能。《规范》中对极限状态的的定义为：“整个结构或者结构的一部分超过某一特定状态下就不能满足设计指定的某一功能的要求。”它包括正常使用极限状态和承载能力极限状态，后者是因结构变形过大或者达到最大承载能力而不能继续承受荷载的状态。
（一）、在结构施工期间和正常施工期间，能够安全承受外部荷载作用。
（二）、满足结构正常使用功能的要求。
（三）、在码头结构正常使用情况下，应当具有足够的耐久性。
（四）、当出现突发性事故时，结构应当可以维持整体性，即不出现坍塌事故。
2．科学、合理的确定港口码头的设计使用年限
对于码头工程结构来说，科学、合理的确定设计使用年限对于结构设计十分重要。国务院颁布实施的《建设工程质量管理条例》中指出：“设计文件应当符合国家规定的设计深度要求，注明工程合理使用年限。”国家建设部针对国内有的行业没有对设计使用年限做出具体的规定的情况，建设部指出：“须由建设单位与设计单位签订合同时予以明确，并由设计单位在设计文件中注明。”在设计使用年限内结构应当满足耐久性、适用性、安全性的要求。对于港口工程结构来说，由于所处的环境复杂、腐蚀性物质较多，因而需要特别注重结构的耐久性要求。港口工程大多位于海岸线上，工程施工投入较大，结构建好后正常使用的年限较长；此外，港口码头工程使用期间所承受的荷载作用有着不可预见性和可变性，以降低设计年限来达到降低工程投入的目的是不切实际的，所以，应当科学合理的确定结构的安全等级和设计使用年限。国家规定的结构设计标准，对于安全等级为一级的结构，若出现损坏环境影响、社会损失、经济损失较大，而且会对人的生命安全造成威胁的，可以定 50 年为结构的设计使用年限；而梁板式码头需要依据结构的使用要求和资金投入情况，确定设计使用年限，若大于 30 年时应当采用必要的措施以提升结构的耐久性。
三、港口码头工程耐久性的现状
我国沿海港口建设在大型化、机械化和专业化方面己经步入了世界水平,港口水工建筑物的结构型式也有了很大发展和创新。在重力式码头方面,采用了开孔消浪沉箱和大直径薄壁钢筋混凝土圆筒结构等型式,并应用了爆炸夯实基床的新技术；在防波堤和导堤方面,不断更新应用斜坡堤的护面块体,采用了动态平衡的宽肩台式抛石堤,由传统的直立堤式发展至包括削角直立堤和开孔消浪沉箱等新型式,引入、改进和推广了半圆型构件混合堤,开发了半圆型沉箱混合堤,创新开发了适合于软基的自重仅为抛石堤1/3的随机抛放空心方块斜坡堤,并研究开发了爆炸排淤填石的软基处理新方法等;土工合成材料也在码头工程建设中得到了推广应用。
在土木工程中，对结构发生作用的因素可分为三类：荷载、灾害、环境。其中荷载因素和灾害主要对结构的安全性产生影响，以往的研究也比较多，而环境因素主要对结构的耐久性产生影响，由于这类影响的长期性和隐蔽性，长期以来并未获得足够的重视。具体来说，环境因素包括海洋、土壤和大气中各种盐类的腐蚀作用、除冰盐的使用、由气候条件引起的冻融循环和干湿循环等。此类耐久性问题带来的后果不仅会造成经济上的大量损失，也给结构的安全性带来巨大隐患。
鉴于最近几年工程界对结构耐久性要求的大幅提高，耐久性问题得到了前所未有的关注，新材料新技术大量涌现，解决了不少实际问题，极大地推动了工程耐久性技术的进步和发展，但这些技术在用于工程实践的过程中，出现了一定的盲目性。首先是转变仅仅依靠材料解决耐久性问题的思想。由于环境因素往往对结构物的建造材料直接产生影响，使结构表现为因材料劣化而失效，因而人们习惯于认为，采用了耐久性材料就解决了结构耐久性问题。然而，国内外大量实践情况表明，耐久性问题的解决不仅是材料的问题，更需要解决施工过程中的管理和质量控制问题。也就是说使用耐久性材料，必须培养应用过程中的高素质人才。
四、港口码头工程结构三种设计状况
1．设计状况
ISO2394 下的定义：“代表某一时间间隔的一组物理条件，其设计必须论证在该间隔内其相关的极限状态是不会被超越的。”通常认为结构从施工到使用的过程中所考虑的不同结构和环境条件称为该结构的设计状况。每一种状况都代表一定的时段，与各种危险性条件和相关的结构极限状态相联系，为了考虑不同的失效后果，对每种设计状况应有区别采用不同的结构体系、可靠度水准和基本变量设计值等进行可靠度验算。
2．港口码头工程结构的三种设计状况
（一）、持久状况，即结构使用期的正常条件，通常与其设计工作寿命期相关。
（二）、短暂状况结构使用或暴露的暂时条件。例如，当其施工或修理时，代表与设计工作寿命期相比的一个很短的时期。
（三）、偶然状态结构使用或暴露的异常条件。“港工统标”仅举例结构遭受某一基本烈度的地震作用情况，其它系统将火灾、爆炸、撞击或局部失效也作为例子列入规范。”持久状况和短暂状况是考虑必然行为。偶然状况则以在设计工作寿命期内具有相对低的发生概率来定义。
3．设计状况与极限状态的联系
“港工统标”中指出：持久状况需按承载能力及正常使用两种极限状态对结构或结构构件设计，短暂状况一般仅按承载能力极限状态设计，必要时需同时按正常使用极限状态设计。偶然状况可不按正常使用极限状态设计。
4．结构耐久性设计
耐久性的保证与工程的设计、施工、使用管理密切相关。为满足设计使用年限的要求， 在设计阶段就需要对结构耐久性进行评估、设计。
（一）、现在的使用要求，适应将来使用可能发生的变化。
（二）、预计的环境条件，特别是由于港口的建设、使用，自然条件向不利方向的变化；有时，特定的环境条件可以用数值来描述，并且可以建立对特定材料的模型。
（三）、考虑选用材料和产品的组成、特性。
（四）、掌握施工正常情况下所能够达到的质量及控制水平。
（五）、选择合理的结构型式和结构体系。
（六）、注意构件形状的影响和结构细部构造设计。
（七）、明确提出设计需要的耐久性措施。
（八）、明确使用期内需要进行的检测、防护和维修。
五、结束语
通过对新时期下，港口码头工程结构设计的策略的研究分析，进一步明确了口码头工程结构设计的方向，为港口码头工程结构设计的优化完善奠定了坚实基础，有助于提高港口码头结构的完善。
参考文献
[1]卢永昌,大型深水沉箱码头设计施工优化研究.河海大学硕士论文.2007.
第7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.
第8篇
1．1立足于大交通概念下土木工程检测技术新的人才培养方案
随着国民经济的迅速发展，我国交通运输体系的作用越来越重要，尤其是改革开放后交通运输部的成立，对大交通概念下的土木工程检测技术人才培养方案提出更高、更明确的要求。本专业培养掌握一定的土木工程基本知识和检测技能，具有较强的实践动手能力，具有良好职业道德的土木工程质量检测领域高等技术应用型人才。主要面向工程检测单位、各级工程质量监督管理部门等企事业单位就业，从事路基、路面、桥梁、隧道、机场、水运等工程的试验与检测、质量检验评定工作，也可面向大中型施工单位、设计单位或监理单位从事工程设计或管理工作。主要课程有公路施工技术、桥涵施工技术、路基路面试验检测技术、桥涵工程试验检测技术、隧道工程试验检测技术、工程测量、公路施工组织与概预算、道路建筑材料、检测仪器及设备等。具体的工作岗位或部门为：工程试验检测、工程施工、公路测设、工程养护维修、工程管理等。本专业人才培养规格为：具有识读和绘制工程结构设计图的能力；具有公路与桥涵勘测、施工放样和竣工测量的能力，达到中级测量工以上水平；具有土木工程试验检测的能力，达到中级试验工以上水平；具有从事道路与桥涵工程施工与管理的能力，达到中级施工员的技术要求；具有编制公路工程估算、概算、预算的能力；具有良好的职业道德和社会责任感，具备处理和协调正常事务的能力。培养具有综合职业能力的职业人：首先，应具备基本素质与能力，包括逻辑推理和数学应用能力、语言文字和口头表达能力、计算机常用办公软件能力、良好的人际沟通能力、团结协作精神及良好的心理素质等。其次，应具备基本的职业知识与能力，能够运用所学知识与技能，分析解决现场施工技术问题，具有从事道路、桥梁、水运、机场道面、隧道工程试验检测的能力。再次，应具备较强的职业拓展能力，具有一定的创业能力、技术改造和技术开发的能力、施工与组织管理等方面的基本技术与管理方法和公路养护的多专业技能。
1．2立足于本院土木工程检测技术专业的办学历程及社会声誉
1997年，本院开始设置公路工程试验检测专业；2004年，按照教育部相关文件，本专业统一更名为道路桥梁工程技术专业（试验与检测方向）；2008年更名为土木工程检测技术专业，该专业历经十五年的办学历程，已积累了一定的教育教学经验和人才培养方案。除了土木工程检测技术专业之外，土木工程系现有道路桥梁工程技术、市政工程技术、工程造价、公路监理、港口工程技术、地下工程与隧道工程技术（桥梁与隧道工程方向）、高等级公路维护与管理、铁路工程技术等九个专业，形成较全面的、立体化的、高职高专层面的土木工程专业人才培养体系。其中道路桥梁工程技术被教育部列为国家级教学改革试点专业，土木工程检测专业作为安徽省教育厅2008年批准的重点建设的省级特色专业。以本院土木工程实验实训中心为依托，建设土木工程检测特色专业具有有利的先决条件。该中心现有专职教师29人，中、高级职称比例55．5％，双师比例95％，外聘兼职实训指导教师34人，均具有中级以上职称，他们分别来自施工一线、工程管理、检测公司等相关部门。现已形成一支素质优良结构合理相对稳定“双师型”素质、技术水平高、业务能力强、专业齐全的专职教师、业务骨干教师、学科带头人、省内知名专家、专兼结合的教师团队，本院土木工程检测技术专业建设具有坚实的基础和良好的发展前景。本院坚持“立通，服务行业，面向社会”的办学定位，紧紧围绕行业和区域经济的发展推进专业建设和改革，精心打造“安徽交通黄埔”品牌，土木工程检测技术专业培养的学生“能吃苦，下得去，上手快，留得住，后劲足”，毕业生就业质量一直居于省内同类院校前列，在中国路桥工程有限责任公司、中铁大桥局集团有限公司等大型企业中已经形成了品牌效应，受到了社会各界的肯定和赞誉。
2土木工程检测技术特色专业教学探索的意义
教学探索是一种有目的、有计划、主动探索教学实践过程规律、原则和方法及有关教学中亟待解决的问题的科学研究活动［3］。特色专业是指充分体现学校办学定位，在教育目标、师资队伍、课程体系、教学条件和培养质量等方面，具有较高的办学水平和鲜明的办学特色，获得社会认同并具有较高社会声誉的专业［4］。高职院校的特色专业教学探索，出发点是教学，归宿是人才的培养、就业的竞争力和未来职业的能力。归根到底，就是为了适应新的就业形式下用人单位对毕业生人岗匹配的要求，培养社会急需的、动手能力较强的专门技术人员。
2．1理论意义
2．1．1促进专业教学改革与创新
积极探索有效的专业教学方式方法，开展特色专业教学研究，对于巩固现有专业成就，开拓专业未来发展思路，有着重大而深远的意义。任何一门专业教学都有其自身的教学规律和教学模式，把握教学规律，构建科学的教学模式，方能实现教学目标、提高教学业绩。
2．1．2促进教师的专业发展和学院的发展
使教师成为研究者是促进教师专业发展的一条重要途径和衡量标准。教师专业化的实现最终都要依靠教师为其本专业的发展作出贡献。特色专业建设为教师开辟一个广阔的空间，教师在这个舞台上将有更多的机会与业界同行交流教研经验，探讨学科前沿，促进其专业化的发展。20世纪80年代中期以来，在美国教育改革中出现了一种教师培养的新形式———专业发展学校。专业发展学校一方面促进教师的专业化，同时促进学校的教育教学及研究能力的发展［5］。
2．2现实意义
从区域背景和人才需求背景看，开展检测技术特色专业教学探索具有较强的现实意义：根据党的十七大全面建设小康社会的总体部署，公路交通提供安全、便捷、快速、可靠的保障，以满足将资源与市场、生产分工与合作紧密联系的要求，全国公路交通建设将保持良好发展势头。安徽地处华东腹地，扼华中而东西，向来为东南沿海通往中西部的交通要塞。公路交通运输是我国重要的支柱产业，是国民经济发展的基础，“十二五”期间，全省交通建设总投资3200亿元。其中，铁路1400亿元（含城市轨道交通200亿元），公路1300亿元（含高速公路850亿元），航道、港口200亿元，民航50亿元，管道80亿元，综合交通枢纽170亿元［6］。巨大的交通基础设施投资，急需大量建设人才，实行学历证书和多种职业技能资格证书并重的教育模式，毕业与上岗“零距离”，树立培养满足社会“急用”、上岗“实用”的新型人才观、以适应具体岗位及岗位群的能力结构需求的“综合岗位能力为核心，综合素质为基础”的质量观和以人为本的教学观。根据毕业生跟踪调查和行业人才需求调查，今后几年土木工程检测技术专业人才需求将呈上升趋势。近年来，土木工程检测专业人才紧缺，施工单位、检测单位、监理单位等都需要相当数量的土木工程检测专业人才，在毕业生招聘会上，出现明显的供不应求现象。该特色专业建设目标是将现有的桥梁、隧道、机场、道路等的检测技术向港口、航道、船闸检测技术方向拓展，培养的人才在全省交通系统形成“水陆两栖”、一专多能的试验检测技能型人才，从而形成安徽交通职业技术学院土木工程检测技术专业的特色，使该专业在本地区达到领先水平，为其他高校同类专业的建设与改革起到示范和带动作用。
3本院土木工程检测技术特色专业建设的成就
3．1形成“模块化”特色教学
就目前而言，“模块化”教学已经不是一个新鲜名词，在教学改革的呼声中被广泛应用于教学领域中。但相对于传统的土木工程检测技术专业来说，尤其是我校的高职教育中，一直沿用传统的分课程、分章节教学模式。“模块化”教学概念一旦进入检测专业教学领域中，必定会引起新的教学思维和突破。将检测技术专业教学内容划分为以下几大模块：基础知识模块、土木工程建筑材料试验模块、桥梁与隧道结构检测模块、公路、市政、机场道路现场检测模块和港口、航道与船闸结构检测模块。每个模块实行导师负责制，全面负责该模块的教学与学生考评。
3．2打造精英教学团队
优秀的教学团队是教学改革与建设的带头人和开拓者，组建一支创新能力强、协作意识强、知识资源强的教学团队，方能切实提高本专业的教育教学质量。本院把对土木工程检测技术特色专业教学团队的建设，最终落实为对教师的培育培养上：一是加强青年骨干教师的培育培养，在学历进修、科研经费、职称评审上都有一定的倾斜和照顾。积极鼓励支持青年教师撰写学术论文，申报科研项目，参加学术会议，以科研促进教学，切实提高检测技术专业实验研究能力和学术水平。所有青年教师都要努力做到“科学研究”和“教学实践”两条腿走路。二是加强“双师”型教师的培育培养，“双师”型人才是特色专业发展的灵魂，委派教师到企业进修学习，引进优秀的企业人才到学校任教。在本院土木工程检测技术特色专业建设中，有计划地选派5名教师走向生产一线锻炼。三是加强学科带头人的培育培养，选拔检测专业带头人1名，制定专业带头人培养方案。输送2名培养对象到职业教育发达地区参加精品课程建设的培训与学习。建设结构科学合理的教学梯队，具体表现在年龄、教龄、学历、专业、职称等方面做到科学合理。只有化解这些结构性矛盾，才能突破制约专业发展的瓶颈，向更高、更宽的平台发展。
3．3完善成熟的实训条件
检测技术专业是实践性非常强的专业，注重对学生动手能力、操作能力的培养。在“模块化”理论教学的基础上，积极探索实践教学。实践教学环节包括：实验教学、实训、专项培训、顶岗实习等。具体有：道路建筑材料综合实训、测量综合实训、公路工程认知实习、结构设计原理课程设计、桥梁工程认知实习、水运工程质量检测实训、机场道面试验检测实训、隧道工程试验检测实训、桥涵工程试验检测技术专项培训、路基路面试验检测技术专项培训、顶岗实习（毕业设计）前期工作、毕业顶岗实习、毕业设计（论文）及毕业答辩。拥有专用实训基地建筑面积5200平米、具有真实或模拟现场的专用实训场所10000多平米。建有工程测量、检测、力学、水泥、水泥混凝土、沥青、沥青混合料、集料、工程地质、建筑结构、工程CAD、勘测设计等实训室；同时拥有安徽交院工程试验检测有限公司、安徽交院公路工程监理咨询有限公司、安徽交院公路设计事务所3个校内综合实训基地。通过多年加大投入，扩建场地，现已基本建成实验实训设备先进，融教学、生产、科研、培训、技能鉴定“五位一体”的开放式综合实验实训中心，2007年被交通运输部行业技能鉴定中心确定为安徽“交通行业技能鉴定站”。而且是安徽省交通系统唯一的试验检测技术培训基地。建设具有校企深度融合特色、以职业能力培养为核心的稳定的校外实习基地，新建紧密型校外实训基地38个；建立健全校企合作的校内外实习实训基地管理体制和运行机制，保障实训基地健康可持续发展。
3．4提升较强的社会服务能力
本着“立通、服务社会、互动双赢”的原则，本院检测技术特色专业建设，始终以服务行业，服务社会为宗旨，积极服务地方交通建设。利用学院的优质教学资源，通过参与生产、项目咨询、技术开发、职业培训、技能鉴定等方式，实现“教育资源社会化”，增强学院社会服务能力，把学院建成安徽交通行业的高素质高级技能型专门人才培养基地、技术开发和咨询服务基地、干部和职工继续教育基地、职业技能培训鉴定基地和安徽高职教育的“双师素质”培训基地。本院受安徽省交通厅工程质量监督站委托，长期举办全省试验检测人员培训班，为我省交通建设一线培训了大批试验检测技术人员。
4结束语
在参与土木工程检测技术特色专业教学改革的过程中，深有以下几点体会和感受：
4．1特色专业建设是一项集体工程，是一项团队成果需要凝聚团队的向心力，发挥团队的集体智慧，团队成员协商分工，尤其在校本教材的编写上，充分体现合作的重要性。专业教师各有所长，搭建能够让教师充分施展才能的平台，激励更多的优秀教师发挥聪明才智，采取相应的激励机制提高大家工作的积极性和主动性。另外，还要开拓思路，注意多专业的结合，检测技术专业与土建其他专业的密切结合。
4．2特色专业教学探索要量力而行、切实可行结合本院的客观实际及检测专业建设现有状况，采用恰当适合的方式方法，因地适宜、因材施教开展教学研究。每一届学生、每个班级学生的基础和素质都参差不齐，因此，教学目标的制定不能整体划一，要量体裁衣，因人而异，符合高职高专学生的实际、符合本院学生的实际。教学目标尽量细化、具体化，讲究针对性、实用性。适当把握教学难度，既能够给学生造成一定的学习压力，又能够激发学生学习的兴趣与热情。这个“度”的把握实属不易，需要教师运用智慧，结合教学实践用心体会与揣摩。
第9篇
【关键词】建筑工程；桩基工程；施工技术；应用
与以往相比，工农建筑工程所使用的桩基材料、桩基类型、桩工机械等已有了很大的改观，形成了现代化的桩基工程施工体系。现代的施工企业要做的就是根据项目要求及建筑物的实际特点来选择施工工艺，以保证施工的质量和效率。以下，笔者就对桩基工程施工技术在实际的工民建中的技术应用问题作浅要分析。
1、科学地选择工民建桩基工程中的桩基
建筑业经过多年的发展，已形成了多种形式与类型的施工技术，为了保证高效，减少施工成本支出，施工企业在选择施工桩基工艺时，要综合考虑多方因素。例如，地质条件、建筑条件、负荷等级、桩基使用功能、施工设备等等[1]。以下是笔者选取几点桩基选择实例作的研究总结。
第一，用于下部设置或用于挡土墙下的斜桩时可采用桩基，因为桩基有比较强的承载能力，可以更好的承受建筑的上拔荷载和浮托力，例如用于工业厂房、车库等建筑的施工。
第二，因为桩基具有良好的稳定性，以此若地基条件为上部属软土层，下部土层坚硬，采用桩基最合宜。若是软土层太厚不利于桩进入至良好的土层时，可首选桩基的降沉。
第三，若施工场地处于特殊地质地带，如灰岩地区，那么桩基施工技术就不占有优势，因为特殊岩土地区一般存在土洞、断层、岩洞和裂隙发育的风险，以及其地下水可能非常丰富或者含有地下暗河通道等，这些都不利于桩基类型的选择和对施工安全性与质量的把握。所以，桩基固然有其优势，但也不是万能的，一定要做到“三思而行”，综合考虑现实地理条件、施工技术水平和工程方自身经济条件。
2、施工前期桩基的准备
目前，工民建中使用比较普遍的施工桩有：冲孔灌注桩、钻孔灌注桩、沉管灌注桩等等[2]。做好施工前期的充分准备，以保证桩基施工能顺利进行。笔者将施工前的准备工作分为两个方面：第一，测量放线。组织施工人员根据项目施工图到现场使用测量工具进行桩基的方位测量和定位。为减少误差，保证测量的准确性和精确度，应进行至少两次的测量，然后才能进行后续桩位部分加固与防护的工作。此外，施工区及周边应设有不少于两个的水准点，且水准点需是不受沉桩做工干扰的。第二，泥浆制作。制作混合泥浆时一定要严格按照标准的比例配备出水、土、纯碱的用量，再进行混合搅拌。同时，施工人员必须借助泥沙分离器或电子测沙装备对泥浆进行检验，严格控制含砂率，以确保桩基施工的不间断开展。
3、桩基施工技术在工民建中的应用
要保证顺利开展工农建桩基施工须遵循一定的施工技术原则。例如，施工时进行打排桩应遵守先中心后两头，或分段施工的原则；需要打群桩时遵循先中心后四周的原则；若在桩基施工周围有其他的建筑物，那么就应该先从靠近建筑物的地方开始施工。
3.1灌注桩施工工艺简述
灌注桩即在施工场地上钻孔，孔深达到所需的要求后将钢筋放入并浇灌混凝土。桩基灌注方法的有优点也存在缺点，如施工难度有高低低，进行人工挖孔桩可不受机械数量的限制，可以随时开展或同时进行所有桩基的施工，节省时间，但是存在的缺点是承载力低、花费人力、材料多等。
灌注桩施工前，要做足“三通一平”的准备工作，以保证施工工作的顺利进行[3]。其中“三通”指水通、电通、路通，即水给要充足、施工现场用电设施完备、以及场外道路已经实现铺至施工现场周围入口处，运输车辆出入畅达；“一平”指场地平整，即计划建的建筑物和条件现场基本平整，不需要机械平衡，人工简整即可进行施工。成孔工艺的选择需根据桩型设计来确定，若选用人工挖孔灌注桩，那么在挖时要留有运土通道，并在遇到地下水时边抽边挖；若在地质条件比较复杂的地区施工，如土层松散甚至地下水丰富的地区，仍采用保守的人工挖孔桩进行施工，那么就很难达到施工标准，造成施工期过度延长，此时采用长螺旋钻孔灌注桩不但造价低，还能缩短施工期，也不必担心地下水的影响。
此外，要保证桩头的质量，施工检查工作需细心到位。若发现桩顶高于自然地坪，就需要回填地面以达到原设计的标高，或者适当加灌；要保护好桩头和孔口，在冬季进行的施工要做好保温工作措施。在地基土质较差的施工地段，施工人员要做好护壁措施，选择的粉质粘土含胶体率应大于95%；为确保孔口的完整度护筒钢板的厚度宜为5mm，埋放护筒时需留出溢水口，以便于桩基施工时进行排水。
3.2两种常用灌注桩
3.2.1沉管灌注桩
沉管灌注桩是比较常用的两种灌注桩之一，其通过使用振动式设备或锤击式设备实现打桩。为制造出桩孔，可将带有活瓣式桩靴的钢套管沉入土内或者将附带钢筋混凝土的桩尖沉至土内，随后放入钢筋骨架与混凝土一起进行浇筑，完成后再将套管取出，同时可借助拔管时候振动产生的力量夯实混凝土，这样就完成了所需灌注桩的制作。
沉管灌注桩技术一般适用于砂土和粘土地基（使用时需基于独立柱上），其优势还包括，桩身持力足，不易下沉，桩身浮浆现象少等。需要注意的是，该项施工技术也存在一定的劣势，如施工时产生的噪声较大，缩颈桩发生率较高等。因此，施工前一定要做好现场勘察以便确认沉管灌注桩是否为最佳选择，并且必须在施工时做好质量监控各项工作。
3.2.2钻孔灌注桩
在钻孔灌注桩的施工过程中，可采用冲击式钻孔、冲抓式钻孔以及旋转成孔法进行钻孔。钻孔灌注桩的施工有泥浆护壁方式法和全套管施工法两种，其中泥浆护壁方式同时适用于冲击式钻孔、冲抓式钻孔和旋转成孔法。开始开孔前，先测出最精确的垂直度，对准好中线并压好护筒，保证良好的钻孔质量。使用冲击式钻孔法时，要注意持续添加补给泥浆并进行及时抽渣；开孔成形后，检查成孔是否有歪斜，还要及时将空洞内的杂物清理出来。确保成孔无误后，再放置钢筋笼，灌注水和混泥土，最后拔出护筒，检查桩基质量。
钻孔灌注桩的施工优点是，施工噪声和震动都比较小、成桩直径大、可在各种地基上使用，如砂土、粘土、甚至淤泥等地质条件。同时其缺点是，费工耗时、成孔速度慢、泥渣污染环境、成孔缩颈、塌孔等。
另外，由于桩基存在不同的类型，因此各桩基对沉渣厚度也有不同的要求。例如《建筑桩基技术规范》就作了明确指示，在进行混凝土灌注之前，端承型桩的孔底沉渣厚度不能大于50mm；摩擦型桩的孔底沉渣厚度不能大于100mm；而抗拔桩的孔底沉渣厚度则不应小于200mm。所以，施工时一定要注意所选桩基类型的施工标准规范，保证质量。
4、结束语
桩基础被广泛应用于工农建筑物和高层建筑中，是一座建筑物最基本的建筑结构，它对于确保建筑物的质量与安全，保障人们的住宅和活动设施安全桩基负有重大责任。建筑物的很大程度的重量通过桩基传到地面之下深处的位置，桩基稳定性的好坏、荷载能力的高低直接影响着地面建筑物质量优劣。因此建筑工程企业桩基施工单位应对此给予重视，除了要掌握技术过硬的桩基施工工艺，规范实施操作，还要各个施工环节的质量监控，不要为了降低一点成本就冒险偷工减料，以保证将整个施工工程完成得具有安全性和可靠性。
参考文献：
[1]张瑞华.桩基工程施工技术在工民建中的运用研究[J].山西建筑，2012（25）：102.
第10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。
第11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。
第12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。
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??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。
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??二、土建结构工程的耐久性
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????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。
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??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。
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??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。
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??三、技术规范的作用与管理
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????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。
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??四、准备提交政府有关部门考虑的建议
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????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。
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??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。
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??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。
