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1.2課程設置保證了土木工程專業建筑學類課程之間的關聯性和延續性

目前，土木工程專業開設的建筑學類的課程有建筑制圖、房屋建筑學、計算機輔助設計、建筑美術等課程。這些課程的開設較為獨立，彼此之間缺乏關聯性,缺少過渡和呼應。建筑方案設計課程的開設可以將這些建筑類的課程統籌和協調起來，加強課程之間的相互聯系。通過學習建筑制圖和房屋建筑學課程，學生掌握了建筑制圖的標準和要求、建筑細部的構造要求及淺略的建筑設計知識。在此基礎上，開設建筑方案設計課程，通過講解理論性的設計原理和方法、進行具體題目的實踐設計，可以進一步讓學生開拓視野、掌握正確的設計方法，能夠獨立地分析、解決設計問題。在建筑方案設計課程之后開設計算機輔助設計和建筑美術課程，可以有助于學生運用建筑美學原理強化建筑平、立面設計，并通過計算機技術準確的將設計方案轉化為二維或三維圖形，形成更直觀的建筑表達效果，加強學生對空間的理解和組合能力。因此，開設建筑方案設計課程，有助于加強土木工程專業建筑學類課程之間的關聯性和延續性。

1.3課程開設有助于土木工程專業應用型高素質復合型人才的培養

在工程設計領域，建筑、結構和設備是緊密結合的三個部分，建筑設計控制著建筑室內外空間的舒適度和建筑外立面的藝術效果，結構設計在此基礎上實現建筑的安全和穩定，設備從水、電、空調三個方面來實現建筑使用的舒適度。這三個部分合作的好壞決定了建筑設計成果的優劣，因此作為土木工程專業的學生應當掌握建筑設計和設備設計的知識，以實現三方在實施工程項目時能合作共贏。當前，建筑行業的競爭日益激烈，在這種大趨勢下，更加迫切要求土木工程專業的學生掌握相關的建筑設計知識，適應社會的需求。因此，開設建筑方案設計課程有助于拓寬和提高學生的知識面和理論素養，有助于培養應用型高素質復合型人才。

2建筑方案設計課程在教學過程中出現的問題

1）、老師在上課過程中的理論課時偏多，造成了學生實踐設計課時偏少，從而無法實現老師一對一的輔導學生，師生之間的交流偏少，學生學習較為被動。同時，在實踐課時中，學生之間的相互交流也較少，很多學生都是悶著頭自己做。2）、學生在實踐設計中，不善于查閱資料，缺少分析問題、解決問題能力。例如在設計過程中，任務書中只規定了每種房間的面積，房間具體的開間和進深尺寸要由學生確定。很多學生在確定房間開間和進深尺寸時，不考慮房間的使用功能，只憑空想隨意確定，最后設計出來的房間完全無法滿足使用功能的要求。其實只要學生站在使用者的角度去考慮房間的使用對尺寸的要求，并查閱相關的設計規范或建筑設計資料集，都能夠確定較為合適的尺寸。3）、學生在進行建筑設計時偏重建筑平面設計，忽略立面設計。在設計過程中，學生往往花費大量的時間進行建筑平面的設計，導致沒有太多時間進行建筑立面的設計。同時，由于缺少一定的建筑美學基礎，學生設計出來的建筑立面比較簡單、呆板。最終出來的圖紙往往是平面設計達到了深度要求，立面只是在平面的基礎上生成的，毫無美感可言。

3建筑方案設計課程的教學改革措施

3.1轉變教學思路和教學形式，重新定位老師和學生在教學中的角色。

土木工程專業的建筑方案設計課程應該由傳統的以老師為主體的偏重理論教學的思路轉變為以學生為主體、老師為主導、以實踐設計為主線、理論與實踐相結合的教學思路。教學形式由以老師集中的理論授課為主的轉變為以學生進行多個專題的實踐設計為主要內容，理論知識的講授穿插在各個設計專題中。在新的教學思路和教學形式下，老師角色由傳統的教學主體轉變為學生設計過程中的協助者、引導者，在學生完成各個設計專題的過程中一對一的輔導學生，針對不同學生出現的不同問題做具體的指導，啟發和引導學生獨立地解決問題；學生的角色由傳統的知識被動接受者轉變為教學中的主體，能夠主動地根據老師下達的設計任務書，查閱相關資料、制定設計進度安排，并進行實踐設計，最終完成專題設計的任務。在整個教學過程中，老師和學生的關系是平等的，老師和學生共同研究學習，一起合作解決問題。

3.2采取啟發式、案例式的教學方法，拓展學生的思維

土木工程專業的建筑方案設計課程中理論教學部分可采取啟發式、案例式的教學方法，來拓展學生的思維，提高學生發現問題、分析問題的能力。啟發式的教學方法主要是通過老師引導學生發現并把握設計中的主要矛盾，選擇可行的解決方法，尋找設計的切入點。通過啟發式的教學方法，可以充分調動學生的主觀能動性，發揮學生的創造力，啟發學生從不同角度思考、分析、對比不同方案的優劣，為提高設計能力打下基礎。參觀加實例分析的案例式的教學方法可以加深學生對設計專題相關知識的印象。老師通過方案圖片介紹多個相關建筑設計實例，研究其功能組織、立面細部做法、建筑形體與色彩等方面的內容，引導學生討論分析各個方案的設計思路及其優缺點，不僅能夠讓學生全方位的了解設計專題，同時也能提高學生分析問題的能力。除了通過圖片展示開展案例式的教學，也可以將上課地點移至真實的建筑空間內，更直觀地從功能設計、形態設計、空間設計等進行詳細的分析和講解，讓學生更直接的接觸和感受建筑空間，并進行對比分析。

3.3教學內容應選擇適合土木工程專業的設計專題，嚴格控制設計進度

土木工程專業的建筑方案設計課程作為專業選修課，從深度和廣度上無法與建筑學專業的建筑設計課程相提并論，因此課程內容應以大量性建筑作為設計專題以培養學生具備建筑設計的基礎知識。同時，在設計過程中，應當將現行的建筑設計標準和規范最大限度的融入教學和設計中，不僅能夠端正學生嚴謹和規范的設計態度，也能夠培養學生在設計過程中查閱規范的良好習慣。此外，在設計過程中，老師對設計構思的過程要進行層層控制，嚴格檢查各階段設計草圖，以實現學生在每個設計階段都能有所收獲。為保證設計質量，老師要嚴格按照設計控制學生的設計進度，，學生的最終成績也應涵蓋學生平時的表現。

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2.1采石過程破壞城市生態景觀

2012年末，中國城鎮化率達到52.57%，相比于西方發達國家均在95%以上，美國是97%，中國城鎮化水平仍然較低，但當前正處于高速增長時期。大規模的城市建設產生了對石料、石材、石灰巖、石英砂等資源的大量需求，在城市周邊山體，形成了大量廢棄采石場和巍聳的高陡巖石邊坡。以深圳為例，城市化初期1953km2的國土面積一度擁有669家采石場，其中3000m2以上456座，邊坡總面積超過1000hm2。無序開采曾對城市生態景觀造成了嚴重破壞，給城市和人居環境帶來了安全隱患。海南省三亞市是旅游島建設的重點城市，目前周邊有49個廢棄的采石場，總面積達250×104m2，其中荔枝溝Ⅱ號采石場面積6.3×104m2，正處于城市發展中央區，邊坡高陡，巖石，曾給當地城市景觀和生態文明帶來嚴重破壞。這些采石場亟需政府整治和覆綠，但城市巖石邊坡，土壤破壞徹底，缺乏水肥土等植物生存的基本條件，土壤生態修復難度極大[12，16]，已成為我國城鎮化生態文明建設的研究熱點和工程難點[15-20]。

2.2城市山體巖石邊坡特征

（1）城市巖體邊坡成型特征：從城市巖體邊坡成型特征看，①城市房建工程需用大量石料耗材，考慮運輸成本，以就地取材為主的采石場，大多以城市中央為軸心，散亂分布在城市近郊或城鄉結合部，地勢較陡峭、巖體外露的高丘或山地。②采石場石壁、山體宕口多為爆炸成型，采用垂直開采方式，自上而下挖掘，機械與人工結合環形開挖，石壁坡面凹凸不平。邊坡坡度在80～90°之間，形成巨大的高低不平的斷崖層面，甚至倒坡，巖體相對高度多在80～130m。③為方便石材、石料運輸，廢棄采石場多呈半環形邊坡。坡面受炸藥震力作用，局部多有裂痕或節理，但整體巖層結構并未破壞，石壁穩固和安全。（2）巖體邊坡立地環境：從邊坡環境特征看，采石場立地條件惡劣，高陡石壁坡面缺少平臺或平臺窄小，殘存土壤極少，原生植被破壞，缺乏植被賴以生存的土壤。因此，必須從工程措施上，多途徑解決回填種植土問題。同時，采石場環形開采的微地形環境，造成石宕內小氣候差異性，形成陰陽坡，坡面溫度、蒸發量、輻射熱等差異顯著，石壁陽坡夏季溫度可達50℃以上，陰坡低5～10℃。在南方亞熱帶氣候生物循環旺盛條件下，應利用采石場生物小氣候特點，在土壤生態修復和種植養護技術上，加以優勢利用。（3）水土流失趨向：從水土保持學特征看，采石場選址確定后，首先采用大型推土機和挖掘機，將土層推平運出，直見結實的巖石層。因此，巖體邊坡早期存在水土流失，并出現高峰，但土層清場后，隨著采石深度的下移，水土流失趨勢減弱。而廢棄采石場即使暴雨也只有水的流失，幾乎沒有土的流失。而且環形盆底容量很大，遇漬水也可通過周邊滲漏，對下游區域不構成水土沖刷威脅，保障了下游農田和人居安全。（4）巖體邊坡剖面形態：從土壤發生學特征看，采石場邊坡不具有完整的剖面特征，腐殖質層（O層）、表土層（A層）及淋溶淀積層（B層）基本被機械鏟除，只剩殘余的弱風化層（BC）和母巖層（C層）。我們從深圳和三亞觀察到由花崗巖母質發育的城市巖體邊坡，其周邊殘留體剖面喬灌植被覆蓋良好，表土層（A層）深1～1.5m，風化層（B層）厚度3～4m，母巖層（C層）埋藏在5～6m以下?，F狀巖體邊坡，90%為C層，BC層很薄。因此土壤生態修復過程中，必須靠外來土源輸入，既要修接納槽體，又要全面掛網錨固，工序復雜，工程成本較高，現市場價格達350～400元m-2。但在城市生態文明建設的推動下，技術市場需求仍然廣闊。（5）巖體邊坡力學性質：從巖體結構力學特征分析，采石場巖體多為近直立的花崗巖高邊坡，巖體強度較高。受爆炸及開挖等外力卸荷作用影響，巖體內產生大量節理、裂隙，原生或構造節理張開。在各種節理裂隙作用下，巖體被切割成大塊狀，坡面巖體結構較破碎，具有危巖落石發生的可能。巖體破壞模式主要為傾倒、墜落及局部崩（滑）塌破壞，造成邊坡局部失穩，形成大面積碎石流,采用工程防護措施時應注意這一特點。這增加了城市環境安全治理和生態施工的技術難度。因此，相對于其他山體邊坡，特別是道路創傷邊坡，采石場巖石邊坡生態修復的難度更大。

2.3城市高陡巖石邊坡土壤生態修復技術體系

（1）城市巖體邊坡土壤生態修復技術：實踐表明，巖體邊坡視角景觀特別是俯視景觀太差，生態修復技術難度太大。主要采?。孩賾陨镎趽鯙橹?，輔以全面覆蓋；②以種植苗木為主，結合灌草種子坡面混播；③充分利用邊坡及坡底平臺，種植高大喬木，以促早成林，發揮綠色遮擋效果；④坡面縱向間隔2m沿等高線設置植生槽，回填營養土；⑤充分利用槽內土壤資源栽植大苗木，建好植生帶。（2）V型槽+掛網噴混技術模式：針對80～90°坡度和土肥水皆無的城市高陡巖體邊坡的特殊性，單用掛網噴草或噴混植生技術效果很差。采用V型槽技術加掛網噴混植生技術模式，將工程措施與生物技術緊密結合，在垂直坡面上創造植物生長的微環境或植生帶。V型槽的作用：①V型槽由鋼筋混凝土現澆，深度約80cm，面寬約70cm，并與坡面成45°，2m間距等高線布設，主要功能是接納回填土和營養土；②分層切割坡面鐵絲網和噴植層重力下垂拉力，減少災害性拉力崩塌；③充分利用V型槽有限土壤資源，種植大苗，建立多層次植物生長帶。（3）V型槽技術模式的工藝流程[12]：包括：坡面亂石清理掛鐵絲網錨桿固網構筑鋼筋混凝土V型槽（搭設腳手架鉆孔錨桿制作綁扎鋼筋安裝模板澆筑混凝土）槽內回填種植土噴混植生（種植基材配置噴基底土層噴播種子無紡布覆蓋）V型槽栽種大苗植物帶建滴灌系統養護。（4）垂直巖體坡面噴混植生關鍵技術：南方80～90°巖石坡面推廣噴混植生，宜采?。孩賿祀p層鐵絲網，并用長、短錨桿固網；②在有機基材混合料中添加粘結劑，為降低成本，粘結劑可用國產膠粉，甚至可用硅酸鹽產品替代；③在網下墊草把或噴PE（聚乙烯）絲，可增加噴植層孔隙度和粘結力；④保障噴混層厚度10～15cm，可分2～3次噴基底，待物料凝結后再噴，以避免瀉底；⑤在噴播灌草種過程中，宜加入少量藤本種子，以加快覆綠，并攀緣局部倒巖。（5）V型槽種植帶建植技術：根據深圳、廣州南沙、海南三亞8個巖體邊坡治理工程實踐認為：①在回填土中加入營養基質，由腐殖質土、禽畜有機肥、復合肥、蘑菇肥及保水劑等組成，創造良好的根際土壤肥力環境；②針對南亞熱帶和熱帶氣候特點，種植帶建植堅持生物多樣性，強調以豆科、灌木、常綠及鄉土植物為主的原則（表2），增強植物的適應性和抗逆性；③加大藤本植物配置比例，組成喬、灌、藤、草人工生物群落；④提倡高密度種植，大苗、袋苗移栽。槽內分兩排進行種植，內側種植爬藤類，間距20cm；外側間隔50cm栽植灌木袋苗，每米段栽植苗木株數5～7株，主栽苗木為臺灣相思、小葉榕（Ficusmicrocarpa）、勒杜鵑（Bougainvilleaglabra）等，藤本植物包括爬山虎（Parthenocissusplanch）和葛藤（Puerariaphaseoloides）。（6）節水滴灌養護技術：水肥管理是V型槽及邊坡植物生長的安全保障。V型槽種植和噴混施工完成后，原工作臺、架拆除，養護工作困難，且不安全。因此，采用節水滴灌技術勢在必行。節水滴灌系統由高壓抽水泵站，蓄水池，PC（聚碳酸酯）主管、分管及滴水支管組成。蓄水池多設在山頂，以增加下泄壓力，或自流灌溉，直接將水滴送入植物根際。必要時可添加水溶性復合肥，水利用率高、工作方便，非常適合采石場邊坡水肥調節。同時做好缺苗修補、雨后追肥、防治病蟲鼠害等。養護2～3年，即可依靠自然雨水維護植被生長。

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2.1師資隊伍建設

師資隊伍建設是精品課建設的前提條件，也是教學質量的關鍵與保障．精品課的建設首先需要有一支師德高尚、治學嚴謹、學術水平高、教學經驗豐富、教學效果良好的高素質教師隊伍．在制定精品課建設規劃時，應以課程為單位合理配備師資，形成一支以主講教授負責、結構合理、人員穩定、教學水平高的教師梯隊，并按一定比例配備輔導教師和實驗教師．主講教授應了解學科前沿知識以及學科和課程的發展趨勢，能把握學科的發展動向，對課程的內容有合理定位；梯隊主講教師應具有豐富的教學經驗，能在教學一線貫徹教學意圖并有效地實施教學活動；實驗教師除應能指導學生進行基本的、綜合性的試驗外，還應在此基礎上開展一些創新研究實驗．師資隊伍建設是一項長期的工作，必須給予充分的重視，應使課程組教師的學歷結構、職稱結構形成合理梯隊，并采取相應的評價機制、激勵機制和用人機制等，確保課程達到理想的教學效果．對于當前不能滿足要求的教師應制定培養計劃，有計劃地實施培養，使得課程教學具有一定的延續性，以確保精品課建設的持續進行．

2.2課程知識體系的構建

課程知識體系與內容的確立，即教學大綱的制定是否得當，對于教學效果、學生知識體系的構建起著至關重要的作用．課程教學內容要具有基礎性、普遍性、科學性、先進性，能及時反映本學科領域的最新科技成果，以達到寬口徑、厚基礎、重能力、求創新的教學目標，這對于卓越工程師的培養尤為重要．

2.2.1理論教學

(1)教學內容的設計．

土木工程材料課程是一門理論性、實踐性均較強的學科基礎課，它涉及土木工程建設中所需要的各種材料及其制品．由于材料的種類繁多，涉及的學科領域廣，因而形成了龐大的土木工程材料內容體系．為此，在課程教學設計、內容規劃方面，要充分考慮到不同專業學生的專業特點，對課程的內容體系進行適當的分解、深化、組合與重構；并著力解決好教學內容的豐富性與課堂學時的有限性，教學內容的基礎性與材料科學的發展性，材料知識的理論性與材料的應用性之間的矛盾．例如：對于土木工程專業的學生，應對水泥、混凝土的有關內容進行加深加寬，適當增加水泥凈漿、高性能混凝土和混凝土的設計、生產、檢測等內容，并加強材料耐久性知識的講授；對于道路工程專業，則應增加無機結合料、瀝青混合料、土工合成材料等內容，并對石材、集料的內容適當多作介紹；而對工程管理類的專業，教學內容的面要廣但深度要適當．隨著材料科學的發展，新材料、新技術、新標準的不斷出現，教學內容要及時進行更新和補充．如高分子材料品種很多、發展很快，各種新型砌塊、環保墻板的涌現，以及各種性能優異的新型防水材料的應用等，都應及時引入課堂，進行補充加強；而對于逐漸淘汰的，如燒結黏土磚等高能耗、非環保材料則應予以簡略，或采用對比的方法講述．此外，材料科學的理論性深度應適當，要與應用性緊密結合，體現出理論指導實踐，實踐豐富理論的相互作用．如教師在講課中及時補充了“鳥巢”、“水立方”等工程中所采用的新材料、新技術，在充分體現工科院校特色的基礎上，使學生掌握更多的工程實踐知識．

(2)教學方法的多樣化．

教學內容的傳授需要好的教學方法來體現．要不斷改革教學方法，逐步形成以多媒體教學為主的教學方式，充分發揮教學課件圖、文、像并茂，信息量大和直觀形象的優勢，同時積極開展工程實例法教學，形成一套有特色和較為成熟的教學模式．在課程教學過程中，既要注重夯實基礎理論知識，又要加強與工程實踐相結合，以工程實例來說明相關的知識點；要加強材料的應用性知識，強化學生作為卓越工程師的工程意識和責任意識，使學生具備依據工程特點、材料性能合理選用材料、正確使用材料的能力．例如，在講授混凝土骨料的質量與級配理論時，引入了汶川地震中最牛小學的工程實例，極大地吸引了學生的注意力，強化了學生的工程意識、責任意識．學生反應這種教學法很鮮活，時代感強，有利于提高思維能力．課堂教學中，還應重視研究性學習、探索性學習、協作學習等現代教育理念在教學中的應用，指導學生自主學習，提高學生的思維能力和創新精神．如在講授水泥的性質、品種與應用時，提出了大體積混凝土的工程問題，讓學生通過思考選擇適宜的水泥品種，并進行課堂討論，將工程實踐與理論知識聯系起來，使所學知識也活起來．

2.2.2實踐性教學

實踐性教學環節是工科院校加強理論與實踐相結合的重要環節，也是國家實施卓越工程師培養計劃重要的加強訓練環節．

(1)實驗教學．

教學實驗是課程教學體系中重要的實踐性教學環節，按照基本技能、應用能力、綜合素質培養的目標，要重點改革實驗教學的形式和內容．在土木工程材料課程中設置了基本性能實驗、綜合實驗及設計創新實驗三個模塊．通過基本性能實驗，應使學生掌握材料基本性能的檢驗方法及相應的試驗技能；通過綜合實驗，應使學生能根據不同情況下不同的試驗結果，對材料的性能進行綜合分析；設計創新型試驗可根據學生的需求展開，實驗室對學生開放，為學生進行課外科技活動提供平臺．在這種設計創新型試驗中，教師可為學生安排一些設計型、創新型、研究型的實驗，可以針對某一問題進行較深入的試驗研究，如減水劑或摻合料對混凝土強度、流動性、耐久性的影響，混凝土裂縫影響因素分析，聚丙烯纖維對砂漿抗裂性能的影響等．學生在對所研究問題進行充分思考后，自己設計出實驗內容和實驗步驟，并通過具體的實驗操作、試驗現象的觀察、試驗數據的處理分析、試驗結果的總結以及試驗報告的編寫等一系列環節，得到一次全面的系統的訓練．這樣，既培養了學生對材料科學研究的興趣，又為學生解決實際工程問題提供了方法論，為提高學生的創新能力和綜合素質創造條件．

(2)結合工程的實踐教學．

普通本科高校的定位是培養應用型人才，為加快卓越工程師的培養進程，應使教學活動更加接近工程實踐，讓學生在工程中得到鍛煉，畢業后才能盡快適應和勝任實際工作．一方面，教師在鼓勵學生進行設計創新型試驗的同時，還應鼓勵他們參與具體的科研活動．學生可以參加到教師的科研課題中，也可組織能力強的學生在教師的指導下自己確立科研課題，并在實驗室或借助實際工程開展研究工作．另一方面，教師還應適時地組織學生進行一些課程實習．如組織學生到水泥廠、混凝土攪拌站及典型的實際工程現場去參觀(如參觀大體積混凝土工程等)，以增加學生的感性認識．同時，引導學生善于在實際工程中發現問題，并對這些問題展開討論，積極運用所學知識去尋求分析、解決問題的方法和途徑．也可邀請有關專家作專題報告，讓學生了解工程中有哪些關鍵問題需要解決，解決的思路是什么，需運用哪些相關知識等．學生在與實際工程的緊密接觸中，感到學以致用，從而提高了他們的學習興趣，開闊了思路，激發了創新意識，進而使其研究、處理問題的綜合能力和素質顯著提高．這些都對盡快達到卓越工程師的培養目標有極大的促進作用．

2.2.3網絡教學資源建設

在當前信息化建設快速發展的今天，網絡資源賦予精品課建設以強大生命力．理論教學、實驗教學以及實際工程現場的學習都是在有限的時間內完成的，要想將課堂延伸，應充分利用網絡資源，即通過網絡課堂為學生的學習提供很好的補充．我校在土木工程材料課程中建立了課程網站，其資料豐富、圖像鮮明、信息量大，已設有理論教學、實驗教學、新材料博覽、技術標準及工程實例等幾個專欄．理論教學欄目包括教學大綱、教案、教學課件、習題等各種教學文件及豐富的課程資料，便于學生隨時查閱；實驗教學專欄設有實驗室介紹、基本的實驗項目、實驗指導書及相關的實驗視頻等有關實驗教學的文件及資料；新材料博覽欄目設有大量的土木工程材料樣本、應用圖片及圖像，對教學內容進行了多方面的補充與延伸，增加了學生的感性認識，并極大地擴展了課堂知識；技術標準欄目收集了各種現行的材料技術標準，還直接與國家各標準網站鏈接，便于學生和教師及時查看最新的標準與規范，以更好地服務于教學；為加強理論知識與實際工程的聯系，網站還設置了工程實例專區，有各種工程實例供學生隨時了解查看，既擴大了學生的視野，也使其體會到肩上責任的重大，增強了工程意識、責任意識與創新意識．此外，為加深學生對課程內容的掌握，網站中還搜集了各種參考教材、科技文獻目錄及相關網站資料；并設置了試題庫專欄，有大量的習題供學生練習；為加強學生與教師的溝通，還設置了交流欄，使教師能及時了解學生的學習動態．總之，應充分利用網絡平臺給課程提供的強大支持，使課程的知識體系延伸，加強課堂教學效果，實現優質教學資源共享．

2.2.4教材建設

精品課程的建設，是許多項課程建設的糅合，精品教材建設是其中一項重要的內容．目前，土木工程材料教材的版本很多，選用合適的教材有利于促進學生的學習，對于推進教學改革，取得預期的教學效果至關重要．在選擇教材時，首先要看其課程體系能否反映先進的教學思想，體現教改的意圖，教材不能僅僅是基本原理、基本技能的介紹，而應該有課程建設的創新點出現．如：為加強實踐性教學，教材應體現與工程實際緊密結合，做到理論聯系實際；教材內容應能反映學科前沿成果，并不斷更新；教材應具有鮮明的特色，要與學生能力、素質的培養和創新教育的教學方法相吻合．課程組經過多年持續深入的課程建設與改革，通過對不同專業教學內容進行分解、組合及深化，編制出版了一套適合本校學生的具有專業特色的教材，并包括配套的多媒體課件、實驗指導書及相關的習題指導書等．由于擁有一套比較完善的、立體化先進教材，從而保障了培養卓越工程師教學的基本需要．這套教材的編寫也體現了課程組教師的學術思想、學術風格和教學水平，使精品課程建設上了一個新臺階．

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(二)“水土保持工程學”課程實踐教學存在的問題

云南農業大學“水土保持工程學”課程實踐教學取得了一定的成效，但是還存在一系列需要改進和提高的地方:實踐教學流于形式，未達到真正的教學目標;實踐教學保障機制與教學評價體系不健全;等等。以上問題影響了本課程實踐教學的開展，需要進一步加強研究，予以解決。

二、“水土保持工程學”課程實踐教學設計的探索

在借鑒其他院校水土保持專業課程實踐教學經驗的基礎上，立足本校的教學環境，充分考慮學生的實際需求，提出該門課程實踐教學設計如下:以社會需要為目標，以學校及學生實際為出發點，組織開展相關的教學實踐;課上實踐與課下實踐齊頭并進，組織開展與專業學習、課外科技有關的科研活動和生產實踐活動。

(一)教學重點與教學要求

通過該課程的學習與實踐，學生能夠了解和掌握常見水土保持工程措施的原理、布局、結構、功能特點、斷面尺寸、CAD制圖、建筑材料、穩定分析等內容，并且能在實際操作中運用。實踐教學過程中我們應從以下幾方面來努力:一是以社會需求為導向，將水土保持工程相關的國家規范、行業標準充實到教學內容中;二是不斷補充本學科的前沿知識，重視水土保持一些關鍵技術的應用，如水土流失區面源污染控制與環境整治技術，開發建設項目水土流失防治技術，水土保持新材料、新工藝、新技術等;三是以水土保持單位的實訓項目作為教學實例，教會學生如何學以致用;四是以生態文明建設為目標，注重流域或區域水土資源的保護、改良與合理利用，將一些“生態”工程措施的理念與設計補充進教學實踐中;五是以夠用為原則，簡化知識，減輕學生的學習負擔，只要學習在實際工程設計與施工中常見的問題即可;六是以開發建設水土流失的防治措施設計為重點，如攔渣工程、降雨蓄滲工程、臨時防護工程等，鼓勵學生開展相關實踐學習。

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一、我國土木工程建筑結構設計中存在的問題分析

從我國近些年土木工程建筑結構設計的發展來看，城市建筑水平已經得到極大提升，建筑工程設計也開始多樣化，并且在實際的工作中較為注重對于人們生活質量要求的相關問題，但是具體分析來看，我國土木工程建筑結構設計存在的問題也是有的，而且這些問題體現在多個方面，需要引起設計者和相關管理者的關注。

1.土木工程建筑結構的牢固性有待提高

眾所周知一個建筑工程最為主要的就是要保障具有牢固性，這不僅僅體現在建筑物的安全和穩定，更主要的是對于居住者的一種安全保障，引起要切實做好牢固性的管理工作。載現代社會的土木工程建筑結構設計中，如何做好工程牢固性的相關工作逐漸成為一個較為重要且必須思考的問題。但是我國土木工程建筑結構設計中對于這一問題的解決力度還不夠，其中存在的一些安全隱患問題并沒有切實的解決。在土木工程建設結構設計中，雖然表面上沒有任何問題，但是一旦出現自然災害，比如地震、火災等都有可能對于建筑物造成巨大的沖擊，致使建筑結構發生一定的變化，對人們的生活安全造成嚴重影響，這些問題都是在土木工程建筑結構設計過程中沒有做好地基工作。比如在我國2008年發生的汶川大地震造成眾多房屋、橋梁等出現坍塌的情況，都是因為沒有做好工程牢固性的保障工作。

2.構造柱和承重柱的區分問題

土木工程磚混結構建筑的構造柱和梁配合設計，能夠起到良好的防止墻體斷裂的情況，是一種重要的保障措施，更是對居住者生命財產進行保障的重要基礎，但是在現實的工作中，一些土木工程建筑結構設計人員沒有清晰的認識到兩者的區別，尤其是沒有分清楚構造柱和承重柱的概念，將承重柱的設計方法直接套用到構造柱設計當中，沒有為構造柱設置基礎。因此，難以抵抗地震的震動強度，從而導致結構裂縫、沉降等，甚至引起建筑物倒塌。另外。為了方便分析承重柱受力，將其截面面積設計得太小。這樣在外力的作用下，柱體和梁體就會出現開裂問題。

3.缺乏對環境因素的考慮

前面已經提到，我國是一個地域差異較大的國家，每一個地區都具有自身的特征，不僅僅是居民對于建筑的需求，更主要的是建筑結構設計中的一些需求問題，比如地域環境對于建筑結構設計的影響，在我國東西南北土質、水質、文化等因素差別比較大，比如在潮濕度方面，南方比北方較為潮濕，那么如果在土木工程建筑結構設計過程中不能進行有效的考慮，而采用同樣的建筑結構設計理念，在建筑材料的使用方面沒有區別，那么在建筑物的使用過程中必定會出現一些問題。

二、土木工程建筑結構設計問題的有效改進措施

作為土木工程建筑結構的設計人員，在進行相關設計工作的過程中必須主動進行實地調研，不斷 提高自身的設計水平，尤其是對于上述提到的一些問題必須進行及時的改正，提高認識，全面提高建筑結構的設計水平，保障工程的質量和人民群眾的生命財產安全。

1.全面做好牢固性設計工作

前面對于牢固性設計存在的問題進行了詳細的分析，因此作為設計人員在未來設計的過程中必須充分重視這一問題，第一個方面是做好內力組合設計工作。內力組合是土木工程結構承載力抗震設計的要點，它要求在調整承載力抗震系數的基礎上設計。工程結構抗震設計要求材料強度的設計值應大于沒有考慮抗震要求時的材料強度設計值。如果采用非抗震設計的材料強度設計值進行計算，則抗震設計需要對承載力抗震的系數進行調整。通過綜合受彎梁、偏壓柱、受剪等的系數調整，提高結構的承載能力；兩一個方面是做好板設計和配筋。板設計和配筋的結構設計，要分析板長邊和短邊的長度。如果長度差距< 2mm，則適合采用雙向板計算的方式設計；

如果兩者的長度差距在2 ～ 3mm 之間，則適合沿著短邊的受力單向板進行計算，并將足夠的構造鋼筋布置在長邊位置。根據工程結構板的具體大小，可按照彈性的方法計算。對于連續雙向板跨中的最大彎矩計算，要求根據荷載分布的具體情況，對滿布荷載進行分解和間隔進行布置。

2.充分考慮環境的因素

針對我國建筑結構設計中存在對于環境因素認識不足的問題，在以后的設計中，我國的設計人員必須及時提高認識，對于環境問題進行解決，首先是要認清楚當地的實際土質，土質環境決定了建筑物的穩定程度，也就是要求這些設計人員在設計的過程中對當地的土質情況進行充分的考察了解，如果在土質較為疏松的地域進行建筑，就比考慮進一步進行加固的問題；其次是做好天氣等問題的考察，在我國南北方的雨水差異較大，因此要根據這些區別進行不同的建筑設計，比如在南方，雨水較多，那么在進行建筑結構設計中要充分考慮有效防水、防潮的問題，避免因雨水過多而影響建筑物的質量；最后是要區別地域人文環境，我國是一個地域廣闊，多民族的國家，每個地區和民族在發展的過程中都有獨特的風格，因此建筑結構設計也要充分考慮居民的需求，在設計過程中有所區別。

結語

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一、 地基承載力深度修正的問題

設計不超過 20 層的高層、多層建筑時，我們經常直接選擇樁基的基礎形式，其實在非軟弱土地區，應首先探討采用天然地基的可行性，以利于降低基礎造價，合理地確定地基承載力值就顯得尤其重要，《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）規定：地基承載力特征值應按下式進行修正：fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5），而在地基承載力值的組成中，深度修正部分占有較大的比重。這對于主裙樓一體結構，在進行主樓地基承載力計算時，因裙樓基礎的有利及不利影響，如何合理地確定用于深度修正的深度值 d 尤為重要。規范在 5.2.4 條條文說明中這樣規定“對于主體結構地基承載力的深度修正，宜將基礎底面以上范圍內的荷載，按基礎兩側的超載考慮，當超載寬度大于基礎寬度的兩倍時，可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深，基礎兩側超載不等時，取小值?！边@就要求設計人員在進行具體工程設計時，應根據此條的要求，結合工程實際情況合理地確定承載力深度修正所采用的埋深

值 d，但設計人員對此認識卻并不一致，經常有困擾。最常見的是高層主樓帶地下車庫這種類型.

（1）當高層主樓采用筏板或箱型基礎時，在主樓縱、橫兩個方向上，若 B1、B2 均大于 2B0，才能考慮裙樓荷載對地基土產生的超載作用，將超載折算成土體厚度 d2，（兩側超載不同時，取小值），此時 d=d0+d2，若 b1、b2 中有一值大于 2B0，而另一值小于 2B0 時，或均小于 2B0 時，裙樓荷載作為超載折算為土體厚度 d2，當 d=d0+d2≥d1 時，取 d=d1，當 d=d0+d2

（2）當主樓采用柱下獨立基礎加防水板的形式時，則靠近地下室一側的基礎可考慮土的超載作用，d 的取值同 1，但主樓內的其他基礎的埋深 d=d0。合理確定用于深度修正的基礎埋深值 d，從而確定主體結構的地基承載力值 fa，這樣才能使結構的基礎設計達到合理經濟，最優化。

二、 主次梁節點設計問題

我們在工程設計的計算過程中不可避免地會出現主次梁相交的情況，時常會發現框架主梁扭矩很大，抗扭承載力不足，有些處理辦法就是將次梁與主梁相交處設為鉸接，釋放扭矩，但這樣處理是否合理，與實際的受力情況是否一致呢？個人以為：作為梁端鉸接，就是要保證梁端有一定的轉動能力；固接，就是要限制梁端的轉動能力；而實際上沒有完全的鉸接也沒有完全的固接，梁端鉸接不能隨意地人為設置。

設置鉸接梁，是允許此梁在兩端形成朔性鉸而產生裂縫，但是不會破壞，就是說形成朔性鉸之后，此梁由超靜定變成靜定結構，結構設計一般都是超靜定結構。這樣一個破壞不會對整個結構體系影響很大，才能滿足結構安全的冗余。如果主次梁截面相差較大，支座主梁對次梁約束不大的情況下可以設定為鉸接，即使為鉸接，《混凝土結構設計規范》10.2.6條對此做出了規定，要求上部配置構造鋼筋，且構造鋼筋截面面積不得小于下部鋼筋的 1/4，；如果主次梁截面相差不大，次梁高度只比主梁少50mm，這時候就不能完全忽略主梁對次梁的約束了，這種情況是最容易出現框架主梁配筋超筋、抗扭承載力不足。如何處理，首先我們應該考慮加高框架梁解決配筋超筋，加寬框架梁解決受扭不滿足，如果條件所限不能加寬，那才可以看能不能鉸接次梁了，但這里的鉸是指的假想鉸，而是要保證支座負筋首先屈服，造成內力的卸載和重分布，分布后達到和鉸接類似的受力情況，此時的鉸接就得要從構造措施上進行保證，現行國家標準圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》（11G101-1）第 86 頁針對非框架梁（即次梁）的配筋構造做出了明確的示意。

結構設計最重要的原則是：結構設計建模要立足于結構自身，主要力學模型要與實際構件接近，以保證計算結果能夠真實反映結構狀況，這樣才能保證結構的安全。

三、 地下室嵌固端的選擇問題

在有地下室的結構設計時，地下室的頂板是否作為上部結構的嵌固是很重要的。這不僅僅是關系到計算結構的內力的大小，而且在某些工程中會整體結構成為一個超限建筑，對結構設計造成難點。嵌固的概念，這里所說的嵌固應該是強度嵌固而非力學嵌固；力學嵌固―― 完全剛性的固定，嵌固點以下剛度無窮大，嵌固點無平動、轉動，實現了完全的約束。而強度嵌固―― 柱的塑性鉸出現在地上一層的下端，而不是出現在梁柱節點兩側的梁上，即強梁弱柱.實現的方法：（1）增大梁的抗彎能力；（2） 增大地下室柱頂的抗彎能力；（3）滿足規范的各項要求。嵌固端所在層樓板要求連續，這樣才能保證水平地震力的傳遞。實際工程中常遇到地下室頂板開洞，甚至是大面積的開洞，此時必須要與建筑專業配合，避免將洞口設在主樓周邊，開洞面積不宜大于嵌固端層樓板面積的 30%，同時將洞口周邊樓板加厚，以滿足剛性樓板的要求。工程中還會碰到當地下室頂板的標高不一致的情況，以下沉式廣場為代表，如果地下室頂板與地上一層高差小于層高的 1/3，則只要地上一層的側向剛度能滿

足規范要求，則地下室頂板可作為嵌固端，即使高差稍稍超過 1/3 層高，也可將主樓周邊一跨的樓板適當抬高以滿足高差，不過需進行加強處理：有錯層部位加大梁的剛度，在錯層處樓板加腋，以保證水平剪力的傳遞路徑。

四、 結語

建筑結構設計是建筑工程的開端，其需要設計師具有扎實理論功底和創新思維，以及嚴謹的設計工作態度。對于結構設計中出現的問題，設計師要積極采取相應的措施進行解決，保證建筑結構設計的合理性和科學性，以此來保證建筑結構的穩定性和建筑工程質量，推動建筑行業的不斷向前發展。

參考文獻：

[1]溫啟平，殷欣.基于防震考慮的高層建筑結構設計要點探析[J].建筑知識（學術刊），2013（02）.

[2]吳毅寬.建筑結構設計基本原則及合理設計方案分析[J].建材與裝飾（上旬刊），2013（01）.

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結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用（維護、檢測）有關，而這些又與土建工程法規和技術標準（規范、規程、條例等）的合理設置及運用相關聯。

1．我國結構設計規范的安全設置水準。對結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。

2．調整結構安全設置水準。我國結構設計規范的安全設置水準較低?，F在提出要重新審視結構的安全設置水準，主要是基于客觀形勢的變化，是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎，要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要，有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。對工程技術人員來說，結構的安全度用可靠指標和虛假的失效概率表達后變得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系數那樣從安全儲備出發的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題；現行設計規范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他們認為半概率的多安全系數方法更適用于規范，也不排斥可靠度分析的結果可以作為一種參考，在綜合判斷安全系數的合理取值時予以考慮。

二、土建結構工程的耐久性

土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性，而且更多地體現在適用性上。

結構耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測、維護和修理不能分割，對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用過程中，應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范，但沒有如何使用的規范。如果有定期的檢測要求，有些事故是可以避免的。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差，質量控制與質量保證制度不夠健全，規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低，已建的工程中往往存在較多隱患，所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質量，雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定，但是這種要求執行起來缺乏可操作性。要將結構安全質量事故減少到最低程度，還應以預防為主，通過例行檢測及時發現問題。

現在國內有大量土建工程因步入老化期需要診治，也有大量已建的違章工程需要評估，更有許多工程發生病害需要診斷和加固，各地已涌現了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍，并有蓬勃發展成為一種新興行業的趨勢。出現問題和病害以后再來治理固然重要，但是我們應該更加強調預防。對于在役土建工程的檢測和評估，要建立相應的法規和標準，要有從業人員的注冊和從業機構的資質認證制度，在管理體制上予以規范。

從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看，需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出，很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用，不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能，而且經濟上算總賬會很不合算。我國雖是發展中國家，現在正大興土木，可是過去建成的大量工程已經或過早老化。加上進入90年代以后交通量猛增，超載嚴重，以往的設計標準又低，路、橋的維修問題十分突出。由于養護維修費用得不到保證，造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。

三、技術規范的作用與管理

長期以來，受計劃經濟體制的影響，我們往往視技術規范為法，將規范的具體規定和要求等同于法律條文來對待。技術規范或規程，與各種技術條例、技術要求、工法、指南等技術文件一樣都是技術標準，本身不具有法律作用，只當工程各方（業主、設計、施工企業）認同作為設計與施工的依據并在契約的基礎上，才能作為法律仲裁的依據。將技術問題法制化并強制執行，不利于技術進步和創造性的發揮，反而容易成為推卸責任的借口。當然，政府部門從國家和公眾的整體利益出發，需要在安全、環保等重大原則上對土建工程的設計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應的法規，但法規一般并不需要提供如何達到這些要求的具體技術途徑和方法，后者是技術標準的任務。政府也可以原則認可或批準某些重要的技術規范或其中某些內容使用。

土建工程有著強烈的個性，需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以規范作為技術標準宜強調其指導性而不是強制性。如果規范條文看作為一般意義上的法律條文，就有可能束縛設計施工人員的主動創造性并阻礙新技術的應用。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新，這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。我國的技術規范在編寫風格上也有模仿法律的傾向，極少提及使用者需要注意規范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設計施工中要取代規范中已經落后過時甚至有害的技術規定，則無異于違法行為。相反，只要墨守規范，即使出了事故，就可不負法律責任。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求，不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負面影響并杜絕鉆規范條文的空子進行偷工減料，應有必要建立這樣的共識并作出規定，即遵守了規范條文并不意味著就可免除法律責任。國外有些規范就是這樣規定的。

企圖不斷加強技術規范的強制性來解決屢禁不止的工程事故，不是解決問題的有效途徑?，F在，有關主管部門將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來，明確列為強制性條文，同時規定各個設計單位完成的設計，須通過有關部門或其授權委任的其他企事業設計單位的審查，而審查的主要內容就在于對照規范強制性條文的要求，其任務已類似于執法；這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因，主要在于管理不善，特別是管理環節上的腐?。黄浯问鞘┕げ僮魅藛T素質低，又難以短期解決；過分強調規范的地位與作用，未能建立與規范配套的完整標準體系，比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術文件，可以用來指導和規范設計與施工的各個具體環節，也有一定的關系。從設計角度看，出現事故主要不是由于沒有按照規范強制性條文的規定，而是方案性的錯誤或忽略主要的設計條件；也有一些工程則因過去的設計標準過低，耐久性不足，在使用過程中又缺乏應有的例行檢測而導致失效。其實，要做到設計規范強制條文的要求最為容易，為此請專業人士審查似無必要。重要的工程設計應規定請專業單位全面審核，其要點也應在結構方案、構造方法與計算分析的原則上。從結構設計的國家規范中抽出的強制性條文不免支離破碎，個別條文的規定也不一定適合某些地區和某些工程的具體特點，反而造成麻煩。我國幅員廣闊，各地經濟發展很不平衡，技術力量懸殊，環境條件各異，客觀上要求規范能給設計人員更多靈活性，少一些強制性，這樣才能更好地在規范的指導下，根據工程的特點和具體條件去解決問題?？傊谝幏稑藴噬希獢[脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范，在工程的安全性和耐久性標準上，可有不同的設置水準。比如上海、北京、廣州這些大城市應該高些，在抗震防災要求上，更應區別對待。全國性的規范訂得愈詳細，其適用性可能變得愈差，造成的混亂也可能愈多；特別像巖土工程那樣的規范更是如此。

技術標準中的強制性越多，也意味著政府有關部門在具體技術問題上需要承擔的責任越重，而這些本來不該是政府部門的職責。規范中的要求是最低要求，在安全設置水準上，政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。對于土建結構的抗震設計，政府有關部門至今仍規定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設防標準（抗586號文件）。事實上，如將商品房的抗震設防烈度提高1度，抗震能力可提高約1倍，而增加的房屋造價相當有限，在眾多城市中可能僅及居民用于室內裝修費用的幾分之一。政府的這一規定無異于限制居民只能購置抗震安全質量標準最低的房屋，如果發生地震造成損害，有關部門如何解釋？

規范等技術標準的管理體制亟待改善。建國以來，由政府部門負責統管并指定有關企事業單位分別承擔每本規范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應當前的形勢，有些在經費和人力上得不到保證，平時基本上沒有專門人員去搜集了解規范使用中的問題并及時修改補充規范條文；面對新的結構型式、新的材料和新的工藝，規范的過時條文不但成為推廣新技術的阻力，而且有被誤用或盲目套用而造成工程質量安全事故。

土建工程使用過程中的安全性，應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程，我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向，不利于工程壽命和投資效益。對大型公建等重要公共基礎設施和公共建筑物，在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。為此，需要制定法規，編制相應的技術標準；對于土建結構工程的檢測與評估，需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。

要完善技術標準體系與管理體制，合理設置土建結構設計的安全水準，必須考慮工程失效的風險后果、社會的財富與資源供給、乃至公眾的意向等多種因素。隨著我國經濟形勢的巨大變化，有必要重新審視現行土建結構工程設計規范的安全設置水準，建議有關主管部門組織論證。

參考文獻

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Keywords: civil engineering; Concrete; Construction technology; role

中圖分類號：TV544+.92文獻標識碼： A 文章編號：

近年來我國科技水平在不斷提高，各式各樣新型的建材也如雨后春筍般涌現出來，這就為為土建工程施工技術水平的提高提供了充分的保障。近年來，各種新型建材的使用給傳統的土建工程施工技術帶來了較大的改變，它們不但解決了原有的傳統施工技術無法解決的難題，還研發出了新的施工技術和施工設備，這類新的施工技術大大提高了原有的施工效率。伴隨著鋼筋混凝土式施工技術的使用，使混凝土材料在現代土建工程建設中占有越來越重要的地位，其應用范圍也在迅速擴大，。

混凝土施工。

混凝土施工就是在工程設計圖紙的前提下，對鋼筋進行制作綁扎、固定和模版擺放、使用質量符合國家標準的原材料、按一定的配比進行拌制、運輸、澆筑、養護等，并在工程進行的同時對各個環節進行全過程質量檢驗和控制。 由定義我們不難看出混凝土施工不是單一的一項施工技術，而是多種土建工程技術的有機結合，其中包括：鋼筋工程施工技術、混凝土模板工程、混凝土施工技術。而混凝土施工技術在建筑工程過程中是最核心、最重要的施工技術。混凝土本身具有較高的耐久性和較大的強度，因此混凝土拌制物是極具可塑性的，它與鋼筋能夠非常完美的結合在一起，形成抗震、耐久、堅固且經濟的建筑構成物，現代土建工程中這種高性能混凝土替代了原有的普通混凝土，這種新型混凝土技術的使用為土建工程的施工提供了有力的質量保障，因此我們不難看出混凝土施工技術在土建工程中占有多么重要的地位，所以混凝土施工技術的過程就顯得尤為重要。

二、混凝土施工技術過程分析。

1）混凝土材料質量控制土建工程中混凝土的拌制對水的要求具有極高的標準，水中不能含有影響質量的任何有害物質，如：工業廢水、生活污水、池塘沼澤均不能作為拌制混凝土用水，拌制混凝土用水的基本要求是PH值大于4，硫酸鹽含量小于1%，不含有影響水泥正常凝結核硬化的雜質的水系。同時在拌制混凝土過程中水泥的質量控制也很重要，土建工程中通常使用的是水泥品種中的通用水泥，使用水泥時，根據水泥品種的強度及其特性合理的使用水泥，這樣既保證的工程的質量又可以大大的節約水泥的使用量，降低工程成本。骨料的質量控制也是混凝土拌制的一部分，通常1立方米的混凝土就需要拌制 1. 5立方米的松散砂石骨料。由此不難看出拌制混凝土的過程中，對砂石骨料有很大的需求量。混凝土的水泥的用量、強度和混凝土的要求取決于骨料的質量，它直接影響了工程建筑物的造價和質量。因此，在土建工程中應做好統籌規劃，完善混凝土拌制過程中水、水泥、砂石骨料等原材料和比例問題，在保障經濟利益的同時做到工程質量最大化。

2）把砂、石、水泥、、礦物摻、外加劑和料和水按照一定的比例進行混合，通過攪拌使其均勻的混合成為均質的混凝土就是混凝土的配料與攪拌混凝土的制作過程。在攪拌步驟前應注意水泥的出場日期、品種、級別等，對其強度、安定性以及其他的指標進行復檢，要使用符合國家標準的水泥，在使用前應注意的是在鋼筋混凝土結構、預應力混凝土結構中,嚴禁使用含氯化物的水泥。實驗設計應在每次混凝土制作前進行，設計出相應配合比不能使用經驗配合比。 選擇合理的攪拌機可以拌制出均勻優質的混凝土,同時還要按照一定的步驟進行攪拌，即一次投料量、攪拌時間和投料順序等。

3) 運輸高性能混凝土及混凝土的澆筑與傳統混凝土的區別主要在于增加了多種礦物摻合料和超塑化劑，其配方也比以往混凝土技術復雜得多，現代建筑的層數及跨度都對混凝土的性能提出了更高更強的要求，因此混凝土攪拌完成后的澆筑步驟就顯得尤其重要。分層澆筑是一般的混凝土澆筑所采取的步驟，以保證施工間隙在澆筑層級之間的0存在，每層混凝土的逐層澆筑是以200～300mm為單位區間從低開始，澆筑時要控制好速度，保持勻速的同時要防止碰撞發生，，在混凝土澆筑過程中，應用經緯儀隨時觀測，發現偏差及時糾正。 保持混凝土的均質是混凝土運輸過程中的重要注意事項，以防止產生流動性減少、砂漿流失、泌水、分離等現象。混凝土的運輸量應與混凝土的澆筑量相平衡，以保證澆筑工作的連續性。雙輪手推車是混凝土運輸的主要手段和方式，自卸汽車或混凝土攪拌運輸車也是混凝土運輸的常見手段，然而大型工程就應該采用多采用塔式起重機混凝土垂直運輸等大型專業設備進行運輸。

三、混凝土施工過程的常見問題及解決方法

在水泥攪拌過程中水泥極易產生問題的過程是水化放熱的過程，在水化過程中，由于水化速度太快，其溫度收縮的程度變大，進而影響了水泥水化結構物的整體質量，因此在原材料的預選與配比攪拌過程中，應選取可以降低混凝土絕對溫升的水泥、摻合料及外加劑，進而減少水化過程，避免產生溫縮裂縫。

混凝土的配比與搭配過程中也會遇見許多問題，由于混凝土的質量強度的數值總是分散不一的，因此在混凝土的制作過程中，混凝土受到原材料的配比與施工條件的同時制約，會導致不規范的施工和不合適的配比的現象發生，對建筑結構物產生毀滅性的打擊。因此應該優化混凝土配合比根據實際操作的原材料進行配合比設計，不要根據經驗設置配比，避免造成不必要的影響。結束語在現代的土建技術中，混凝土施工技術已經越來越不可替代了，它在土建工程中具有毋庸置疑的重要性，可以推進現代建筑行業的高速發展也唯有對混凝土技術的不斷創新和發展。

總之，我們還應該對現行的混凝土施工技術做進一步的研發和改進，從而推進我們現代建筑行業的發展，在保證工程質量的同時，盡可能的作到降低成本，降低能耗，減少原材料的浪費，為今后我國的建筑事業做出貢獻。

參考文獻

[1] 郝林山,陳晉中.高層與大跨結構施工技術.北京機械工業出版社,2006.

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土建結構的安全設計長期以來都是設計者們研究的重點，對于土建結構工程而言，要想保障施工順利進行，首先要確保土建的結構安全，避免在施工中或是交付后發生坍塌現象。土建工程的質量安全主要由設計階段以及施工階段兩者相互作用來保障的，同時也關系到結構使用的標準化，像超載或是二次施工等行為。另外，設計安全也關系到土建工程設計相關法律法規實施的有效性。要想加強設計規范化，必須先了解設計中存在哪些問題。

一、 土建結構存在的問題

1. 材料設計

在土建結構的材料規劃方面，設計人員往往會忽略規范條例中的某個要求，造成材料使用不規范現象發生。例如在對混凝土的設計方面，其截面在未到達某一標準時，混凝土的強度需要乘上相應系數。否則在較小的截面設計中，混凝土構件會產生較大的強度損失。另外，在 4.1.2 規定中，明確指出當土建設計使用鋼筋混凝土的時候，，其強度應該在 C15 以上，這一條款也對應了 4.1.3 中不列入 C10的設計值標準。設計人員在此方面存在問題在于對這一條款的理解方面，即當混凝土是作為墊層的時候，能否使用 C10 標準。這個問題在很長一段時間都是一個具有爭議性的話題，一些設計人員將墊層混凝土設計為 C10 的時候，會遭到工程監理人員的質疑，而改為 C15 又會造成資金上的浪費。

2. 間距設計

土建結構的重點就在于對構造的設計。在設計中，伸縮縫之間的間距設計成為了設計過程中爭議極大的話題。在規范標準中，要求在屋面沒有設計隔熱層是間距保證在半米之內。但就我國現有建筑來看，仍舊存在許多建筑設置了伸縮縫還是出現溫度裂縫的狀況。這一問題出現的主要原因在于現如今土建結構建造工藝的改善，以及晝夜溫差引起的材料變化。

3. 保護層厚度設計

在厚度設計方面，目前使用的設計規范在土建結構耐久程度上有了更高的要求。但是由于厚度的增加，土建基礎會與水產生接觸?；炷灵L期在水的浸泡下，其強度會很快下降，影響到土建工程的安全性。在實際設計中，設計人員也會故意將這一問題忽略。雖然保護層的厚度增加了，但建筑基礎的耐久力下降，對土建結構的影響更大。

4. 荷載取值方面

在對屋面的可變荷載取值方面，設計人員應該在進行充分調研之后再展開取值，保障取值范圍的準確性。但在現實設計中，設計人員有時會將不同屋面結構的建筑一統取值來設定，嚴重影響了結構的穩定性。例如屋架與拱面結構的建筑在內力感應方面十分敏感，因此在取值上要比一般結構的屋面更加謹慎，并且考慮到積雪等情況對其荷載的影響。

二、 土建結構的優化設計

1. 材料選擇優化

之前提到，土建結構在材料的選擇上存在一定爭議，其爭議主要表現在混凝土強度方面。在設計上，基礎層墊的設計在混凝土強度方面應設定一個標準，讓工程監理人員與設計人員有一個共同的標準來進行混凝土標準的設置。實際上，基礎層墊的混凝土在強度上只需要達到 C10 等級即可，使用 C15強度的混凝土會造成資源上的浪費。對等級上的分歧主要是由對規定理解的不明確引起的。在規范4.1.2 中，對強度的標準值的應該是會鋼筋混凝土的設定，而不是基礎層墊方面的規定。墊層的混凝土并不是鋼筋混凝土，其存在的目的是要保護基土的穩固性，讓其在施工中不會因為施工設備運行產生的震動造成結構上穩定程度的損壞。因此基礎層墊只要保障基土的穩固即可，這一功能的生效只要使用 C10 強度的混凝土就能夠有效完成。 在相關規定中，已經對不同等級強度的混凝土

在軸心抗壓強度上進行的值的設定。其中規定，當軸心受壓截面直徑在 0.3 m 以內的時候，混凝土強度設計的值在標準上應該乘上 0.8 的系數，否則若是直接使用原有強度，會造成強度缺陷。這條注釋在規定上的字號偏小，因此容易被設計師們忽略，在設計時不會乘上 0.8 的系數。乘上系數的原因是當截面面積減小的時候，混凝土構件在強度上的缺陷在損失上會加大。

2. 砌體結構設計優化

對結構進行優化設計需要綜合考慮地下防塵與防潮設計，對砌體進行要求目的在于保障結構能夠持久使用。例如在潮濕的環境中，砂漿要求在 M7.5以上，堆砌所用的磚要求在 MU15。這項要求已經在規定中明確指出，但部分設計人員仍將標準設定為M5 的砂漿與 MU10 的磚體，這種做法不利于砌體的長久使用。另外，對砂漿以及磚的要求不僅用于地下結構。地面上潮濕環境也同樣適用，像衛生間等地。

3. 結構構造優化

伸縮縫是為了減少墻體裂縫而設置的，就像橋梁建筑一樣?；炷猎谑褂靡欢螘r間后會因為外界溫度的變化產生膨脹或是緊縮，造成墻體開裂。在土建設計中，已經規定了伸縮縫的最大間距，設計師們應根據建筑所處位置以及周圍環境合理設定伸縮縫寬度。

4. 保護層厚度

保護層的厚度與所用混凝土的耐久程度是緊密聯系的，設計人員若是發現在設計中基礎會接觸到水，可以將該部分的混凝土強度要求提高，保障該部位混凝土不會因為長期浸水提早報廢。同時，基礎的保護層厚度應該要比原有設計稍多一點。例如原有設計為 25 mm，可以將其改為 30 mm。

5. 結構荷載取值優化

荷載在設計值上一般是永久組合值的 1.5 倍左右，設計師們在取值方面容易錯誤的將設計值作為永久組合值來使用。這樣一來，地基變形在沒有超過設計值的情況下也會被判斷為不滿足要求，從而可以加大基礎的底面積與深度，造成材料使用上的浪費。在設計時，設計師應該知道并不是進行屋面全跨布置時產生的內里就一定是最大的。在進行半跨式設計時，建筑受到的可變荷載往往更大，對結構穩定性的影響也更大。所以，設計人員除了需要對全跨進行取值范圍界定之外，還應對半跨式結構受到的應力進行分析，并計算大致范圍。在具體展開設計時，需要以最危險的情況作為取值來設計，保障土建結構的穩固。另外，在積雪荷載的分析方面，應該區分全跨情況下，積雪均勻分布與不均勻分布的影響；半跨式情況下，積雪均勻分布的幾種情況，以此來保障屋面結構的安全性。

6. 技術規范的作用與管理

土建工程有著強烈的個性，需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以，規范作為技術標準，宜強調其指導性而不是強制性。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新，這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求，不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。筆者認為，有關主管部門應將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來，明確列為強制性條文。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范，在工程的安全性和耐久性標準上，可有不同的設置水準。發達國家有關土建結構工程的規范及與之配套的各類技術標準多由行業協會或專業學會編制及管理，規范的翻新周期短。建議隨著改革的深入，整頓合并有關的學會、協會，加強其職能，并逐漸成為技術標準編制管理的主體。

技術標準；對于土建結構工程的檢測與評估，需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。建議有關部門在橋、隧、道路等土建基礎設施工程投資上，根據需要加大工程維修費的比例。

三、 結語

土建結構設計應該嚴格遵循我國出臺的各項法規，設計人員在研讀法規時要仔細，明確標準的適用范圍。在設計前，要把握好建筑所處環境以及地理位置，以保障土建結構的設計質量。

參考文獻：

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現階段建筑行業的市場競爭越來越激烈，如果想占領市場，在建筑市場的競爭中立于不敗之地，最重要的就是在土建造價上做文章。因為只有將土建造價控制好，才能有更多的資金用于建設中，使資金創造出更大、更多的效益，這是建筑企業工作的重點。[2]做好土建造價工作是工程按期完成與質量保障的關鍵所在。所以一定要將土建工程造價工作嚴格、詳盡的做好。土建工作應該用相關的基礎知識作為基礎，同時要保證不能漏報、漏項，使工程報價受到影響，甚至使工程最后的結算出現虧損的現象。一方面要使工程質量和工期等合同要求得到滿足，另一方面要充分利用高科技，采用新技術使預定的建設目標得到實現，使成本費用得到降低，最終實現目標利潤，在工程建筑企業中最應該考慮的問題就是經濟效益的創造。這樣就可以使建筑企業的經營管理得到改善，使企業的發展能力得到提高，最終提高企業的競爭力。

一、工程項目設計階段的土建造價

工程項目設計階段在整個土建工程中是進行造價控制的基礎。在技術和經濟上設計階段主要指的是全面安排擬建工程的實施，同時設計的過程也是規劃工程建設的過程。工程設計的是不是科學，對建設成本的降低、建設資金的合理使用、投資效益的充分發揮都具有直接的影響。在工程設計階段，價格經濟與技術之間的關系處理好是工程造價的關鍵。

（一）設計階段管理工程造價的措施

設計階段是對工程造價進行控制的關鍵環節，現階段的設計工作并沒有將經濟與技術有效的統一起來。進行工程項目建設是為了獲得更加客觀的經濟效益，在設計階段應該與先進的技術相結合，制定最佳的經濟方案。目前在設計方面也提出了一些進行管理工程造價的措施，比方說設計招投標制的推行，這種制度的推行更加有利于擴大方案的選擇余地，對設計費的降低具有一定的促進作用，同時還有利于控制項目投資。以設計為主體的工程總承包制的推行使投資控制更加方便，大大減少了不同單位之間的相互交接，使基建周期得到了一定的縮短，更加方便了在工程設計中經濟責任制的建立?，F階段這樣的方案已經在設計階段得到不斷的發展。

（二）設計階段土建造價中存在的問題

雖然在設計階段很多措施與方案的選擇得到了廣泛的推行，但是土建在設計階段還存在很多問題。[3]我國的造價控制只注重施工階段的控制。通過大量的研究分析得出，設計費用僅占到工費用的1%，但是卻對整個工程建設產生了至關重要的影響，影響度甚至可達75%以上，所以設計階段質量的高低決定著整個工程建設的效益高低，這一點是不容忽視的。下面我們就設計階段的幾種方案進行具體的論述。

1.設計階段不科學、全面

建設項目的可行性是設計階段的基本要求，一定要保證設計內容是非常充實的，進行項目決策的時候一定要有非?？茖W的依據。

2.為追求低造價有意壓低造價

一些工程項目為了追求設計方案造價低，對工程造價進行有意的壓低，比方說在設計中不體現必要的輔助設計和必要的配套設施，還有分解項目的現象，通過這些途徑使投資壓縮，以逃避國家的審批。這些現象的存在勢必會使土建造價嚴重失控，最終形成資金缺口，甚至會使國家的宏觀調控得到失調。

3.一些不能忽略的動態因素

在設計階段還有一些動態的因素是不能忽略的，比方說利息、價格、外匯風險等等，這就要求我們在設計階段要做好全面的市場調研，通過科學的分析形成合理的設計方案，保證工程能夠順利完工。一些設計單位在設計階段不顧工程造價控制，只負技術責任，這樣勢必會留下重大的隱患。

二、工程項目施工階段的土建造價

施工階段的造價控制是土建造價控制的根本方面。[4]施工材料的有效運用、施工的質量以及工期等方面都會對整個工程造價產生非常嚴重的影響。這就需要對建設工程進行科學的組織，將造價、工期以及質量之間的辯證關系處理好，最終使工程建設的綜合經濟效益得到提高。

（一）施工階段面臨的問題

施工階段面臨的最大問題就是不能按照規定的時間達到預期的效果。其中又存在很多問題，比方說設計階段存在的問題，也可能是施工中存在不合理，很多因素會導致最終工程不能按照預期的時間達到預期的效果。施工階段一定要結合設計要求進行施工，對工程造價進行嚴格的管理，保證工期、造價與質量之間的協調與統一。很長一段時間以來，在施工階段人們只注重對施工的監控，只有目標值與實際值時間嚴重偏離的時候，才會對原因進行分析，確定下一步的對策，這樣的工作只能發現偏離，對已經出現的偏離進行糾正，卻不能對可能發生的偏離進行預防。我們在實際工作中應該使這種偏離盡可能的減少，這樣才能使土建造價得到控制。這種事前控制要求對外部環境進行細致的研究，對風險進行識別，對項目計劃的可行性進行分析，這樣才能將組織工作高質量的完成好，同時還要制定出必要的應急方案。[5]在工程施工階段，相關的管理人員要將管理工作做好，將避免風險的工作做好，使工程造價得到減少，只有這樣才能使工程項目造價的最優化得到更好的保障。

（二）施工階段土建造價控制的措施

在施工的過程中應該對各種有效措施進行比選，采取有效的措施對支出進行控制，加強對各種干擾因素的控制，最終使造價控制目標得到實現。同時還要與實際情況相結合，及時調整造價控制目標，使其始終保持在最佳狀態。實際需要是很難預測的，實際的變化也是很難估測的，所以一定要與實際情況相結合保證工程質量這個前提，使造價控制得到實現。[6]

三、工程決算審核的重要意義

在整個工程建設中工程決算審核是非常重要的一環，它與甲乙雙方的利益直接相關，實際上是雙方技術力量的一種對抗。工程決算審核一定要在設計圖紙以及合同規定全部完成的基礎上進行，重點是要做好竣工調價的審定工作。與合同中的相關規定相結合，對提前工期獎、技術措施費等相關費用進行確定，保證結算的質量。

結束語：

現階段我國已經進入了信息時代，建筑行業應該對網絡技術進行充分的利用，對工程造價的全過程進行控制，這樣可以使工程監控更加便利，為相關問題的解決創造有利的條件。[7]同時還可以做到資源共享，使企業全員對工程進程進行了解，全方位監控工程造價，進而起到風險事件的防范作用。我國現階段的工程項目建設中還存在很多問題，這些問題的存在造成了嚴重的資源浪費，隨著市場經濟改革的深入進行，對控制工程造價提出了更多的要求，工程建設相關人員應該銘記自己肩上的責任，不斷提高自身的素質，與新形勢下工程造價管理的發展趨勢相適應，在整個工程建設中使工程造價得到真正的落實。

【參考文獻】

[1]農素憶. 變電站電力工程土建施工過程的工程造價控制[J]. 時代金融,2011,（18）.

[2]高普愛. 工程項目節省土建造價應注意的幾個問題[J]. 科技創新與應用,2012,（1）.

[3]王海英. 談土建工程項目節省土建造價應注意的理由[J]. 門窗,2013,（9）.

[4]李建琦. 工業項目在設計中節省造價應注意的幾個問題探討[J]. 科技信息,2009,（31）.

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一、土建結構工程的安全性

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用（維護、檢測）有關，而這些又與土建工程法規和技術標準（規范、規程、條例等）的合理設置及運用相關聯。

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1．我國結構設計規范的安全設置水準

對結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準，總體上要比國外同類規范低得多。

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1.1構件承載能力的安全設置水準

與結構構件安全水準關系最大的二個因素是：1）規范規定結構需要承受多大的荷載（荷載標準值），比如同樣是辦公樓，我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤)，而美、英則為240和250公斤；2)規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小，前者是計算確定荷載對結構構件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數，后者是計算確定結構構件固有的承載能力時，將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度，在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數，體現了安全儲備的需要；而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數，體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大，表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載（如結構自重）的分項系數分別為1.4和1.2，而美國則分別為1.7和1.4，英國1.6和1.4；這樣根據我國規范設計辦公樓時，所依據的樓層設計荷載（荷載標準值與荷載分項系數的乘積）值大約只有英美的52%（考慮人員和設施等活載）和85%（對結構自重等恒載），而設計時據以確定構件能夠承受荷載的能力（與材料強度分項系數有關）卻要比英美規范高出的10~15%，二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范，就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣，至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是，在其他建筑物的活荷載標準值上，與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同，比如鋼結構的差距可能相對小些。

公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似，除車載標準外，荷載分項安全系數（我國規范對車載取1.4，比國際著名的美國AASHTO規范的1.75約低25%）與材料強度分項安全系數均規定較低。

盡管我國設計規范所設定的安全貯備較低，但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的，這里的問題主要在于設計墨守陳規，在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

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1.2結構的整體牢固性

除了結構構件要有足夠承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力，或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發生故意破壞的惡性爆炸事件，一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞，竟導致整棟樓的連續倒塌，也是房屋設計牢固性不足的表現。

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1.3結構的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范，重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少?；炷两Y構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故，其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害，所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求，如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級，都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結構構件承載能力的安全設置水準，在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

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2．調整結構安全設置水準的不同見解

我國結構設計規范的安全設置水準較低，與我國建國后長期處于短缺經濟和計劃體制的歷史條件有關。但是，能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求，而且業已歷經了較長時間的考驗，這是國內土建科技人員經過巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全儲備較低，抵御意外作用的能力相對不足。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致。現在提出要重新審視結構的安全設置水準，主要是基于客觀形勢的變化，是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎，要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要，有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。國內近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論，在如何調整的問題上存在較大的意見分歧，這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解：

1）認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的，并已為長期實踐所證明，而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉，在安全度上不能跟著英美的高標準走；安全度高了是浪費，除個別需調整外，總體上不必變動。

2）認為我國規范的安全度設置水準盡管不高，但在全面遵守標準規范有關規定，即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正?！睏l件下，據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用，表明這些規范規定的水準仍然適用；但是理想的“三正常”很難做到，同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要，在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下，結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度，因為我國目前尚屬發展中國家。

3）認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近，需要大幅度提高。這是由于隨著我國經濟發展和生活水平不斷提高，土建工程特別是重大基礎設施工程出現事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重，而為了提高工程安全程度所需要的經費投入在整個工程（特別是建筑工程）造價中所占的比重現在已愈來愈低，材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要，但決不是沒有風險，如果規范的安全水準較高，曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的，而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正?！钡奶岱ㄋ谏w。在建的工程要為將來的現代化社會服務，安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認，即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣，由于我們的施工質量總體較差，結構的安全性依然會有差距。

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3、結構設計規范的概率可靠度設計方法

自1984年國家建委和國家建設部頒布了建筑結構設計統一標準以來，我國的建筑結構設計規范已從80年代末期起拋棄了傳統的多安全系數設計方法，從而統一采用以概率理論為基礎的可靠度設計方法；其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結構設計規范也正在或計劃作這樣的轉變。我國規范的可靠度設計方法是參考國際上的相應標準ISO2394并經過國內科技人員努力后得以實施的。將可靠度設計方法用于結構設計規范，在國際學術界內通常被看成是一種發展趨勢，但在工程內界則存在不同看法。盡管有了ISO2394，國外卻鮮有重要或著名的結構設計規范已直接采用了可靠度設計方法，至今仍采用多安全系數設計方法或稱荷載抗力系數法。在我國，對于建筑結構設計規范中的可靠度設計方法以及企圖將我國各個行業的各種結構設計規范都用可靠度方法統一起來的做法，雖然工程設計界頗有微詞，但學術界持贊成和肯定者是主流，不過仍不時有人對可靠度方法用于設計規范的適用性提出質疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規范可靠度方法的意見分歧。

對我國規范的可靠度設計方法持肯定意見的專家認為這是重大的科技進步，可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數更清晰、更科學、更合理，當然概率可靠度設計方法本身尚有不少缺陷，有待進一步修改完善。持相反意見的人則認為，結構設計規范所面向的是類型多樣的復雜群體，在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復雜，并不是“從統計數學觀點出發的概率定義”所能科學描述或處理；規范可靠度方法在我國十多年的實踐表明，它并沒有給結構設計的安全性帶來明顯實效，反而造成了安全概念上的某些混亂；對工程技術人員來說，結構的安全度用可靠指標和虛假的失效概率表達后變得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系數那樣從安全儲備出發的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題；現行設計規范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他們認為半概率的多安全系數方法更適用于規范，也不排斥可靠度分析的結果可以作為一種參考，在綜合判斷安全系數的合理取值時予以考慮。

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二、土建結構工程的耐久性

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土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性，而且更多地體現在適用性上。

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1、土建結構工程的耐久性現狀

大多數土建結構由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題，并非我國所特有，但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。

長期以來，人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期，發達國家才逐漸發現原先建成的基礎設施工程在一些環境下出現過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內就出現劣化；據1998年美國土木工程學會的一份材料估計，他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內基礎設施工程存在的問題，僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無，而現在聯邦政府每年為此的撥款只有50～60億美元。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這一環境下橋梁的1/4。發達國家為混凝土結構耐久性投入了大量科研經費并積極采取應對措施，如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害，鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40，橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區的公路橋梁在耐久性設計方面至今仍無明確要求，對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25，與上面提到的加拿大50年代水準一致。國內按這種標準設計的一座大橋，建成后僅8年，由于鹽凍侵蝕，現已不得不部分拆除重建。

我國建設部于80年代的一項調查表明，國內大多數工業建筑物在使用25～30年后即需大修，處于嚴酷環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境相對較好，一般可維持50年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30～40年。橋梁、港工等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。京津地區的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用，使用十幾年后就出現問題，有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害，東北地區一條高等級公路只經過一個冬天就大面積剝蝕。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料，密實度和抗滲性差，不耐地下水與機車廢氣侵蝕，開裂與滲漏嚴重；對幾個路局所轄的隧道進行抽樣調查表明，漏水的占50.4%，其中1/3滲漏嚴重，并導致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電，影響正常運行，而1999年頒布的鐵路隧道設計規范仍未能對隧道的耐久性問題采取適當的對策，如適當提高混凝土的最低強度等級和在混凝土中摻入化學纖維等。

耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓，還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋，仍沒有在材料性能和結構構造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋，其主體結構在浪濺區仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3～4cm厚的保護層厚度。

有專家估計，我國“大干”基礎設施工程建設的還可延續20年，由于忽視耐久性，迎接我們的還會有“大修”20年的，這個可能不用很久就將到來，其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。

使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有：

1)由于混凝土的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準，導致水泥工業對水泥強度的不適當追求，使水泥細度增加，早強的礦物成份比例提高，這些都不利于混凝土的耐久性。我國對水泥質量的檢驗在強度上只要求不低于規定的最低許可值，而國外則同時還要求不高于規定的最高值，如果強度超過了也被認為不合格，這種要求還有利于水泥產品質量的均勻性。

2)工程施工單位不適當地加快施工進度，尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預?；炷恋哪途眯再|量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證，早產有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國內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以及搶工獻禮工程，很可能就是今后注定要花掉更多資金進行大修的短命工程。提前完成合同規定施工期的在國外要被罰款，因為意味著工程質量有遭到損害的可能。

3)環境的不斷惡化，如廢氣、酸雨，我國的酸雨面積已超過國土的30%。

當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎設施工程耐久性設計的技術條例，修訂補充現行規范中對結構耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎設施工程的設計工作壽命，在重要工程的設計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走，很重要的一個原因是工程設計施工技術人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據。更為嚴重的是現行規范中的有些條文，本身就對耐久性有害。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重要的技術手段，國外有的規范甚至規定在橋梁等混凝土結構中必須加入粉煤灰等摻合料，而我國的鐵路混凝土橋隧施工規范仍在明文禁止使用。此外，工程技術界還存在長期形成的一些過時的看法，對改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顧慮會影響混凝土強度而不愿使用引氣劑，而引氣本應作為改善混凝土耐久性和工作性的常規手段；又如，希望加大水泥用量來保證混凝土強度，而盡可能低的水泥用量本應是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。

在修訂規范的耐久性要求上，交通部于2001年頒布的港工混凝土結構防腐蝕技術規范已為其它土建工程行業起到較好的示范作用。我們一方面要參照國內外已有的資料和經驗，盡快編寫出相應的設計施工技術文件以應急需，另一方面則要安排系統的研究項目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土結構的耐久性是當前國際上結構工程學科最為重要的前沿研究領域之一，而我國在這一方面相當落后?；炷恋哪途眯匝芯侩x不開原材料和環境等特定條件，需要考慮本國的特點，是不能完全依賴國外研究成果的。

重視混凝土結構的耐久性也是可持續發展的需要。生產混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床，水泥生產排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5～1/6，而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。我國現在每年生產5億多噸水泥，與之相伴的是年耗20多億方的砂石，長此以往實難以為繼。延長結構使用壽命意味著節約材料，而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料(工業廢料)用量較高的混凝土，所以耐久的混凝土正適應環境保護的需要。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設計工作壽命多為100年，有的如英國為120年。考慮到耐久性不足所造成的巨大經濟損失和資源浪費，國際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進一步延長的趨勢，如提出城市環境中的橋梁至少應有150年。

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2．土建結構工程使用階段的正常檢測與維護

結構耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測、維護和修理不能分割，對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用過程中，應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范，但沒有如何使用的規范。有些工程倒塌事故，例如最近四川宜賓的南門大橋發生橋面坍落事故，就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發生銹蝕，如果有定期的檢測要求，這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程，強制規定必須定期檢測；即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件，因其墜落后容易傷及公眾，也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差，質量控制與質量保證制度不夠健全，規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低，已建的工程中往往存在較多隱患，所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質量，雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定，但是這種要求執行起來缺乏可操作性。要將結構安全質量事故減少到最低程度，還應以預防為主，通過例行檢測及時發現問題。

現在國內有大量土建工程因步入老化期需要診治，也有大量已建的違章工程需要評估，更有許多工程發生病害需要診斷和加固，各地已涌現了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍，并有蓬勃發展成為一種新興行業的趨勢。出現問題和病害以后再來治理固然重要，但是我們應該更加強調預防。對于在役土建工程的檢測和評估，要建立相應的法規和標準，要有從業人員的注冊和從業機構的資質認證制度，在管理體制上予以規范。

從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看，需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出，很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用，不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能，而且經濟上算總賬會很不合算。在發達國家，由于新建工程少，用于維修的費用往往更為主要，英國1978年的土建維修費上升到1965年的3.7倍，1980年的維修費占當年土建費用總支出的2/3。我國雖是發展中國家，現在正大興土木，可是過去建成的大量工程已經或過早老化。國內40％公路橋梁的橋齡已大于25年，加上進入90年代以后交通量猛增，超載嚴重，以往的設計標準又低，路、橋的維修問題十分突出。由于養護維修費用得不到保證，造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。在土建工程的投資上，希望有關部門能加大已建工程維修的費用。

為加速路橋等公共工程建設，國家現在鼓勵投資公司出資并給以一定期限如30年的經營收入作為補償。如果對重要土建工程有必須進行定期檢測與評估的法規，就能保證這些工程在一定期限后歸還國家管理和經營時的良好功能，對于設計工作壽命為100年的橋梁，至少還可正常使用70年，而不至于30年到期后國家接收的已是一個破舊的工程。

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三、技術規范的作用與管理

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這次科技論壇對于土建結構工程技術規范的定位、作用與管理也進行了討論并提出了一些看法。

長期以來，受計劃經濟體制的影響，我們往往視技術規范為法，將規范的具體規定和要求等同于法律條文來對待。技術規范或規程，與各種技術條例、技術要求、工法、指南等技術文件一樣都是技術標準，本身不具有法律作用，只當工程各方（業主、設計、施工企業）認同作為設計與施工的依據并在契約的基礎上，才能作為法律仲裁的依據。將技術問題法制化并強制執行，不利于技術進步和創造性的發揮，反而容易成為推卸責任的借口。當然，政府部門從國家和公眾的整體利益出發，需要在安全、環保等重大原則上對土建工程的設計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應的法規，但法規一般并不需要提供如何達到這些要求的具體技術途徑和方法，后者是技術標準的任務。政府也可以原則認可或批準某些重要的技術規范或其中某些內容使用。

土建工程有著強烈的個性，需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以規范作為技術標準宜強調其指導性而不是強制性。如果規范條文看作為一般意義上的法律條文，就有可能束縛設計施工人員的主動創造性并阻礙新技術的應用。。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新，這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。我國的技術規范在編寫風格上也有模仿法律的傾向，極少提及使用者需要注意規范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設計施工中要取代規范中已經落后過時甚至有害的技術規定，則無異于違法行為。相反，只要墨守規范，即使出了事故，就可不負法律責任。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求，不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負面影響并杜絕鉆規范條文的空子進行偷工減料，應有必要建立這樣的共識并作出規定，即遵守了規范條文并不意味著就可免除法律責任。國外有些規范就是這樣規定的。

企圖不斷加強技術規范的強制性來解決屢禁不止的工程事故，不是解決問題的有效途徑?，F在，有關主管部門將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來，明確列為強制性條文，同時規定各個設計單位完成的設計，須通過有關部門或其授權委任的其他企事業設計單位的審查，而審查的主要內容就在于對照規范強制性條文的要求，其任務已類似于執法；這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因，主要在于管理不善，特別是管理環節上的腐??；其次是施工操作人員素質低，又難以短期解決；過分強調規范的地位與作用，未能建立與規范配套的完整標準體系，比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術文件，可以用來指導和規范設計與施工的各個具體環節，也有一定的關系。從設計角度看，出現事故主要不是由于沒有按照規范強制性條文的規定，而是方案性的錯誤或忽略主要的設計條件；也有一些工程則因過去的設計標準過低，耐久性不足，在使用過程中又缺乏應有的例行檢測而導致失效。其實，要做到設計規范強制條文的要求最為容易，為此請專業人士審查似無必要。重要的工程設計應規定請專業單位全面審核，其要點也應在結構方案、構造方法與計算分析的原則上。從結構設計的國家規范中抽出的強制性條文不免支離破碎，個別條文的規定也不一定適合某些地區和某些工程的具體特點，反而造成麻煩。

我國幅員廣闊，各地經濟發展很不平衡，技術力量懸殊，環境條件各異，客觀上要求規范能給設計人員更多靈活性，少一些強制性，這樣才能更好地在規范的指導下，根據工程的特點和具體條件去解決問題?？傊?，在規范標準上，要擺脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范，在工程的安全性和耐久性標準上，可有不同的設置水準。比如上海、北京、廣州這些大城市應該高些，在抗震防災要求上，更應區別對待。全國性的規范訂得愈詳細，其適用性可能變得愈差，造成的混亂也可能愈多；特別象巖土工程那樣的規范更是如此。

技術標準中的強制性越多，也意味著政府有關部門在具體技術問題上需要承擔的責任越重，而這些本來不該是政府部門的職責。規范中的要求是最低要求，在安全設置水準上，政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。對于土建結構的抗震設計，政府有關部門至今仍規定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設防標準(建抗586號文件)。事實上，如將商品房的抗震設防烈度提高1度，抗震能力可提高約1倍，而增加的房屋造價相當有限，在眾多城市中可能僅及居民用于室內裝修費用的幾分之一。政府的這一規定無異于限制居民只能購置抗震安全質量標準最低的房屋，如果發生地震造成損害，有關部門如何解釋？

規范等技術標準的管理體制亟待改善。建國以來，由政府部門負責統管并指定有關企事業單位分別承擔每本規范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應當前的形勢，有些在經費和人力上得不到保證，平時基本上沒有專門人員去搜集了解規范使用中的問題并及時修改補充規范條文；面對新的結構型式、新的材料和新的工藝，規范的過時條文不但成為推廣新技術的阻力，而且有被誤用或盲目套用而造成工程質量安全事故。

發達國家有關土建結構工程的規范及與之配套的各類技術標準多由行業協會或專業學會編制及管理，規范的翻新周期短，不象我們要長達10年以上。我國的學會與協會重復設置，分工不明，并且至今還依附于某一政府部門，基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用，距離獨立和富有活力的健全機構還差的很遠，如何發揮這些機構在技術標準編寫和管理中的作用也是值得探討的一個問題。建議隨著改革的深入，整頓合并有關的學會、協會，加強其職能，并逐漸成為技術標準編制管理的主體。

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四、準備提交政府有關部門考慮的建議

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為了改善我國土建結構工程的安全性與耐久性，這次論壇中提出了以下建議供政府有關部門考慮，：

1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎設施工程的混凝土結構耐久性，已是當前亟待采取措施應對的重大問題。否則，一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證，我國的現代化建設和國民經濟會蒙受巨大損失，并將給生產和公眾生活帶來長期困擾。

建議國家建設部、交通部、鐵道部主管土建工程設計標準的部門，能對工程的耐久性要求作重點審查，明確土建工程的設計應有最低使用壽命的要求，重要工程的設計文件中應有正常使用壽命和耐久性設計的獨立章節與論證；

建議國家自然科學基金委員會能在今后一段時期內對混凝土工程耐久性的基礎理論研究給予重點支持；

建議國家安全生產監督管理局為在近期內編訂有關法規標準給以立項資助；

建議中國工程院土木水利建筑學部在其咨詢研究項目中，聯絡國內有關專家，促進土建結構耐久性設計指導性技術條例的編制。

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2、土建工程使用過程中的安全性，應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程，我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向，不利于工程壽命和投資效益。

建議對橋、隧等重要公共基礎設施和公共建筑物，在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。為此，需要制定法規，編制相應的技術標準；對于土建結構工程的檢測與評估，需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。

建議政府有關部門在橋、隧、道路等土建基礎設施工程投資上，根據需要，加大工程維修費的比例。

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篇12

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??一、土建結構工程的安全性

??結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力，是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準，也與結構的正確使用（維護、檢測）有關，而這些又與土建工程法規和技術標準（規范、規程、條例等）的合理設置及運用相關聯。

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??1．我國結構設計規范的安全設置水準

??對結構工程的設計來說，結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準，總體上要比國外同類規范低得多。

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??1.1構件承載能力的安全設置水準

????與結構構件安全水準關系最大的二個因素是：1）規范規定結構需要承受多大的荷載（荷載標準值），比如同樣是辦公樓，我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤)，而美、英則為240和250公斤；2)規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小，前者是計算確定荷載對結構構件的作用時，將荷載標準值加以放大的一個系數，后者是計算確定結構構件固有的承載能力時，將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度，在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數，體現了安全儲備的需要；而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數，體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大，表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載（如結構自重）的分項系數分別為1.4和1.2，而美國則分別為1.7和1.4，英國1.6和1.4；這樣根據我國規范設計辦公樓時，所依據的樓層設計荷載（荷載標準值與荷載分項系數的乘積）值大約只有英美的52%（考慮人員和設施等活載）和85%（對結構自重等恒載），而設計時據以確定構件能夠承受荷載的能力（與材料強度分項系數有關）卻要比英美規范高出的10~15%，二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范，就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣，至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是，在其他建筑物的活荷載標準值上，與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同，比如鋼結構的差距可能相對小些。

????公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似，除車載標準外，荷載分項安全系數（我國規范對車載取1.4，比國際著名的美國AASHTO規范的1.75約低25%）與材料強度分項安全系數均規定較低。

????盡管我國設計規范所設定的安全貯備較低，但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的，這里的問題主要在于設計墨守陳規，在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

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??1.2結構的整體牢固性

????除了結構構件要有足夠承載能力外，結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力，或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度，用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果，可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發生故意破壞的惡性爆炸事件，一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞，竟導致整棟樓的連續倒塌，也是房屋設計牢固性不足的表現。

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??1.3結構的耐久安全性

????我國土建結構的設計與施工規范，重點放在各種荷載作用下的結構強度要求，而對環境因素作用（如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕）下的耐久性要求則相對考慮較少。混凝土結構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故，其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害，所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求，如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級，都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一；提高結構構件承載能力的安全設置水準，在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

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??2．調整結構安全設置水準的不同見解

????我國結構設計規范的安全設置水準較低，與我國建國后長期處于短缺經濟和計劃體制的歷史條件有關。但是，能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求，而且業已歷經了較長時間的考驗，這是國內土建科技人員經過巨大努力所取得的重大成就；但是，由于安全儲備較低，抵御意外作用的能力相對不足。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發生的大量工程安全事故，主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致。現在提出要重新審視結構的安全設置水準，主要是基于客觀形勢的變化，是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎，要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要，有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。國內近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論，在如何調整的問題上存在較大的意見分歧，這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解：

????1）認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的，并已為長期實踐所證明，而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉，在安全度上不能跟著英美的高標準走；安全度高了是浪費，除個別需調整外，總體上不必變動。

????2）認為我國規范的安全度設置水準盡管不高，但在全面遵守標準規范有關規定，即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正?！睏l件下，據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用，表明這些規范規定的水準仍然適用；但是理想的“三正?！焙茈y做到，同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要，在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下，結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度，因為我國目前尚屬發展中國家。

????3）認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近，需要大幅度提高。這是由于隨著我國經濟發展和生活水平不斷提高，土建工程特別是重大基礎設施工程出現事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重，而為了提高工程安全程度所需要的經費投入在整個工程（特別是建筑工程）造價中所占的比重現在已愈來愈低，材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要，但決不是沒有風險，如果規范的安全水準較高，曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的，而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正常”的提法所掩蓋。在建的工程要為將來的現代化社會服務，安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認，即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣，由于我們的施工質量總體較差，結構的安全性依然會有差距。

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??3、結構設計規范的概率可靠度設計方法

????自1984年國家建委和國家建設部頒布了建筑結構設計統一標準以來，我國的建筑結構設計規范已從80年代末期起拋棄了傳統的多安全系數設計方法，從而統一采用以概率理論為基礎的可靠度設計方法；其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結構設計規范也正在或計劃作這樣的轉變。我國規范的可靠度設計方法是參考國際上的相應標準ISO2394并經過國內科技人員努力后得以實施的。將可靠度設計方法用于結構設計規范，在國際學術界內通常被看成是一種發展趨勢，但在工程內界則存在不同看法。盡管有了ISO2394，國外卻鮮有重要或著名的結構設計規范已直接采用了可靠度設計方法，至今仍采用多安全系數設計方法或稱荷載抗力系數法。在我國，對于建筑結構設計規范中的可靠度設計方法以及企圖將我國各個行業的各種結構設計規范都用可靠度方法統一起來的做法，雖然工程設計界頗有微詞，但學術界持贊成和肯定者是主流，不過仍不時有人對可靠度方法用于設計規范的適用性提出質疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規范可靠度方法的意見分歧。

????對我國規范的可靠度設計方法持肯定意見的專家認為這是重大的科技進步，可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數更清晰、更科學、更合理，當然概率可靠度設計方法本身尚有不少缺陷，有待進一步修改完善。持相反意見的人則認為，結構設計規范所面向的是類型多樣的復雜群體，在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復雜，并不是“從統計數學觀點出發的概率定義”所能科學描述或處理；規范可靠度方法在我國十多年的實踐表明，它并沒有給結構設計的安全性帶來明顯實效，反而造成了安全概念上的某些混亂；對工程技術人員來說，結構的安全度用可靠指標和虛假的失效概率表達后變得更加不可揣摩和模糊不清，不如安全系數那樣從安全儲備出發的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題；現行設計規范中的可靠度方法很不成熟，存在不少根本缺陷；他們認為半概率的多安全系數方法更適用于規范，也不排斥可靠度分析的結果可以作為一種參考，在綜合判斷安全系數的合理取值時予以考慮。

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??二、土建結構工程的耐久性

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????土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系，是使用期內結構保持正常功能的能力，這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性，而且更多地體現在適用性上。

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??1、土建結構工程的耐久性現狀

????大多數土建結構由混凝土建造?；炷两Y構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題，并非我國所特有，但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。

????長期以來，人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期，發達國家才逐漸發現原先建成的基礎設施工程在一些環境下出現過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內就出現劣化；據1998年美國土木工程學會的一份材料估計，他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內基礎設施工程存在的問題，僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無，而現在聯邦政府每年為此的撥款只有50～60億美元。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這一環境下橋梁的1/4。發達國家為混凝土結構耐久性投入了大量科研經費并積極采取應對措施，如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害，鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm，而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40，橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區的公路橋梁在耐久性設計方面至今仍無明確要求，對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25，與上面提到的加拿大50年代水準一致。國內按這種標準設計的一座大橋，建成后僅8年，由于鹽凍侵蝕，現已不得不部分拆除重建。

????我國建設部于80年代的一項調查表明，國內大多數工業建筑物在使用25～30年后即需大修，處于嚴酷環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境相對較好，一般可維持50年以上，但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30～40年。橋梁、港工等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重，由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差，許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修。京津地區的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用，使用十幾年后就出現問題，有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害，東北地區一條高等級公路只經過一個冬天就大面積剝蝕。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料，密實度和抗滲性差，不耐地下水與機車廢氣侵蝕，開裂與滲漏嚴重；對幾個路局所轄的隧道進行抽樣調查表明，漏水的占50.4%，其中1/3滲漏嚴重，并導致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電，影響正常運行，而1999年頒布的鐵路隧道設計規范仍未能對隧道的耐久性問題采取適當的對策，如適當提高混凝土的最低強度等級和在混凝土中摻入化學纖維等。

????耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓，還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋，仍沒有在材料性能和結構構造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋，其主體結構在浪濺區仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3～4cm厚的保護層厚度。

????有專家估計，我國“大干”基礎設施工程建設的還可延續20年，由于忽視耐久性，迎接我們的還會有“大修”20年的，這個可能不用很久就將到來，其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。

????使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有：

????1)由于混凝土的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準，導致水泥工業對水泥強度的不適當追求，使水泥細度增加，早強的礦物成份比例提高，這些都不利于混凝土的耐久性。我國對水泥質量的檢驗在強度上只要求不低于規定的最低許可值，而國外則同時還要求不高于規定的最高值，如果強度超過了也被認為不合格，這種要求還有利于水泥產品質量的均勻性。

????2)工程施工單位不適當地加快施工進度，尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預?；炷恋哪途眯再|量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證，早產有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國內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以及搶工獻禮工程，很可能就是今后注定要花掉更多資金進行大修的短命工程。提前完成合同規定施工期的在國外要被罰款，因為意味著工程質量有遭到損害的可能。

????3)環境的不斷惡化，如廢氣、酸雨，我國的酸雨面積已超過國土的30%。

????當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎設施工程耐久性設計的技術條例，修訂補充現行規范中對結構耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎設施工程的設計工作壽命，在重要工程的設計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走，很重要的一個原因是工程設計施工技術人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據。更為嚴重的是現行規范中的有些條文，本身就對耐久性有害。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重要的技術手段，國外有的規范甚至規定在橋梁等混凝土結構中必須加入粉煤灰等摻合料，而我國的鐵路混凝土橋隧施工規范仍在明文禁止使用。此外，工程技術界還存在長期形成的一些過時的看法，對改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如，顧慮會影響混凝土強度而不愿使用引氣劑，而引氣本應作為改善混凝土耐久性和工作性的常規手段；又如，希望加大水泥用量來保證混凝土強度，而盡可能低的水泥用量本應是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。

????在修訂規范的耐久性要求上，交通部于2001年頒布的港工混凝土結構防腐蝕技術規范已為其它土建工程行業起到較好的示范作用。我們一方面要參照國內外已有的資料和經驗，盡快編寫出相應的設計施工技術文件以應急需，另一方面則要安排系統的研究項目，加大耐久性研究工作的支持力度；混凝土結構的耐久性是當前國際上結構工程學科最為重要的前沿研究領域之一，而我國在這一方面相當落后?；炷恋哪途眯匝芯侩x不開原材料和環境等特定條件，需要考慮本國的特點，是不能完全依賴國外研究成果的。

????重視混凝土結構的耐久性也是可持續發展的需要。生產混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床，水泥生產排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5～1/6，而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。我國現在每年生產5億多噸水泥，與之相伴的是年耗20多億方的砂石，長此以往實難以為繼。延長結構使用壽命意味著節約材料，而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料(工業廢料)用量較高的混凝土，所以耐久的混凝土正適應環境保護的需要。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設計工作壽命多為100年，有的如英國為120年?？紤]到耐久性不足所造成的巨大經濟損失和資源浪費，國際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進一步延長的趨勢，如提出城市環境中的橋梁至少應有150年。

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??2．土建結構工程使用階段的正常檢測與維護

????結構耐久性和使用壽命的概念，與使用階段的檢測、維護和修理不能分割，對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性，一些工程在建成后的使用過程中，應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范，但沒有如何使用的規范。有些工程倒塌事故，例如最近四川宜賓的南門大橋發生橋面坍落事故，就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發生銹蝕，如果有定期的檢測要求，這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程，強制規定必須定期檢測；即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件，因其墜落后容易傷及公眾，也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差，質量控制與質量保證制度不夠健全，規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低，已建的工程中往往存在較多隱患，所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質量，雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定，但是這種要求執行起來缺乏可操作性。要將結構安全質量事故減少到最低程度，還應以預防為主，通過例行檢測及時發現問題。

????現在國內有大量土建工程因步入老化期需要診治，也有大量已建的違章工程需要評估，更有許多工程發生病害需要診斷和加固，各地已涌現了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍，并有蓬勃發展成為一種新興行業的趨勢。出現問題和病害以后再來治理固然重要，但是我們應該更加強調預防。對于在役土建工程的檢測和評估，要建立相應的法規和標準，要有從業人員的注冊和從業機構的資質認證制度，在管理體制上予以規范。

????從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看，需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出，很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用，不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能，而且經濟上算總賬會很不合算。在發達國家，由于新建工程少，用于維修的費用往往更為主要，英國1978年的土建維修費上升到1965年的3.7倍，1980年的維修費占當年土建費用總支出的2/3。我國雖是發展中國家，現在正大興土木，可是過去建成的大量工程已經或過早老化。國內40％公路橋梁的橋齡已大于25年，加上進入90年代以后交通量猛增，超載嚴重，以往的設計標準又低，路、橋的維修問題十分突出。由于養護維修費用得不到保證，造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。在土建工程的投資上，希望有關部門能加大已建工程維修的費用。

????為加速路橋等公共工程建設，國家現在鼓勵投資公司出資并給以一定期限如30年的經營收入作為補償。如果對重要土建工程有必須進行定期檢測與評估的法規，就能保證這些工程在一定期限后歸還國家管理和經營時的良好功能，對于設計工作壽命為100年的橋梁，至少還可正常使用70年，而不至于30年到期后國家接收的已是一個破舊的工程。

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??三、技術規范的作用與管理

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????這次科技論壇對于土建結構工程技術規范的定位、作用與管理也進行了討論并提出了一些看法。

????長期以來，受計劃經濟體制的影響，我們往往視技術規范為法，將規范的具體規定和要求等同于法律條文來對待。技術規范或規程，與各種技術條例、技術要求、工法、指南等技術文件一樣都是技術標準，本身不具有法律作用，只當工程各方（業主、設計、施工企業）認同作為設計與施工的依據并在契約的基礎上，才能作為法律仲裁的依據。將技術問題法制化并強制執行，不利于技術進步和創造性的發揮，反而容易成為推卸責任的借口。當然，政府部門從國家和公眾的整體利益出發，需要在安全、環保等重大原則上對土建工程的設計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應的法規，但法規一般并不需要提供如何達到這些要求的具體技術途徑和方法，后者是技術標準的任務。政府也可以原則認可或批準某些重要的技術規范或其中某些內容使用。

????土建工程有著強烈的個性，需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以規范作為技術標準宜強調其指導性而不是強制性。如果規范條文看作為一般意義上的法律條文，就有可能束縛設計施工人員的主動創造性并阻礙新技術的應用。。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新，這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。我國的技術規范在編寫風格上也有模仿法律的傾向，極少提及使用者需要注意規范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設計施工中要取代規范中已經落后過時甚至有害的技術規定，則無異于違法行為。相反，只要墨守規范，即使出了事故，就可不負法律責任。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求，不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負面影響并杜絕鉆規范條文的空子進行偷工減料，應有必要建立這樣的共識并作出規定，即遵守了規范條文并不意味著就可免除法律責任。國外有些規范就是這樣規定的。

????企圖不斷加強技術規范的強制性來解決屢禁不止的工程事故，不是解決問題的有效途徑。現在，有關主管部門將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來，明確列為強制性條文，同時規定各個設計單位完成的設計，須通過有關部門或其授權委任的其他企事業設計單位的審查，而審查的主要內容就在于對照規范強制性條文的要求，其任務已類似于執法；這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因，主要在于管理不善，特別是管理環節上的腐敗；其次是施工操作人員素質低，又難以短期解決；過分強調規范的地位與作用，未能建立與規范配套的完整標準體系，比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術文件，可以用來指導和規范設計與施工的各個具體環節，也有一定的關系。從設計角度看，出現事故主要不是由于沒有按照規范強制性條文的規定，而是方案性的錯誤或忽略主要的設計條件；也有一些工程則因過去的設計標準過低，耐久性不足，在使用過程中又缺乏應有的例行檢測而導致失效。其實，要做到設計規范強制條文的要求最為容易，為此請專業人士審查似無必要。重要的工程設計應規定請專業單位全面審核，其要點也應在結構方案、構造方法與計算分析的原則上。從結構設計的國家規范中抽出的強制性條文不免支離破碎，個別條文的規定也不一定適合某些地區和某些工程的具體特點，反而造成麻煩。

????我國幅員廣闊，各地經濟發展很不平衡，技術力量懸殊，環境條件各異，客觀上要求規范能給設計人員更多靈活性，少一些強制性，這樣才能更好地在規范的指導下，根據工程的特點和具體條件去解決問題。總之，在規范標準上，要擺脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范，在工程的安全性和耐久性標準上，可有不同的設置水準。比如上海、北京、廣州這些大城市應該高些，在抗震防災要求上，更應區別對待。全國性的規范訂得愈詳細，其適用性可能變得愈差，造成的混亂也可能愈多；特別象巖土工程那樣的規范更是如此。

????技術標準中的強制性越多，也意味著政府有關部門在具體技術問題上需要承擔的責任越重，而這些本來不該是政府部門的職責。規范中的要求是最低要求，在安全設置水準上，政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。對于土建結構的抗震設計，政府有關部門至今仍規定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設防標準(建抗586號文件)。事實上，如將商品房的抗震設防烈度提高1度，抗震能力可提高約1倍，而增加的房屋造價相當有限，在眾多城市中可能僅及居民用于室內裝修費用的幾分之一。政府的這一規定無異于限制居民只能購置抗震安全質量標準最低的房屋，如果發生地震造成損害，有關部門如何解釋？

????規范等技術標準的管理體制亟待改善。建國以來，由政府部門負責統管并指定有關企事業單位分別承擔每本規范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應當前的形勢，有些在經費和人力上得不到保證，平時基本上沒有專門人員去搜集了解規范使用中的問題并及時修改補充規范條文；面對新的結構型式、新的材料和新的工藝，規范的過時條文不但成為推廣新技術的阻力，而且有被誤用或盲目套用而造成工程質量安全事故。

????發達國家有關土建結構工程的規范及與之配套的各類技術標準多由行業協會或專業學會編制及管理，規范的翻新周期短，不象我們要長達10年以上。我國的學會與協會重復設置，分工不明，并且至今還依附于某一政府部門，基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用，距離獨立和富有活力的健全機構還差的很遠，如何發揮這些機構在技術標準編寫和管理中的作用也是值得探討的一個問題。建議隨著改革的深入，整頓合并有關的學會、協會，加強其職能，并逐漸成為技術標準編制管理的主體。

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??四、準備提交政府有關部門考慮的建議

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????為了改善我國土建結構工程的安全性與耐久性，這次論壇中提出了以下建議供政府有關部門考慮，：

??1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎設施工程的混凝土結構耐久性，已是當前亟待采取措施應對的重大問題。否則，一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證，我國的現代化建設和國民經濟會蒙受巨大損失，并將給生產和公眾生活帶來長期困擾。

????建議國家建設部、交通部、鐵道部主管土建工程設計標準的部門，能對工程的耐久性要求作重點審查，明確土建工程的設計應有最低使用壽命的要求，重要工程的設計文件中應有正常使用壽命和耐久性設計的獨立章節與論證；

????建議國家自然科學基金委員會能在今后一段時期內對混凝土工程耐久性的基礎理論研究給予重點支持；

????建議國家安全生產監督管理局為在近期內編訂有關法規標準給以立項資助；

????建議中國工程院土木水利建筑學部在其咨詢研究項目中，聯絡國內有關專家，促進土建結構耐久性設計指導性技術條例的編制。

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??2、土建工程使用過程中的安全性，應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程，我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向，不利于工程壽命和投資效益。

????建議對橋、隧等重要公共基礎設施和公共建筑物，在其使用期內實施強制性的定期安全檢測。為此，需要制定法規，編制相應的技術標準；對于土建結構工程的檢測與評估，需要建立從業人員的注冊制度和從業機構的資質認證與監管體制。凡屬已建工程的安全診斷也可一并歸入這一行業。

??建議政府有關部門在橋、隧、道路等土建基礎設施工程投資上，根據需要，加大工程維修費的比例。

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篇13

一、土建結構工程的安全性

結構安全性是結構防止破壞倒塌的能力,是結構工程最重要的質量指標。結構工程的安全性主要決定于結構的設計與施工水準,也與結構的正確使用(維護、檢測)有關,而這些又與土建工程法規和技術標準(規范、規程、條例等)的合理設置及運用相關聯。

1.我國結構設計規范的安全設置水準

對結構工程的設計來說,結構的安全性主要體現在結構構件承載能力的安全性、結構的整體牢固性與結構的耐久性等幾個方面。我國建筑物和橋梁等土建結構的設計規范在這些方面的安全設置水準,總體上要比國外同類規范低得多。

1.1構件承載能力的安全設置水準

與結構構件安全水準關系最大的二個因素是:1)規范規定結構需要承受多大的荷載(荷載標準值),比如同樣是辦公樓,我國規范自1959年以來均規定樓板承受的活荷載是每平方米150公斤(現已確定在新的規范里將改回到200公斤),而美、英則為240和250公斤;2) 規范規定的荷載分項系數與材料強度分項系數的大小,前者是計算確定荷載對結構構件的作用時,將荷載標準值加以放大的一個系數,后者是計算確定結構構件固有的承載能力時,將構件材料的強度標準值加以縮小的一個系數。這些用量值表示的系數體現了結構構件在給定標準荷載作用下的安全度,在安全系數設計方法(如我國的公路橋涵結構設計規范)中稱為安全系數,體現了安全儲備的需要;而在可靠度設計方法(如我國的建筑結構設計規范)中稱為分項系數,體現了一定的名義失效概率或可靠指標。安全系數或分項系數越大,表明安全度越高。我國建筑結構設計規范規定活荷載與恒載(如結構自重)的分項系數分別為1.4和1.2,而美國則分別為1.7和1.4,英國1.6和 1.4 ;這樣根據我國規范設計辦公樓時,所依據的樓層設計荷載(荷載標準值與荷載分項系數的乘積)值大約只有英美的52%(考慮人員和設施等活載)和85%(對結構自重等恒載),而設計時? 菀勻范ü辜?芄懷惺芎稍氐哪芰Γㄓ氬牧锨慷確窒釹凳?泄兀┤匆?扔⒚攔娣陡叱齙?0~15%,二者都使構件承載力的安全水準下降。日本與德國的設計規范在某些方面比英美還要保守些。一些發展中國家的結構設計多根據發達國家的規范,就如我國解放前和建國初期的結構設計方法參照美國規范一樣。至于中國的香港和臺灣,至今仍分別以英國和參考美國規范為依據。這里需要說明的是,在其他建筑物的活荷載標準值上,與國外的差別并沒有象辦公樓、公寓、宿舍中這樣大。不同材料、不同類型的結構在安全設置水準上與國際間的差距并不相同,比如鋼結構的差距可能相對小些。

公路橋梁結構的情況也與房屋建筑結構類似,除車載標準外,荷載分項安全系數(我國規范對車載取1.4,比國際著名的美國AASHTO規范的1.75約低25%)與材料強度分項安全系數均規定較低。

盡管我國設計規范所設定的安全貯備較低,但是某些工程的材料用量反而有高于國外同類工程的,這里的問題主要在于設計墨守陳規,在結構方案、材料選用、分析計算、結構構造上缺乏創新。

1.2 結構的整體牢固性

除了結構構件要有足夠承載能力外,結構物還要有整體牢固性。結構的整體牢固性是結構出現某處的局部破壞不至于導致大范圍連續破壞倒塌的能力,或者說是結構不應出現與其原因不相稱的破壞后果。結構的整體牢固性主要依靠結構能有良好的延性和必要的冗余度,用來對付地震、爆炸等災害荷載或因人為差錯導致的災難后果,可以減輕災害損失。唐山地震造成的巨大傷亡與當地房屋結構缺乏整體牢固性有很大關系。2001年石家莊發生故意破壞的惡性爆炸事件,一棟住宅樓因土炸藥爆炸造成的墻體局部破壞,竟導致整棟樓的連續倒塌,也是房屋設計牢固性不足的表現。

1.3 結構的耐久安全性

我國土建結構的設計與施工規范,重點放在各種荷載作用下的結構強度要求,而對環境因素作用(如干濕、凍融等大氣侵蝕以及工程周圍水、土中有害化學介質侵蝕)下的耐久性要求則相對考慮較少?；炷两Y構因鋼筋銹蝕或混凝土腐蝕導致的結構安全事故,其嚴重程度已遠過于因結構構件承載力安全水準設置偏低所帶來的危害,所以這個問題必須引起格外重視。我國規范規定的與耐久性有關的一些要求,如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度等級,都顯著低于國外規范。損害結構承載力的安全性只是耐久性不足的后果之一;提高結構構件承載能力的安全設置水準,在一些情況下也有利于結構的耐久性與結構使用壽命。

2.調整結構安全設置水準的不同見解

我國結構設計規范的安全設置水準較低,與我國建國后長期處于短缺經濟和

計劃體制的歷史條件有關。但是,能夠對土建結構取用較低的安全水準并基本滿足了當時的生產與生活需求,而且業已歷經了較長時間的考驗,這是國內土建科技人員經過巨大努力所取得的重大成就;但是,由于安全儲備較低,抵御意外作用的能力相對不足。如果適當提高安全設置水準將有利于減少事故的發生頻率和提高工程抗御災害的能力。國內發生的大量工程安全事故,主要是由于管理上的腐敗和不善以及嚴重的人為錯誤所致。現在提出要重新審視結構的安全設置水準,主要是基于客觀形勢的變化,是由于我們現在從事的基礎設施建設要為今后的現代化奠定基礎,要滿足今后幾十年、上百年內人們生產生活水平發展的需要,有些土建結構如商品房屋則更要滿足市場經濟條件下具備商品屬性的需要。國內近幾年來已對建筑結構安全度的設置水準組織過幾次討論,在如何調整的問題上存在較大的意見分歧,這次科技論壇上同樣反映了這些不同的見解: 1)認為我國現行規范的安全設置水準是足夠的,并已為長期實踐所證明,而國外就沒有這種經驗。我國取得的這一成功經驗決不能輕易丟掉,在安全度上不能跟著英美的高標準走;安全度高了是浪費,除個別需調整外,總體上不必變動。

認為我國規范的安全度設置水準盡管不高,但在全面遵守標準規范有關規定,即在正常設計、正常施工和正常使用的“三正常”條件下,據此建成的上百億平米的建筑物絕大多數至今仍在安全使用,表明這些規范規定的水準仍然適用;但是理想的“三正?！焙茈y做到,同時為了縮小與先進國際標準的差距以及鑒于可持續發展和提高耐久性的需要,在物質供應條件業已改善的市場經濟條件下,結構的安全設置水準應適當提高。這種提高只能適度,因為我國目前尚屬發展中國家。

3)認為我國規范的安全設置水準應該大體與國際水準接近,需要大幅度提高。這是由于隨著我國經濟發展和生活水平不斷提高,土建工程特別是重大基礎設施工程出現事故所造成的風險損失后果將愈益嚴重,而為了提高工程安全程度所需要的經費投入在整個工程(特別是建筑工程)造價中所占的比重現在已愈來愈低,材料供應也十分充裕。過去的低安全水準只是適應了以往短缺型計劃經濟年代的需要,但決不是沒有風險,如果規范的安全水準較高,曾經發生過的有些安全事故本來是可以避免的,而規范的這一缺陷在一定程度上為“三正?！钡奶岱ㄋ谏w。在建的工程要為將來的現代化社會服務,安全性上一定要有高標準。低的安全質量標準在參與將來的國際競爭中也難以被承認,即使結構設計的安全設置水準能夠提高到與發達國家一樣,由于我們的施工質量總體較差,結構的安全性依然會有差距。

3、結構設計規范的概率可靠度設計方法

自1984年國家建委和國家建設部頒布了建筑結構設計統一標準以來,我國的建筑結構設計規范已從80年代末期起拋棄了傳統的多安全系數設計方法,從而統一采用以概率理論為基礎的可靠度設計方法;其它的工程部門如公路、鐵路、港口、水利的結構設計規范也正在或計劃作這樣的轉變。我國規范的可靠度設計方法是參考國際上的相應標準ISO2394并經過國內科技人員努力后得以實施的。將可靠度設計方法用于結構設計規范,在國際學術界內通常被看成是一種發展趨勢,但在工程內界則存在不同看法。盡管有了ISO2394,國外卻鮮有重要或著名的結構設計規范已直接采用了可靠度設計方法,至今仍采用多安全系數設計方法或稱荷載抗力系數法。在我國,對于建筑結構設計規范中的可靠度設計方法以及企圖將我國各個行業的各種結構設計規范都用可靠度方法統一起來的做法,雖然工程設計界頗有微詞,但學術界持贊成和肯定者是主流,不過仍不時有人對可靠度方法用于設計規范的適用性提出質疑。這次科技論壇上則較為集中地反映了對規范可靠度方法的意見分歧。

對我國規范的可靠度設計方法持肯定意見的專家認為這是重大的科技進步,可靠度方法對安全度的概率定義要比定值的安全系數更清晰、更科學、更合理,當然概率可靠度設計方法本身尚有不少缺陷,有待進一步修改完善。持相反意見的人則認為,結構設計規范所面向的是類型多樣的復雜群體,在安全度上需要考慮的不確定性與不確知性非常復雜,并不是“從統計數學觀點出發的概率定義”所能科學描述或處理;規范可靠度方法在我國十多年的實踐表明,它并沒有給結構設計的安全性帶來明顯實效,反而造成了安全概念上的某些混亂;對工程技術人員來說,結構的安全度用可靠指標和虛假的失效概率表達后變得更加不可揣摩和模糊不清,不如安全系數那樣從安全儲備出發的度量方法更為直觀和便于處理具體工程的安全問題;現行設計規范中的可靠度方法很不成熟,存在不少根本缺陷;他們認為半概率的多安全系數方法更適用于規范,也不排斥可靠度分析的結果可以作為一種參考,在綜合判斷安全系數的合理取值時予以考慮。

二、土建結構工程的耐久性

土建結構工程的耐久性與工程的使用壽命相聯系,是使用期內結構保持正常功能的能力,這一正常功能包括結構的安全性和結構的適用性,而且更多地體現在適用性上。

1、土建結構工程的耐久性現狀

大多數土建結構由混凝土建造。混凝土結構的耐久性是當前困擾土建基礎設施工程的世界性問題,并非我國所特有,但是至今尚未引起我國政府主管部門和廣大設計與施工部門的足夠重視。

長期以來,人們一直以為混凝土應是非常耐久的材料。直到70年代末期,發達國家才逐漸發現原先建成的基礎設施工程在一些環境下出現過早損壞。美國許多城市的混凝土基礎設施工程和港口工程建成后不到二、三十年甚至在更短的時期內就出現劣化;據1998年美國土木工程學會的一份材料估計,他們需要有1.3萬億美元來處理美國國內基礎設施工程存在的問題,僅修理與更換公路橋梁的混凝土橋面板一項就需800億美無,而現在聯邦政府每年為此的撥款只有50~60億美元。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這一環境下橋梁的1/4。發達國家為混凝土結構耐久性投入了大量科研經費并積極采取應對措施,如加拿大安大略省的公路橋梁為對付除冰鹽侵蝕及凍融損害,鋼筋的混凝土保護層最小厚度從50年代的2.5cm逐漸增加到4cm、6cm直到80年代后的7cm,而混凝土強度的最低等級也從50年代的C25增到后來的C40,橋面板混凝土從不要求外加引氣劑、不設防水層到必須引氣以及需要設置高級防水膠膜并引入環氧涂膜鋼筋。而我國遭受鹽凍侵蝕地區的公路橋梁在耐久性設/！/計方面至今仍無明確要求,對混凝土保護層和強度的要求僅為2.5cm與C25,與上面提到的加拿大50年代水準一致。國內

按這種標準設計的一座? 笄牛?ǔ珊蠼?年,由于鹽凍侵蝕,現已不得不部分拆除重建。 我國建設部于80年代的一項調查表明,國內大多數工業建筑物在使用25~30年后即需大修,處于嚴酷環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境相對較好,一般可維持50年以上,但室外的陽臺、雨罩等露天構件的使用壽命通常僅有30~40年。橋梁、港工等基礎設施工程的耐久性問題更為嚴重,由于鋼筋的混凝土保護層過薄且密實性差,許多工程建成后幾年就出現鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落,需要大修。京津地區的城市立交橋由于冬天灑除冰鹽及冰凍作用,使用十幾年后就出現問題,有的不得不限載、大修或拆除。鹽凍也對混凝土路面造成傷害,東北地區一條高等級公路只經過一個冬天就大面積剝蝕。我國鐵路隧道用低強度的C15混凝土作襯砌材料,密實度和抗滲性差,不耐地下水與機車廢氣侵蝕,開裂與滲漏嚴重;對幾個路局所轄的隧道進行抽樣調查表明,漏水的占50.4%,其中1/3滲漏嚴重,并導致鋼軌等配件銹蝕以及電力牽引地段漏電,影響正常運行,而1999年頒布的鐵路隧道設計規范仍未能對隧道的耐久性問題采取適當的對策,如適當提高混凝土的最低強度等級和在混凝土中摻入化學纖維等。

耐久性問題的嚴重性和迫切性在于我們許多正在建設的工程仍未吸取國際和國內的大量慘痛教訓,還沿著老路重蹈覆轍。一些北方城市新建成的立交橋和高速公路橋,仍沒有在材料性能和結構構造等方面采取必要的防治凍融和鹽害的綜合措施。甚至大型工程如2000年投入運行的珠海蓮花跨海大橋,其主體結構在浪濺區仍采用不耐海水干濕交替侵蝕的C30混凝土與3~4cm厚的保護層厚度。

有專家估計,我國“大干”基礎設施工程建設的還可延續20年,由于忽視耐久性,迎接我們的還會有“大修”20年的,這個可能不用很久就將到來,其耗費將倍增于當初這些工程施工建設時的投資。

使混凝土結構的耐久性問題進一步加劇的原因有:

1) 由于混凝土的質量檢驗習慣上以單一的強度指標作為衡量標準,導致水泥工業對水泥強度的不適當追求,使水泥細度增加,早強的礦物成份比例提高,這些都不利于混凝土的耐久性。我國對水泥質量的檢驗在強度上只要求不低于規定的最低許可值,而國外則同時還要求不高于規定的最高值,如果強度超過了也被認為不合格,這種要求還有利于水泥產品質量的均勻性。

2) 工程施工單位不適當地加快施工進度,尤其是政府行政領導對工程進度的不適當干預?；炷恋哪途眯再|量尤其需要有足夠的施工養護期加以保證,早產有損生命健康的概念同樣適用于混凝土。國內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以及搶工獻禮工程,很可能就是今后注定要花掉更多資金進行大修的短命工程。提前完成合同規定施工期的在國外要被罰款,因為意味著工程質量有遭到損害的可能。

3) 環境的不斷惡化,如廢氣、酸雨,我國的酸雨面積已超過國土的30% 。

當前迫切需要進行的工作是盡快編制橋梁、隧道、港工等基礎設施工程耐久性設計的技術條例,修訂補充現行規范中對結構耐久性的要求。首先需要明確的是各種基礎設施工程的設計工作壽命,在重要工程的設計文件中必須有使用壽命的要求和論證。當前在建的眾多工程在耐久性上之所以仍然沿著重蹈覆轍的道路走,很重要的一個原因是工程設計施工技術人員在耐久性上沒有可資遵循的新依據。更為嚴重的是現行規范中的有些條文,本身就對耐久性有害。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重要的技術手段,國外有的規范甚至規定在橋梁等混凝土結構中必須加入粉煤灰等摻合料,而我國的鐵路混凝土橋隧施工規范仍在明文禁止使用。此外,工程技術界還存在長期形成的一些過時的看法,對改善混凝土的耐久性能造成阻力。例如,顧慮會影響混凝土強度而不愿使用引氣劑,而引氣本應作為改善混凝土耐久性和工作性的常規手段;又如,希望加大水泥用量來保證混凝土強度,而盡可能低的水泥用量本應是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。

在修訂規范的耐久性要求上,交通部于2001年頒布的港工混凝土結構防腐蝕技術規范已為其它土建工程行業起到較好的示范作用。我們一方面要參照國內外已有的資料和經驗,盡快編寫出相應的設計施工技術文件以應急需,另一方面則要安排系統的研究項目,加大耐久性研究工作的支持力度;混凝土結構的耐久性是當前國際上結構工程學科最為重要的前沿研究領域之一,而我國在這一方面相當落后?；炷恋哪途眯匝芯侩x不開原材料和環境等特定條件,需要考慮本國的特點,是不能完全依賴國外研究成果的。

重視混凝土結構的耐久性也是可持續發展的需要。生產混凝土所需的水泥、砂、石等原材料均需大量消耗國土資源并破壞植被與河床,水泥生產排放的二氧化碳已占人類活動排放總量的1/5~1/6,而我國排放的二氧化碳量已居世界第二。我國現在每年生產5億多噸水泥,與之相伴的是年耗20多億方的砂石,長此以往實難以為繼。延長結構使用壽命意味著節約材料,而耐久的混凝土一般又應是水泥用量較低和礦物摻合料(工業廢料)用量較高的混凝土,所以耐久的混凝土正適應環境保護的需要。國際上對橋梁、隧道等土木工程的設計工作壽命多為100年,有的如英國為120年?？紤]到耐久性不足所造成的巨大經濟損失和資源浪費,國際上近年來有要求將這些工程的最低工作壽命進一步延長的趨勢,如提出城市環境中的橋梁至少應有150年。

2.土建結構工程使用階段的正常檢測與維護

結構耐久性和使用壽命的概念,與使用階段的檢測、維護和修理不能分割,對處于露天和惡劣環境下的基礎設施工程來說尤其如此。為了保證結構安全性和耐久性,一些工程在建成后的使用過程中,應該進行定期檢測和維護。我國有結構工程的設計規范與施工規范,但沒有如何使用的規范。有些工程倒塌事故,例如最近四川宜賓的南門大橋發生橋面坍落事故,就是因為橋面結構與主拱之間的吊桿在連接處發生銹蝕,如果有定期的檢測要求,這樣的事故很有可能避免。有些國家對于結構的損壞可能導致公眾安全的建筑物與橋、隧等公共工程,強制規定必須定期檢測;即使是建筑物的玻璃幕墻和外墻面磚等建筑部件,因其墜落后容易傷及公眾,也有強制定期檢測的要求。我國由于施工管理水平和事故操作人員的素質相對較差,質量控制與質量保證制度不夠健全,規范對結構安全與耐久性的設置水準又相對較低,已建的工程中往往存在較多隱患,所以更有必要從法制上確定土建工程的正常使用和定期檢測的要求。對于土建結構工程的安全質量,雖然政府已作出了設計與施工的責任單位和個人需對其“終身負責”的規定,但是這種要求執行起來缺乏可操作性。要將結構安全質量事故減少到最低程度,還應以預防為主,通過例行檢測及時發現問題。

現在國內有大量土建工程因步入老化期需要診治,也

有大量已建的違章工程需要評估,更有許多工程發生病害需要診斷和加固,各地已涌現了不少從事土建工程診斷、治理與加固的隊伍,并有蓬勃發展成為一種新興行業的趨勢。出現問題和病害以后再來治理固然重要,但是我們應該更加強調預防。對于在役土建工程的檢測和評估,要建立相應的法規和標準,要有從業人員的注冊和從業機構的資質認證制度,在管理體制上予以規范。 從國家對公共工程建設的投資和對工程設計的要求來看,需要有工程整個使用期限即全壽命費用支出的論證。只注意工程項目建設的一次投資支出,很少考慮工程建成后需要正常維護與修理的長期費用,不但可能損害工程使用壽命和正常使用功能,而且經濟上算總賬會很不合算。在發達國家,由于新建工程少,用于維修的費用往往更為主要,英國1978年的土建維修費上升到1965年的3.7倍,1980年的維修費占當年土建費用總支出的2/3。我國雖是發展中國家,現在正大興土木,可是過去建成的大量工程已經或過早老化。國內40%公路橋梁的橋齡已大于25年,加上進入90年代以后交通量猛增,超載嚴重,以往的設計標準又低,路、橋的維修問題十分突出。由于養護維修費用得不到保證,造成工程安全隱患并在以后需要支出更多的大修費用。在土建工程的投資上,希望有關部門能加大已建工程維修的費用。

為加速路橋等公共工程建設,國家現在鼓勵投資公司出資并給以一定期限如30年的經營收入作為補償。如果對重要土建工程有必須進行定期檢測與評估的法規,就能保證這些工程在一定期限后歸還國家管理和經營時的良好功能,對于設計工作壽命為100年的橋梁,至少還可正常使用70年,而不至于30年到期后國家接收的已是一個破舊的工程。

三、技術規范的作用與管理

這次科技論壇對于土建結構工程技術規范的定位、作用與管理也進行了討論并提出了一些看法。

長期以來,受計劃經濟體制的影響,我們往往視技術規范為法,將規范的具體規定和要求等同于法律條文來對待。技術規范或規程,與各種技術條例、技術要求、工法、指南等技術文件一樣都是技術標準,本身不具有法律作用,只當工程各方(業主、設計、施工企業)認同作為設計與施工的依據并在契約的基礎上,才能作為法律仲裁的依據。將技術問題法制化并強制執行,不利于技術進步和創造性的發揮,反而容易成為推卸責任的借口。當然,政府部門從國家和公眾的整體利益出發,需要在安全、環保等重大原則上對土建工程的設計施工提出必須滿足的最低要求并制定相應的法規,但法規一般并不需要提供如何達到這些要求的具體技術途徑和方法,后者是技術標準的任務。政府也可以原則認可或批準某些重要的技術規范或其中某些內容使用。

土建工程有著強烈的個性,需要工程技術人員針對具體特點去解決設計與施工問題。所以規范作為技術標準宜強調其指導性而不是強制性。如果規范條文看作為一般意義上的法律條文,就有可能束縛設計施工人員的主動創造性并阻礙新技術的應用。。我國土建工程在結構設計上與國外相比的最大差距就在于方案與技術上的創新,這與以往過分強調規范的法律地位從而形成所謂“結構設計就是規范加計算”的傾向不無關聯。我國的技術規范在編寫風格上也有模仿法律的傾向,極少提及使用者需要注意規范可能存在的某些不足之處或允許并鼓勵使用者在某些問題上可以另辟蹊徑。如果在設計施工中要取代規范中已經落后過時甚至有害的技術規定,則無異于違法行為。相反,只要墨守規范,即使出了事故,就可不負法律責任。這樣就在客觀上降低了對工程技術人員的業務技能要求與職責要求,不利于提高我國建筑企業和從業人員的素質以及參與今后的國際競爭。為了消除這些負面影響并杜絕鉆規范條文的空子進行偷工減料,應有必要建立這樣的共識并作出規定,即遵守了規范條文并不意味著就可免除法律責任。國外有些規范就是這樣規定的。

企圖不斷加強技術規范的強制性來解決屢禁不止的工程事故,不是解決問題的有效途徑?，F在,有關主管部門將建筑結構設計規范中的部分條文抽出來,明確列為強制性條文,同時規定各個設計單位完成的設計,須通過有關部門或其授權委任的其他企事業設計單位的審查,而審查的主要內容就在于對照規范強制性條文的要求,其任務已類似于執法;這種做法是否明智似可商榷。我國土建工程事故頻繁的原因,主要在于管理不善,特別是管理環節上的腐敗;其次是施工操作人員素質低,又難以短期解決;過分強調規范的地位與作用,未能建立與規范配套的完整標準體系,比如缺乏指南、工法等更為詳盡具體的技術文件,可以用來指導和規范設計與施工的各個具體環節,也有一定的關系。從設計角度看,出現事故主要不是由于沒有按照規范強制性條文的規定,而是方案性的錯誤或忽略主要的設計條件;也有一些工程則因過去的設計標準過低,耐久性不足,在使用過程中又缺乏應有的例行檢測而導致失效。其實,要做到設計規范強制條文的要求最為容易,為此請專業人士審查似無必要。重要的工程設計應規定請專業單位全面審核,其要點也應在結構方案、構造方法與計算分析的原則上。從結構設計的國家規范中抽出的強制性條文不免支離破碎,個別條文的規定也不一定適合某些地區和某些工程的具體特點,反而造成麻煩。

我國幅員廣闊,各地經濟發展很不平衡,技術力量懸殊,環境條件各異,客觀上要求規范能給設計人員更多靈活性,少一些強制性,這樣才能更好地在規范的指導下,根據工程的特點和具體條件去解決問題?？傊?在規范標準上,要擺脫計劃經濟年代遺留下來的過分強求統一、較少考慮個性和缺乏實事求是靈活性的傾向。要提倡和鼓勵各省市編制地方性規范,在工程的安全性和耐久性標準上,可有不同的設置水準。比如上海、北京、廣州這些大城市應該高些,在抗震防災要求上,更應區別對待。 全國性的規范訂得愈詳細,其適用性可能變得愈差,造成的混亂也可能愈多;特別象巖土工程那樣的規范更是如此。

技術標準中的強制性越多,也意味著政府有關部門在具體技術問題上需要承擔的責任越重,而這些本來不該是政府部門的職責。規范中的要求是最低要求,在安全設置水準上,政府需要干預的也應是保證公眾安全的最低要求。對于土建結構的抗震設計,政府有關部門至今仍規定任何部門和個人不得隨意提高抗震的設防標準(建抗586號文件)。事實上,如將商品房的抗震設防烈度提高1度,抗震能力可提高約1倍,而增加的房屋造價相當有限,在眾多城市中可能僅及居民用于室內裝修費用的幾分之一。政府的這一規定無異于限制居民只能購置抗震安全質量標準最低的房屋,如果發生地震造成損害,有關部門如何解釋?

規范等技術標準的管理體制亟待改善。建國以來,由政府部門負責統管并指定有關企事業單位分別承擔每本規范編寫和修訂工作的做法已越來越不能適應當前的形勢,有些在經費和人力上得不到保證,平時基本上沒有專門人員去搜集了解規范使用中的問題并及時修改補充規范條文;面對新的結構型式、新的材料和新的工藝,規范的過時條文不但成為推廣新技術的阻力,而且有被誤用或盲目套用而造成工程質量安全事故。

發達國家有關土建結構工程的規范及與之配套的各類技術標準多由行業協會或專業學會編制及管理,規范的翻新周期短,不象我們要長達10年以上。我國的學會與協會重復設置,分工不明,并且至今還依附于某一政府部門,基本上只起到政府職能部門非官方代言人的作用,距離獨立和富有活力的健全機構還差的很遠,如何發揮這些機構在技術標準編寫和管理中的作用也是值得探討的一個問題。建議隨著改革的深入,整頓合并有關的學會、協會,加強其職能,并逐漸成為技術標準編制管理的主體。

四、準備提交政府有關部門考慮的建議

為了改善我國土建結構工程的安全性與耐久性,這次論壇中提出了以下建議供政府有關部門考慮,:

1、橋梁、隧道、道路、港口等基礎設施工程的混凝土結構耐久性,已是當前亟待采取措施應對的重大問題。否則,一些工程的正常使用功能和安全性將得不到有效保證,我國的現代化建設和國民經濟會蒙受巨大損失,并將給生產和公眾生活帶來長期困擾。 建議國家建設部、交通部、鐵道部主管土建工程設計標準的部門,能對工程的耐久性要求作重點審查,明確土建工程的設計應有最低使用壽命的要求,重要工程的設計文件中應有正常使用壽命和耐久性設計的獨立章節與論證;

建議國家自然科學基金委員會能在今后一段時期內對混凝土工程耐久性的基礎理論研究給予重點支持;

建議國家安全生產監督管理局為在近期內編訂有關法規標準給以立項資助;

建議中國工程院土木水利建筑學部在其咨詢研究項目中,聯絡國內有關專家,促進土建結構耐久性設計指導性技術條例的編制。

2、土建工程使用過程中的安全性,應有定期的檢測和正常的維護修理加以保證。對于重要土建工程,我國尚無必須進行安全檢測的法規。在基礎設施工程的投資上有重新建、輕維修的傾向,不利于工程壽命和投資效益。