左 熹（金陵科技學(xué)院建筑工程學(xué)院，江蘇 南京211169）

土木結(jié)構(gòu)工程的耐久性與工程的使用壽命密切相關(guān)，是建筑結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)保持正常功能的能力，其中包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的適用性，并且更多地體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的適用性上[1-2]。

1 土木結(jié)構(gòu)工程的耐久性現(xiàn)狀

目前，絕大多數(shù)土木結(jié)構(gòu)是由混凝土作為材料?；炷两Y(jié)構(gòu)的耐久性是困擾土木基礎(chǔ)設(shè)施工程的世界性問題，但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設(shè)計與施工部門的足夠重視。長期以來，人們一直認(rèn)為混凝土是具有很好耐久性的材料。直到70 年代末期，發(fā)達(dá)國家才逐漸發(fā)現(xiàn)原先建成的混凝土結(jié)構(gòu)在一些環(huán)境下出現(xiàn)過早損壞。美國很多城市的混凝土基礎(chǔ)設(shè)施工程和港口工程在建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內(nèi)就出現(xiàn)材料劣化；據(jù)1998 年美國土木工程學(xué)會的估計，他們需要1.4 萬億美元處理美國國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施工程存在的耐久性問題，僅修理與更換公路橋梁的混凝土面板一項就需 850 億美無，而現(xiàn)政府每年為此的撥款只有50~70 億美元。另有資料指出，美國因除冰鹽引起鋼筋銹蝕需限載通行的公路橋梁已占在此環(huán)境下橋梁總數(shù)的25%。發(fā)達(dá)國家為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性投入了大量科研經(jīng)費(fèi)并采取相應(yīng)對措施，如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融的損害，鋼筋的混凝土保護(hù)層最小厚度已從50 年代的2.5cm 逐漸增加到4cm、6cm 直到80 年代以后的7cm，而混凝土強(qiáng)度的最低等級也從50 年代的C25 增到C40，橋面板混凝土從原來的不要求外加引氣劑、不設(shè)防水層到現(xiàn)在必須引氣以及需要設(shè)置高級防水膠膜并引入環(huán)氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區(qū)的公路橋梁在耐久性考慮方面至今仍無明確要求，對混凝土保護(hù)層和強(qiáng)度的要求僅為2.5cm 和C25，與加拿大50 年代水平一致。我國建設(shè)部的一項調(diào)查表明，國內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25~30 年后需大修，處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15~20 年。民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對較好，可維持50 年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命僅有30~40年。橋梁、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更嚴(yán)重，由于鋼筋的混凝土保護(hù)層太薄且密實性較差，許多工程建成后幾年就會出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂等現(xiàn)象。海港碼頭一般使用10 年左右就因混凝土順筋開裂和剝落。京津地區(qū)的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用，使用十多年后就出現(xiàn)問題。鹽凍也對混凝土路面造成傷害，東北地區(qū)一條高等級公路只經(jīng)過一個冬天就大面積剝蝕。

2 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題

使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題加劇的原因有：（1）由于混凝土的質(zhì)量檢驗習(xí)慣上只是以強(qiáng)度指標(biāo)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致水泥工業(yè)對水泥強(qiáng)度的過分追求，使水泥細(xì)度增加，并且早強(qiáng)的礦物成份的比例提高，這些都對混凝土的耐久性不利。我國對水泥質(zhì)量的檢驗在強(qiáng)度上的要求只是不低于規(guī)定的最低許可值，而國外的要求則同時還要求不高于規(guī)定的最高值，如果強(qiáng)度超出了要求也被認(rèn)為不合格，這種要求有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的均勻性。（2）工程施工單位不適當(dāng)?shù)丶涌焓┕みM(jìn)度?；炷恋哪途眯再|(zhì)量需要有足夠的施工養(yǎng)護(hù)期加以保證。國內(nèi)媒體上大加宣傳的所謂幾個月就修成一條大路、建成一座大橋或蓋成一幢高樓的工程，很可能就是今后注定要花掉更多資金進(jìn)行維修的工程。提前完成合同規(guī)定施工期的在國外會被罰款，因為施工過快意味著工程質(zhì)量有遭到損害的可能。（3）環(huán)境不斷被污染，如廢氣、酸雨，我國的酸雨面積已超過國土的30%，對土木結(jié)構(gòu)工程的耐久性也有很大的影響。當(dāng)前所迫切需要進(jìn)行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計的技術(shù)規(guī)格和條例，修訂和補(bǔ)充現(xiàn)行規(guī)范中對結(jié)構(gòu)耐久性的要求。需要明確各種基礎(chǔ)設(shè)施工程的設(shè)計工作壽命，在重要工程的設(shè)計文件中必須有使用壽命的要求和相關(guān)論證。為了提高混凝土耐久性，在混凝土中合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料是科學(xué)的技術(shù)手段，國外有的規(guī)范甚至規(guī)定在橋梁等混凝土結(jié)構(gòu)中必須加入粉煤灰等摻合料。

3 土木結(jié)構(gòu)工程耐久性的檢測和維護(hù)

土木結(jié)構(gòu)工程在使用階段的正常檢測與維護(hù)對提高結(jié)構(gòu)耐久性有很大的益處，對處于露天和惡劣環(huán)境下的基礎(chǔ)設(shè)施工程來說更是如此。為了保證結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，工程在建成后的使用過程中，應(yīng)該進(jìn)行定期檢測和維護(hù)。我國有結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計規(guī)范與施工規(guī)范，但沒有如何使用和維護(hù)的規(guī)范。有些工程倒塌事故，例如四川宜賓的南門大橋發(fā)生橋面坍落事故，就是橋面結(jié)構(gòu)與主拱之間的吊桿在連接處發(fā)生銹蝕導(dǎo)致的，如果定期檢測，這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結(jié)構(gòu)的損壞可能導(dǎo)致公眾安全的建筑物與橋梁、隧道等公共工程，規(guī)定必須定期檢測；即便是建筑物的玻璃幕墻或外墻面磚等建筑部件，因其墜落后容易傷及公眾，也有強(qiáng)制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質(zhì)相對不夠高，質(zhì)量控制與質(zhì)量保證制度不夠健全，規(guī)范對結(jié)構(gòu)安全與耐久性的設(shè)置水準(zhǔn)相對較低，已建的工程中往往存在較多隱患，所以有必要從法制上確定土木工程的正常使用和定期檢測的要求。

4 解決土木結(jié)構(gòu)工程耐久性的措施

(1)主管土木結(jié)構(gòu)工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的部門，對工程的耐久性作重點(diǎn)審查，并明確土木結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計應(yīng)有最低使用壽命的要求；應(yīng)盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程耐久性設(shè)計的技術(shù)條例，修訂補(bǔ)充現(xiàn)行規(guī)范中對耐久性的要求。

(2)加強(qiáng)土木結(jié)構(gòu)工程使用階段的檢測與維護(hù)。

結(jié)構(gòu)使用階段的檢測與維護(hù)對于及時查明建筑的安全隱患，確保混凝土建筑的耐久性十分重要。應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：

第一，制定和完善安全檢測與維護(hù)相關(guān)規(guī)范制度。對工程使用階段檢測維護(hù)的時機(jī)、內(nèi)容和方法進(jìn)行詳細(xì)的明確，上級安全監(jiān)督管理部門要不定期的進(jìn)行檢查和抽查。

第二，要更新和改造安全監(jiān)測設(shè)備和設(shè)施。定期檢查升級安全檢測設(shè)備設(shè)施，確保安全檢測設(shè)備能夠?qū)崟r保持良好的工作狀態(tài)，實時準(zhǔn)確的觀測記錄建筑物的安全狀況資料信息。

第三，要靈活采取多種檢測手段。在采用人工定期對建筑物實施全面檢測的同時，綜合采用電腦智能觀測設(shè)備，建筑物觀測檢測網(wǎng)絡(luò)等方法，力爭全面、正確的評價建筑物的安全狀況。

[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50010-2002）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001

[2]建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001