土木工程建筑結構安全性與耐久性淺析

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摘要：如何在符合安全性與耐久性要求的前提下，科學地進行建筑設計，提高施工技術水平，成為當前土木工程建筑結構的研究重點。本文主要對土木工程建筑結構的安全性與耐久性進行了研究，指出了土木工程建筑結構安全性與耐久性的重要性，提出了土木工程建筑結構的安全性與耐久性優化策略，以期為相關從業人員提供參考。

關鍵詞：土木工程建筑結構；耐久性與安全性；建筑設計

土木工程建筑結構的安全性與耐久性會直接對施工安全以及后續相關工作的開展產生影響。盡管當下土木工程建筑結構的安全性與耐久性都得到了顯著提高,但是施工單位要想切實保障工程質量,仍需要持續加強對土木工程建筑結構的相關研究。研究人員可以從設計、材料、管理等多方面入手,分析研究安全性、耐久性的影響因素,從而全面提升結構安全性與耐久性,保障建筑工程質量。

1土木工程建筑結構安全性與耐久性概述與研究現狀

1.1土木工程建筑結構安全性與耐久性概述

1.1.1土木工程建筑結構安全性。土木工程建筑結構安全性即工程建筑結構的牢固性。工程建筑結構的牢固性如果達不到要求,不僅會影響建筑物的使用壽命,而且會危及施工人員的人身安全。工程建筑在投入使用期間,還會受到許多外在因素的影響,比如自然環境因素（如地震、暴雨等）、社會因素（如車輛撞擊、惡意破壞等）。土木工程結構安全性不足,建筑物就會在環境或外在因素影響下發生沉降、坍塌等質量問題,不僅威脅住戶的生命財產安全,還會造成巨大的社會經濟損失。[1]在一般情況下,在合理設計以及原材料質量及技術達標的情況下,工程結構安全性較強,且具備一定的環境抵御能力,建筑物局部受到破壞不會引發連續的、大面積的沉降或坍塌事故。因此,在工程施工過程中,檢測人員需要做好質量檢驗工作。1.1.2土木工程建筑結構耐久性。土木工程建筑結構的耐久性即土木工程建筑結構的環境防御能力和使用壽命。較好的環境適應能力以及較長的使用壽命的工程結構,其耐久性通常較好；反之,工程結構的耐久性通常較差,極易出現銹蝕、氧化、脆化等問題。例如,建筑工程中常用的混凝土材料,在外界環境侵襲下的使用壽命仍可達三四十年之久,人們普遍認為這樣的混凝土材料的耐久性較好。[2]此外,土木工程建筑結構的耐久性也會對建筑物的安全性產生影響：在耐久性較好的情況下,建筑物的安全性較高；反之,土木工程如果采用耐久性差的原材料,就極有可能帶來安全隱患。[3]

1.2土木工程建筑結構安全性與耐久性研究現狀

在大多數情況下,當建筑物出現問題后,有關部門才對其進行維修養護。對于部分工業建筑物,通常在其建成30年之后,有關部門才對其進行系統維修養護；部分所處環境較差的建筑物的維修時間則相對較短。有關部門對土木工程結構安全性與耐久性研究主要涉及兩個方面：一是對建設施工過程中二者的影響因素進行研究,二是對竣工建筑物的后續維護情況進行研究。在建設施工過程中,研究人員開展的安全性與耐久性影響因素研究通常包括技術、管理、原材料、設計等方面。此外,研究人員在對建筑物后續維護的研究中發現,隨著人們對建筑物維護重視程度的不斷提升,建筑物維護時間逐漸縮短,維護效率也有所提升。新材料的使用將進一步提高建筑物的安全性與耐久性,外部構件等的使用年限將顯著延長。目前,銹蝕、開裂等常見安全性與耐久性問題,仍是土木工程建筑結構的研究重點。

2土木工程建筑結構安全性與耐久性的重要性

研究土木工程建筑結構安全性與耐久性,對工程建設具有重要意義。下文將對土木工程建筑結構的安全性與耐久性的重要性展開分析。

2.1保障施工建設安全開展,確保工程順利推進

在工程建設過程中,由于各施工環節之間聯系非常緊密,所以保證工程結構安全性與耐久性對后續工作的開展至關重要。工程施工管理包括質量管理、工期管理、成本管理等多項內容,在理想的設計模型中,只要保障這些管理工作的順利開展,工程安全性與耐久性就能符合滿足施工標準要求。如果工程安全性與耐久性方面存在問題,管理人員就需要對存在的問題進行多角度調查,主要調查工程是否存在技術不達標、原材料質量是否合格等方面。這種調查容易引起公司內部糾紛、推諉扯皮等問題,以致對工程工期產生負面影響,不利于工程的順利開展。因此,安全性與耐久性是保證施工建設安全開展和工程順利推進的必要前提。

2.2保障工程質量,延長工程使用壽命

安全性與耐久性是檢驗工程質量的重要標準。在高標準要求下,施工人員通過合理選擇原材料、不斷完善與改進施工工藝,能夠進一步保障工程質量。同時,在高標準要求下,施工人員通過科學的結構設計、使用新型原材料,還能夠有效降低后續維護工作的難度及維修成本,從而確保工程在建設完成后也能得到及時維護,進一步延長工程建筑的使用壽命。

3土木工程建筑結構的安全性與耐久性常見問題

常見的土木工程建筑結構的安全性與耐久性問題包括：安全性與耐久性的質量標準要求較低,結構設計不合理引發安全性與耐久性問題,缺乏有效的維護而造成安全性與耐久性不達標。3.1安全性與耐久性的質量標準要求較低針對土木工程建筑結構的安全性與耐久性,我國制定了一系列質量標準,但與發達國家相比仍然存在一定差距。在工程建設過程中,大部分施工單位考慮到成本問題、工期問題等,僅按照最低標準開展工作,造成工程質量也處于低標準。此外,在部分建筑工程中,安全性與耐久性局部不達標的情況屢見不鮮,如抗震性能不達標、防滲工程存在缺陷等。同時,部分施工單位還存在質量管控松懈等問題,其典型表現為：盡管檢測顯示安全性與耐久性達到了標準,但是實際上二者并未達標。這種不嚴謹的管理方式極易形成安全隱患。

3.2結構設計不合理引發安全性與耐久性問題

在土木工程建筑結構安全性與耐久性的常見問題中,許多問題都是由結構設計不合理引發的,包括：①在結構設計中,設計人員未能對施工情況進行全面考察,以致意外因素的出現對結構的安全性與耐久性產生影響；②設計人員通常會以節省原材料或成本為目的進行設計,即更多地關注經濟效益,這也會造成結構安全性、耐久性的不足；③結構設計不合理造成部分結構和構件需要承受不必要的外在環境影響,進而縮短建筑物及構件的使用年限,影響結構的安全性與耐久性。

3.3缺乏有效維護而造成建筑物的安全性與耐久性不達標

目前,在后期土木工程建筑結構的維護方面,維護不到位的問題仍然時有發生,這會對土木工程建筑結構的安全性與耐久性造成影響。如果施工人員未能定期對建筑物進行維護,那么一旦發生質量問題,施工人員難以及時采取有效措施,或難以從根源上解決問題。由于缺乏有效維護,建筑物的安全性將大打折扣,使用年限也將逐年縮短,難以達到工程預期要求。

4土木工程建筑結構安全性與耐久性的主要影響因素

土木工程建筑結構安全性與耐久性的主要影響因素包括規劃設計、施工管理、維護意識等方面,具體如下。

4.1規劃設計

規劃設計會對土木工程建筑結構的安全性與耐久性產生直接影響。一旦規劃設計不合理,就會造成土木工程建筑結構的安全性不足,進而對后續工作的推進造成影響。因此,設計人員應全面考量施工建設環境、建設成本以及施工條件,以保障規劃設計的合理性。在進行規劃設計時,設計人員通常會提供多套設計方案,并結合工程建設要求對方案進行對比分析,找出性價比最高的方案。在遇到突發狀況需要變更規劃設計時,設計人員仍需要對變更后的規劃設計方案進行測評,以確保方案調整不會對建筑結構的安全性與耐久性造成負面影響。在規劃設計方案發生變更后,設計人員還需要掌握原材料的需求變化情況,以免材料用量不合理而影響建筑物的安全性與耐久性。

4.2施工管理

施工管理工作的開展情況也會對土木工程建筑結構的安全性與耐久性產生影響。在通常情況下,在開展施工管理工作之前,管理人員需要對照設計圖紙檢查實際施工是否嚴格遵循了結構設計圖的要求,以避免設計圖紙與實際施工之間出現偏差,而影響整體結構的安全性與耐久性。在施工管理過程中,管理人員還需要開展原材料的質量管理工作,以避免因原材料質量不符合要求或原材料配比出現問題而影響建筑物的安全性與耐久性。此外,管理人員還需要開展技術管理工作,以確保施工技術符合施工要求,避免施工人員的技術水平不過關而對工程安全性產生影響,或由于施工人員的不規范操作而造成原材料耐受性降低。由此看來,高效的施工管理工作能夠保障工程的安全性與耐久性。

4.3維護意識

施工人員的維護意識會對工程的安全性與耐久性產生影響,這一影響主要體現在施工過程中以及后續維護過程中。在施工過程中,具備維護意識的施工人員能夠很好地維護施工環境,防止不法行為或違法施工對建筑物質量造成負面影響或破壞。另外,在發生暴雨侵襲或氣溫驟變等自然災害時,具備維護意識的施工人員能夠及時地采取防護措施,避免建筑物受到環境影響,從而保障工程結構的安全性及耐久性。相反,不具備維護意識的施工人員可能會忽視自身行為對工程的影響,不能在意外情況發生時及時地對施工項目加以保護,導致施工項目受到氧化、暴雨侵襲等環境因素的影響而降低安全性與耐久性。在后期維護過程中,施工人員的維護意識如果不足,就會出現工作懈怠、維護延遲、維修不到位等情況,進而影響建筑物的安全性與耐久性。由此看來,只有施工人員具備維護意識,按照法律規定及維護需求及時地開展工程項目維護工作,才能保障建筑物的安全性與耐久性。

5土木工程建筑結構的安全性與耐久性優化策略

施工單位對土木工程建筑結構的安全性與耐久性進行優化改進,需要全面考量土木工程建筑結構的安全性與耐久性的影響因素,多角度地展開分析。

5.1加強監管力度

在施工過程中,要想提升土木工程建筑結構的安全性與耐久性,施工單位需要加強監管力度,包括制訂監管計劃、加強進度管理及做好質量監管工作。5.1.1制訂監管計劃。施工單位應全面分析土木工程結構安全性與耐久性的相關影響因素,制訂合理的監管計劃,確保監管工作有條不紊地開展。這樣做能夠幫助施工人員快速定位施工過程中潛在的安全性與耐久性問題,以便及時采取針對性的措施加以處理,保證土木工程建筑結構的安全性與耐久性。同時,施工單位還需要制定違規條例,對未能遵循施工要求或相關規范內容的施工人員,施工單位應嚴加懲處,以規范施工人員行為。此外,在質量檢驗方面,質檢人員也需要嚴格把關,比如借助無損檢測、BIM模型等現代化技術來保障驗收成果的準確性。5.1.2加強進度管理。施工進度管理會對土木工程建筑結構的安全性與耐久性產生重要影響。如果施工單位的進度管理不到位,那么工期就極有可能會延長。施工隊伍為了趕工期,往往會采取延長每日施工時間等措施,以致忽視施工安全問題,進而形成安全隱患,同時土木工程建筑結構的耐久性也就得不到保障。因此,施工單位需要加強進度管理工作,管理人員需要實時了解各項工作的開展情況,并對照進度計劃推斷工程項目的完成時間。對于進度緩慢的節點,管理人員需要及時了解是否存在人力不足或其他方面的問題,并采取針對性的解決方案,從而保障整體工程的順利推進。5.1.3做好質量監管工作。要想提高土木工程建筑結構的安全性與耐久性,施工單位還要加強原材料質量、建設項目質量等質量監管工作。管理人員需要按照相關要求,對每一批原材料進行質量檢查,從而了解材料的安全性與耐久性情況,確保材料質量符合施工規范要求。在對施工項目進行質量檢查時,管理人員需要采用現代化的技術,科學規范地進行工程質量檢測,不放過任何質量檢測細節,進而保障工程項目質量。

5.2合理進行結構設計,分析設計方案的可行性

要保證土木工程建筑結構的安全性與耐久性,設計人員要合理進行結構設計,并分析設計方案的可行性。在進行結構設計的過程中,為保障設計的合理性,設計人員需要到施工場地進行實地勘察,應用BIM等現代化技術手段,全面掌握施工現場情況。比如,設計人員將施工環境的成本數值、建筑材料等相關參數錄入BIM系統中,形成多套設計方案。然后,設計人員可結合工程要求選出性價比最高的方案。也就是說,只有進行合理的結構設計,土木工程結構的安全性與耐久性才能得到有效保障。

5.3加強對后續維護工作的管理

要保障土木工程建筑結構的安全性及耐久性,施工人員應明確后續維護工作的重要性。在施工之前,施工單位需要就維護問題對施工人員進行培訓,提高其對后續維護工作的重視程度。施工單位要對相關維護節點做好工作部署,以明確施工人員的工作職責,細化工作任務。同時,施工單位還應提升管理人員的崗位意識,確保管理人員掌握后續維護工作的流程、要點,從而將維護工作落實到位。另外,在新時代背景下,要想進一步提高維護工作效率,施工單位還需要加強對施工技術的改進與創新,提高施工人員的施工技術水平,從而有效保障土木工程結構的安全性與耐久性。除此之外,有關部門還需要構建現代化的維護系統,并將建筑物信息錄入系統中,從而實現對建筑物安全性與耐久性的全面監管。現代化的維護系統能夠實現對建筑工程潛在的裂縫、滲漏、剝蝕等問題的自動上報,確保相關部門能夠第一時間了解問題出現的位置及情況,并及時提出針對性的解決方案。

6結語

綜上所述,隨著時代的發展,人們對工程建筑的質量提出了更高要求。土木工程建筑結構的安全性與耐久性往往受到多重因素的影響,要想全面提升土木工程建筑結構的安全性與耐久性,施工單位應制定相應的優化改進措施,比如加強監管力度、合理進行規劃設計、分析設計方案的可行性、加強對后續維護工作的管理等。

參考文獻：

[1]肖凱峰.基于土木工程建筑結構設計的優化分析[J].四川水泥,2021(03):269-270.

[2]樊婷婷.基于土木建筑下的鋼結構工程應用及相關研究[J].中國建筑金屬結構,2021(02):30-31.

[3]閆煒龍.基于土木工程建筑結構設計的優化分析[J].建材與裝飾,2020(21):95,97.

作者:趙曉波 單位:寧夏建設職業技術學院