黃勝方

(淮北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 淮北 235000)

受到建筑環(huán)境、建筑管理、監(jiān)督方面的影響，土木工程建設(shè)周期長，對人們的生活產(chǎn)生較大的影響，因此，土木工程的安全性問題尤為重要。土木工程結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)在于提升建筑結(jié)構(gòu)安全性。[1]設(shè)計(jì)人員通過考慮多種因素對建筑結(jié)構(gòu)施工及后期投產(chǎn)的影響，并采用可控的施工措施，降低建筑安全風(fēng)險(xiǎn)，如土壤環(huán)境問題、地基穩(wěn)定性、建筑結(jié)構(gòu)剛度隱患)，以保證土木工程的穩(wěn)定性、牢固性等要求。[2]

1 土木工程結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)存在的問題

1.1 抗震性差

四川汶川地震后，我國加強(qiáng)了對防震性能安全性的關(guān)注?？拐鹦宰鳛榉课萁ㄖ踩匾奶攸c(diǎn)[3]，與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。但是，我國房屋建筑抗震性能還需要改革，開發(fā)商為了短期經(jīng)濟(jì)利益，施工容易出現(xiàn)偷工減料，以次充好的行為，嚴(yán)重影響了房屋建筑的抗震性能和安全性。對此，對應(yīng)的施工設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)房屋建筑抗震性設(shè)計(jì)管理。

1.2 設(shè)計(jì)能力有限

工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證建筑穩(wěn)定性，耐久性的主體設(shè)計(jì)。[4]科學(xué)、高效的設(shè)計(jì)能夠提升建筑施工質(zhì)量，減少施工材料，控制成本，全面推動(dòng)工程建設(shè)效率，為建筑工程科學(xué)投產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。但是在實(shí)際的施工環(huán)境中，施工水平不足的設(shè)計(jì)會(huì)加重工程施工壓力，嚴(yán)重影響工程施工質(zhì)量。特別是在土木工程施工中，防水、防漏、抗震性等設(shè)計(jì)和施工指標(biāo)往往有差異，例如建筑工程女兒墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)高和建筑標(biāo)高經(jīng)常出現(xiàn)差異，施工伸縮縫的位置和寬度設(shè)計(jì)和后期施工差異也較大。

1.3 建筑結(jié)構(gòu)施工安全隱患多

建筑工程結(jié)構(gòu)是一個(gè)系統(tǒng)性的施工特征。其影響因素包括了材料質(zhì)量、材料配比、地質(zhì)條件，這些要素都要將其考慮進(jìn)去，才能夠增強(qiáng)土木建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。國內(nèi)的一些建筑，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性較差，結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力設(shè)置較低。這需要對應(yīng)的設(shè)計(jì)單位制定技術(shù)的規(guī)范，去解決存在的現(xiàn)實(shí)性問題。建筑施工中容易受到多方面因素影響，而在產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在著單一性。在施工中，土木工程施工會(huì)因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)、自然環(huán)境、材料配比等因素發(fā)生明顯的變化，會(huì)直接導(dǎo)致土木工程的安全性和耐久性不能夠符合國家的標(biāo)準(zhǔn)和要求，這也為工程建設(shè)施工埋下了嚴(yán)重的安全隱患。

1.4 設(shè)計(jì)質(zhì)量管理不足

對比于常規(guī)的建筑工程結(jié)構(gòu)，土木工程的工程安全性檢測設(shè)備和技術(shù)和水利、火電、機(jī)電等項(xiàng)目有明顯的差異。這加大了建筑工程施工難度，且土木工程作為建筑工程的重要分支，需要建筑部門制定可行的程序檢測和管理制度，有關(guān)部門對土木工程的管理缺乏監(jiān)督，這就導(dǎo)致了土木工程質(zhì)量由于缺乏政府的監(jiān)督造成極大安全隱患，不利于土木工程的長遠(yuǎn)發(fā)展。

1.5 法律法規(guī)不完善

隨著建筑工程的不斷發(fā)展，建筑工程法律法規(guī)也得到了廣大開發(fā)商的關(guān)注。以往的工程建設(shè)中存在施工偷工減料的影響，導(dǎo)致整個(gè)建筑工程的安全施工存在嚴(yán)重的隱患。這很大部分原因是因?yàn)槭┕けO(jiān)管不到位，法律法規(guī)管理不到位所致。對此，施工單位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)現(xiàn)場施工的監(jiān)督管控。建筑工程安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身也是一個(gè)綜合性的項(xiàng)目，土木工程的前期投入資本，人工成本很大，若沒加強(qiáng)施工管理，出現(xiàn)偷工減料，跨工序施工的現(xiàn)象，會(huì)直接導(dǎo)致建設(shè)方的資金管控和后期維護(hù)工作不到位，讓整個(gè)建筑工程想出現(xiàn)嚴(yán)重的安全問題。

雖然我國針對建筑工程提出了安全投產(chǎn)前的竣工驗(yàn)收工序，但是這些工序缺乏強(qiáng)制性，導(dǎo)致我國工程建設(shè)市場存在嚴(yán)重的施工問題，且一些商家為了節(jié)約施工成本，選用有問題的鋼筋，同時(shí)竣工驗(yàn)收的抽樣檢查，對整體施工檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)的安全評估作的是非精細(xì)評估，這樣就會(huì)導(dǎo)致施工驗(yàn)收風(fēng)險(xiǎn)，不能夠保證建筑工程的安全性。

2 安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例研究

2.1 工程概況

本次研究選取辦公與住宅樓工程為對象，共有建筑面積為：15 849.56 m2。1#樓±0.00以上共18+1層，總高度為57 m；3#樓±0.00以上共18+1層，總高度為57 m。建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，防火分類為二類，耐火等級為二級，建筑場地類別為Ⅱ類，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為丙級，本建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50 a,抗震等級為三級。本研究以工程安全結(jié)構(gòu)為要點(diǎn)，分析了本建筑工程剪力墻框架安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)(見圖1)。[5]圖1中，2～4級抗震等級框架梁KL、WKL箍筋加密區(qū)。

圖1 框架梁設(shè)計(jì)

2.2 安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

設(shè)計(jì)時(shí)，滿足板中鋼筋從距墻或梁邊50 mm開始配置，框架梁箍筋距墻或梁邊50 mm開始配置箍筋。凡框架梁外皮和柱外皮平時(shí)，柱主筋在外，梁主筋在內(nèi)。主次梁相交處，首先保證主鋼筋位置，并在主次梁兩側(cè)附加主梁箍筋，其直徑、肢數(shù)同主梁原箍筋，排數(shù)除特殊注明外，每側(cè)設(shè)置四排。該設(shè)計(jì)方式基于抗震需求，對框架梁進(jìn)行了抗震箍筋加密設(shè)計(jì)，提升了整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3 安全設(shè)計(jì)土木工程結(jié)構(gòu)的保障舉措

3.1 嚴(yán)格執(zhí)行國家規(guī)范規(guī)定

設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)建筑體時(shí)，要遵循國家或行業(yè)規(guī)范，以保證建筑結(jié)構(gòu)符合耐久性和功能性使用原則。建議設(shè)計(jì)工作開展前，工程隊(duì)伍要針對現(xiàn)場勘測結(jié)果和建筑設(shè)計(jì)要求，對比投產(chǎn)預(yù)估和國家規(guī)范，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行預(yù)設(shè)計(jì)，以保證建筑物符合土木工程安全性建設(shè)要求。此外，主管部門也要以建筑工程建設(shè)管理為主，做好建筑工程管理和監(jiān)督的工作，加強(qiáng)招投標(biāo)監(jiān)督管理，體現(xiàn)木土工程建設(shè)的嚴(yán)謹(jǐn)性和公平性。

3.2 加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

對比西方的建筑安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，我國對建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究還處于比較初級的程度。我國的建筑結(jié)構(gòu)牢靠性、工程安全設(shè)置和結(jié)構(gòu)規(guī)范認(rèn)知理念等有待提升，對建筑工程結(jié)構(gòu)的承重建設(shè)、環(huán)境認(rèn)知和安全因素分析綜合安全結(jié)構(gòu)影響內(nèi)容還需改進(jìn)。為了提升土木結(jié)構(gòu)安全性，建議從施工源頭——“安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”入手，針對后期施工要求進(jìn)行優(yōu)化改善。施工人員可以根據(jù)土木建筑工程施工的特點(diǎn)，采用差異性的安全系數(shù)。[6]例如，建筑中的構(gòu)造柱是與梁配合，用以防止墻體裂縫，能夠提高建筑物的抗震能力；結(jié)合施工中現(xiàn)澆鋼筋混凝土的約束作用，可以調(diào)整其樓蓋梁的承載力，可以將其提高到原有安全系數(shù)1.5倍以上。

但是，國內(nèi)現(xiàn)行的建筑施工軟件計(jì)量的時(shí)候不能夠直接反饋現(xiàn)澆樓板的約束作用。導(dǎo)致在實(shí)際的設(shè)計(jì)施工中容易出現(xiàn)應(yīng)用問題?？梢?，安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工存在工程技術(shù)差異，若不直接考慮建筑工程結(jié)構(gòu)在安全性和經(jīng)濟(jì)性方面的差異，會(huì)加重施工難度。對此，施工人員要緊抓獨(dú)立構(gòu)件，靜定結(jié)構(gòu)和豎向構(gòu)件的施工，基于安全系數(shù)管控的基礎(chǔ)上，調(diào)控樓板，樓蓋板的安全系數(shù)，以此來降低工程造價(jià)，全面提升建筑結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。[7]

3.3 提升設(shè)計(jì)圖紙質(zhì)量，減少設(shè)計(jì)誤差

木土工程設(shè)計(jì)圖紙是建筑工程的源頭，也是整個(gè)建筑工程施工、管理和質(zhì)檢的依據(jù)。[8]建筑設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的嚴(yán)謹(jǐn)性，也決定了后期工程變更乃至是工程材料，施工工藝技術(shù)的成效，其對整個(gè)土木工程建筑體系有重要影響。設(shè)計(jì)圖紙是保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，這要求設(shè)計(jì)圖紙嚴(yán)謹(jǐn)，詳細(xì)，兼顧經(jīng)濟(jì)性。初步設(shè)計(jì)圖紙也應(yīng)當(dāng)交付給安全部門，預(yù)算部門核算，保證施工細(xì)節(jié)合理，預(yù)防因?yàn)閳D紙疏漏造成施工錯(cuò)漏，對整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響。因此，建議設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)檢查，在兼顧設(shè)計(jì)要求和安全原則基礎(chǔ)上提升安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.4 采用科學(xué)的設(shè)計(jì)理念

結(jié)合建筑施工環(huán)境來看，土木工程設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)認(rèn)知有直接關(guān)系。若設(shè)計(jì)人員能力不足，常將設(shè)計(jì)中的構(gòu)造柱和承重柱區(qū)分不清，在施工中若是按照錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，將會(huì)極大地影響土木建筑的牢固性。為了預(yù)防不科學(xué)設(shè)計(jì)結(jié)果產(chǎn)生，建議基層單位更新設(shè)計(jì)理念，不斷學(xué)習(xí)、優(yōu)化更先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。

首先，施工單位要緊抓制度管理，加強(qiáng)土木工程施工質(zhì)量的落實(shí)，建立完善的設(shè)備責(zé)任制度，將土木工程施工的環(huán)節(jié)落實(shí)到每一位負(fù)責(zé)人身上。對于建筑工程而言，一個(gè)建筑工程的施工質(zhì)量會(huì)直接影響到業(yè)主的生命財(cái)產(chǎn)安全。對此，施工管理人員要加強(qiáng)施工管理，將工程建設(shè)落實(shí)到具體的責(zé)任管理制度中。

其次，基于建筑施工方面，要強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)施工的安全性和耐久性。要嚴(yán)抓嚴(yán)打，禁止使用不合格的建筑結(jié)構(gòu)，影響建筑工程的穩(wěn)定性。比如，在建筑施工中若采用不合規(guī)的鋼筋混凝土，就會(huì)直接影響建筑的耐久性和抗震性，嚴(yán)重降低建筑物的壽命。對此，建議施工單位要緊抓土木工程施工管理，加強(qiáng)建筑材料和土木工程安全性研究，選用合格的建筑材料，科學(xué)施工，減少施工隱患。

最后，施工單位要加強(qiáng)土木工程的施工預(yù)防工作，要緊抓安全管理，保證建筑工程的安全性。在整個(gè)施工過程中，施工方要把土木工程的安全性放在首位，加強(qiáng)施工建設(shè)管理，制定安全演排計(jì)劃，全面提升建筑工程的安全性、耐久性、抗震性。

3.5 提升設(shè)計(jì)人員專業(yè)能力和職業(yè)操守

土木工程是一個(gè)城市文明的標(biāo)志，推動(dòng)著中國城市化進(jìn)程的發(fā)展。[9]為了保證建筑物的穩(wěn)定性，提升建筑產(chǎn)物的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，需要設(shè)計(jì)人員具有專業(yè)的設(shè)計(jì)技能、良好的素養(yǎng)，以保證設(shè)計(jì)成果滿足安全性、穩(wěn)定性的要求，保證建筑產(chǎn)品的質(zhì)量。首先，建議加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)專業(yè)培訓(xùn)，為內(nèi)部員工提供學(xué)術(shù)交流機(jī)會(huì)，以此來滿足設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力。其次，為內(nèi)部員工提供定期的職業(yè)道德教育活動(dòng)，提升設(shè)計(jì)人員的職業(yè)道德和素養(yǎng)，要時(shí)刻牢記安全為重，保證設(shè)計(jì)結(jié)果安全高效，保證建筑設(shè)計(jì)符合安全穩(wěn)定的設(shè)計(jì)原則。

4 結(jié)語

綜上所述，土木工程的安全結(jié)構(gòu)直接影響到了現(xiàn)場施工和居住人員的生命安全。為了提升安全施工質(zhì)量，建議現(xiàn)場施工人員要注意施工設(shè)計(jì)的安全性，緊抓安全生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)施工的特點(diǎn)，提升設(shè)計(jì)人員的專業(yè)能力、管理人員的組織監(jiān)督能力、施工人員的安全意識等，全面推動(dòng)土木工程建設(shè)的發(fā)展。