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篇1
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。
篇2
1.2检测过程中的有关方法
通过回弹法的应用,不但能够很好的完成单个结构或构件的检测,同时还可以批量完成检测工作。针对相同的生产工艺和强度等级的混凝土,应确保原材料、成型工艺、配合比及养护条件等具有一致性,在超过10件同类构件当中任意抽检的数量都应该大于同类构件总量的30%。
1.3检测工作结束之后整理出评定结果
努力选择地方测强曲线来求得混凝土强度数值的换算表,这主要是由于它比国家制定的回弹检测方法测强曲线更贴近区域内的实际状况,同时它也切实考虑到地区当中独有的自然条件、混凝土原材料特性以及养护工艺,相比于传统测强曲线的所测结果,它和混凝土实际强度更加接近。
2土建工程钢筋保护层厚度及其间距的检测
在土建工程结构实体中,其钢筋的准确位置一般是通过钢筋保护层厚度及其间距来表示。钢筋保护层厚度及其间距对于结构持久性以及受力性有着极大的影响。钢筋虽然在隐蔽施工前已经得到检验,然而在浇筑混凝土的过程中,考虑到材料运送、摆放,混凝土振捣,以及一些人为因素的影响,使土建工程中钢筋的位置和评价时的位置不一致,而且因施工管理水平的不同,使其位置变化的幅度也出现了相应变化,这些因素都极大地影响着土建工程实体结构的安全性及其使用期限。在检测钢筋保护层及其间距时,检测的主要目标是板类构件和梁类构件的竖向受力钢筋,检测方式通常使用局部破损或者非破损的方式,在正式检测之前,所使用的检测设备及仪器应实施必要的校对及检定,而且检测操作过程需要充分达到有关操作要求,唯有如此检测的结果才能够保证既真实又可靠。通常情况下,土建过程结构实体的钢筋保护层在实施厚度检测时可以存在一定的误差,其中板类构件的误差应控制在-5毫米至8毫米之间。
3土建工程现浇板厚度的检测
在检测过程中,所抽检的现浇板需要具有典型性,一般土建工程根据建筑总层数的50%进行抽查,每一抽查层随机抽取不应低于一个检验批,每一检验批随机选择也不能低于3块板。非住宅土建工程根据建筑在那个层数三层以下(包括三层),随机抽取不低于一个楼层,四到九层的建筑物,可随机抽取不低于两个楼层,而十层以上的建筑物,应该随机抽取不低于3块板,然后再进行检测。通常情况下,每一层现浇板的抽检数量都不能低于3块,并且每一块板材需要随机尺量4个点。
4土建工程承重砌体砌筑砂浆强度的检测
在土建砌体工程当中,所使用的砂浆强度以及砌体垂直高度都是通过实体检验得出的主要指标。通常情况下,砌体实体检验应用回弹法以及贯入法来检测,砖混结构的工程项目根据不低于砌体总是的3%,而且也不能低于三个构件实施砌筑砂浆强度的检测,在针对构件进行抽检的过程中,还应住店考虑楼层及其承重状况等等。
5土建工程结构实体质量检测的处理
土建工程结构实体检测报告是主体结构在进行质量验收时一份极为主要的质量管控材料,不能根据要求实施结构实体质量检测或是质量检测未达标且不能根据验收报告进行处理的项目决不可通过验收。土建工程各方若是对检测结果有疑问,可以向检测单位提出书面形式的复试要求,检测部门需要及时对其进行复试。在复试的过程中,检测单位的监理、施工等单位应派遣代表到现场进行见证,有必要时还应该邀请质检和设计人员到场,并且要将复试结果以书面的形式告知给要求复试的单位。若是对于复试结果还有异议,那么可以向建设行政主管部门申请仲裁。利用对土建工程结构实体开展质量检测,能够以更加科学数据掌握工程质量的整体状况,而且还能及时了解建筑物在使用中所存在的质量隐患和安全隐患,从而为消除质量、安全隐患以及提升工程质量整体水平起到积极作用。
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1.2科学性原则
在土建工程施工管理中,要加强科学性施工规范。因此在实际施工时,就需要根据工程的实际施工情况来进行,但是还要保证工程的各个施工部分紧密的联系在一起。在土建工程施工管理中,要加强科学性管理,例如是合理的配置工程资源,加强对机械设备的管理使用,加强管理工程的人力资源等。由于在任何行业都离不开管理学,而且在具体操作中各个行业也会因环境和经营内容的不同而出现差异,但是管理的科学性是不变的,因此要提高施工管理的水平,就要加强对工程的管理,并且对施工加强管理。
1.3经济性原则
在土建工程施工管理中,经济性是需要重点考虑的问题,因此在土建工程的施工过程中,就要在保证工程质量符合要求的情况下,用最小的成本来获得最大的经济利益。同时这也是工程企业在市场经济中获得发展与生存的根本保证。所以,在加强土建工程的管理措施中,就需要加强其经济性管理,首先要根据工程项目自身的经营模式与方法,并在企业经营模式的基础上来制定出合理的经营计划,并且保证各项措施能够有效的执行,而且在企业完成月度年度计划中还要对计划进行核实的调整和评价,以使工程的计划更急接近实际情况。而在工程管理中,要想做好工程的成本规划,就要确定好工程的各项支出,并制定出合理的成本计划,做好成本目标管理,并控制好工程的实际发生成本,提高经济效益。
二、土建工程管理的加强措施
2.1规范施工管理制度
在土建工程施工中,首先要求施工人员严格的按照安全生产的法律法规规范,并对工程的工作程序、施工质量以及操作措施进行严格的监督,并且在这些都达到相关的要求后才能开始下一道施工工序。其次是要施工人员根据工程的具体施工情况,来制定出工程的安全监理内容,并落实相关监理人员的职责,使得工程的各个部门都能够尽到责任,保证工程的质量。在工程施工管理过程中,还要加强对各人员的业务素质培训,并切实落实工程管理的安全制度规范,让施工人员能够了解并掌握工程的施工安全法规、安全技能、安全知识、操作规程以及设备的性能,在工程管理中切实的以人为本,并树立起良好的安全生产意识与责权意识。另外,在对工程的重要部分验收与工程竣工验收时,还要保证工程监督检查的合理、公正以及科学性。
2.2加强对土建工程的设备和材料管理
在实际中虽然一直在提高土建工程的质量,但是随着工程的结构越来越复杂,在工程建筑中使用的新材料也在不断增多,施工的工序也变
得更加繁琐,因此在土建工程施工中,就要注意好工程的材料质量问题,保证施工的质量。针对进入到施工现场的材料,要进行科学的保管,尽量减少材料的浪费,以免在施工中材料出现折损和腐蚀现象。另外,还要科学的管理施工现场的机械设备,并保证在施工现场机械设备能够连续的施工,以免停放机械设备造成浪费,增加管理机械设备问题。在施工使用完机械设备后,还要及时的安排其退场,以免机械设备会在施工现场由于受到腐蚀而造成设备老化。除此之外,在实际中还要加强对机械设备的检查,针对那些机械性能不佳、出现老化的机械设备,还要及时的报告给相关部门,并进行更新,以保证工程的质量。
2.3提高施工人员自身的素质
由于土建工程施工涉及的工作很多,施工过程也比较复杂,因此就要重视提高现场人员的施工素质,并提高对施工现场的管理水平。首先在土建工程施工中要加强对施工人员的业务培训,提高其工作技能。在施工中一般人员结构比较复杂,而人员的技能水平也不一致,但是工程的质量却很重要,因此就要加强对施工人员的技能业务培训,保证在施工时各施工人员能够根据施工图纸的要求进行科学的施工,以免违规操作,给工程质量埋下隐患。其次要加强施工人员对施工制度的认识水平,使得施工人员能够自觉的根据施工制度展开施工工作,保持现场施工有序稳定的进行。第三是要加强对施工人员的安全培训,加强安全教育,使得施工人员能够掌握相关的安全技能、安全知识,在施工时做到安全操控机械设备,并且在施工时施工人员还能掌握一定的自我安全防护技能,保证自身的人身安全,在安全施工的情况下保证工程的施工质量。
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工程建设项目的各项技术经济决策,对项目的工程造价有重大影响,特别是建设标准水平的确定、建设地点的选择、工艺的选择、设备选用等,都直接关系到工程造价的高低。据有关资料统计,在项目建设各阶段中,投资决策阶段对工程造价的影响程度最高。可达到70%-80%。因此,项目投资决策阶段的造价控制是决定工程造价的基础,它直接影响着各个建设阶段工程造价的控制是否科学合理。
工程建设项目投资决策阶段造价控制与管理的重点是:
(1)积极做好项目决策前的准备工作,认真搜集有关资料,如设备运行情况,设备技术参数,需要解决的问题等。
(2)切实做好项目可行性研究报告,并根据市场需求及发展前景、合理确定工程的规模及建筑标准,编写具有较强的说服性和可行性的立项申请,争取项目早日立项。
(3)科学进行工程项目的效益分析,编制工程投资估算,投资估算编制要有依据,要尽可能细致,尽可能全面。从现实出发,充分考虑到施工过程中可能出现的各种情况及不利因素对工程造价的影响,考虑市场情况及建设期间预留价格浮动系数,使投资基本上符合实际并留有余地,使投资估算真正起到控制项目总投资的作用。
2设计阶段
2.1优化设计方案,有效控制工程造价
设计质量是否达到国家规定,功能是否满足使用要求,不仅关系到建设项目一次性投资的多少,而且在建成交付使用后影响项目的经济效益。建设单位在审查设计单位的设计时,要重视设计方案的优化,利用各种指标对平面图设计进行认真分析,因为设计不仅对工程造价产生影响,而且对施工等都有重大影响。在选择工艺技术方案时,应从我国的实际出发,以提高投资效益为前提,积极而稳妥地采用先进的技术方案和成熟的新技术。一般来说,先进的技术方案劳动生产效率高,质量好,但是所需的投资较大。因此,要认真进行经济分析,根据我国国情和企业的经济实力,确定先进、适用、经济、合理、切实可行的工艺技术方案。
2.2对工程项目实行限额设计
控制工程造价,在设计过程中采用限额设计。所谓限额设计就是按照批准的可行性研究报告投资估算控制初步设计。按照批准的初步设计总概算控制技术设计和施工图设计,同时各专业在保证达到使用功能的前提下,按分配的投资限额控制设计。严格控制不合理变更,保证总投资额不被突破分解投资和工程量是实行限额设计的有效途径和主要方法。它是将上阶段设计审定的投资额和工程量分解到各个专业,然后再分解到各单位工程和各分部工程。通过层层分解,实现对投资的限额控制和管理。也同时实现了对设计规范,设计标准,工程数量,及概预算指标等方面的控制。初步设计阶段应按照批准的可行性研究阶段的投资估算进行限额设计。控制概算不超过投资估算,主要是对工程量和设备,材质的控制。为此,初步设计阶段的限额设计工程量应以可行性研究阶段审定的设计工程量和设备,材质标准为依据,对可行性研究阶段不易确定的某些工程量,可参照设计和通用设计或类似已建工程的实物工程量确定。
3工程招标阶段
在工程招投标阶段,严格按《招投标法》操作,规范招投标行为,遵循公开、公平、公正原则,合理确定标底,做好工程承包合同的签署工作,尽量少指定分包项目,尽可能堵住一切漏洞,减少费用变更。
4加强施工阶段的工程造价管理
要加强施工阶段的工程造价管理,就要在施工阶段要抓好成本控制,主要从下面几方面来采取措施:
(1)项目目标成本的确定。制定科学合理的控制目标是进行有效成本控制的关键。科学合理的目标是指通过施工单位的努力可以实现的目标。制约项目目标影响因素很多,如工程合同条件、施工过程中的施工条件、场地、图纸变更、地区、监理人员、业主人员及项目部人员的素质高低等,都与项目成本目标制定有关。要根据情况确定科学合理的目标,在执行过程中要及时对目标与实际情况进行对照、纠偏,确保目标的实现和对工程成本的有效控制。
(2)生产要素的控制。生产要素是构成项目成本的最重要的因素。一是要加强对人工费的管理。人工费约占工程造价的20%-25%,控制好人工费,对成本控制能起到重要的作用。二是对材料费的控制。材料费在工程造价中约占50%-60%,是成本能否得到有效控制的重点,应该从以下几个方面进行控制:①采购单价,采取每月主材市场价的方法进行动态控制。②对现场进料的数量和材质,进行严格验收。③控制施工过程中的消耗也是一个重要方面,只有加强了材料成本的控制才能真正控制工程项目成本。
(3)是对机械费的控制。机械费约占工价程造的5%-10%,机械的选型、进退场时间的确定、在施工现场的有效利用都是机械费用控制的重要方面。
5竣工结算阶段造价控制
竣工决算阶段是基本建设投资控制的最后阶段,也是工程投资效果的检验阶段。竣工决算阶段对工程造价控制的重点应抓住以下几个方面:
(1)对建设成本的控制。重点对竣工决算的真实性、可靠性、合理性进行审查,防止不应列入基本建设支出的计划外费用挤入建设成本。
(2)对工程决算编制依据进行控制。包括对施工合同、协议,使用的预算定额、费用定额、材料价差计算方法,设计变更及图纸会审记录,施工现场变更签证单的审核,在审核要查看设计变更及图纸会审记录是否经设计单位盖章,施工变更签证单是否有甲、乙双方共同签字盖章确认。
(3)是严格审查工程预算中的各种不合理因素,如:多算工程量,高套单价,重复计算取费。通过对竣工决算的控制使工程预算中考虑不周的问题得以解决,编制出符合实际情况的竣工决算报告,分析工程投资使用情况,不断总结经验改进今后工作。
6结语
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2.结构性能
结构性能稳定是土建工程作用得以有效发挥的关键,据我国相关规定,土建工程性能必须要与涉及图纸的要求相符合,同时内外部的土建结构布局和建造也必须要与法律规定保持一致。但是,由于土建工程现场施工管理中存在数多问题,从而极大的阻碍了采油生产的顺利进行,例如:石油开采厂房性能差,安全隐患众多,因为这些隐患所导致的安全事故也屡见不鲜。
3.使用寿命
土建工程的施工寿命也是明文规定的,特别是一些油田建筑物,其各项规定必须要与国家所规定的年限保持一致,否则将会为未来的油田开采带来安全隐患与阻碍。如果是从施工单位方面来说,降低施工成本,保障最大限度的经济效益,是其进行经济活动的根本目的,但是盲目的追求经济效益而忽视质量问题,以次充好,偷工减料的问题屡见不鲜,这样必然会导致土建工程施工使用寿命的减退。石油开采现场缺乏安全的生产空间,必然会影响其持续采油活动的进行。
二、油田土建施工现场管理的具体措施
对油田土建施工现场进行科学管理,积极的进行施工质量控制,是目前我国油田工程管理部分以及工作人员的重要工作内容,从现阶段存在于我国油田土建工程施工中的问题出发,有针对行制定管理措施,下面对这些措施进行具体介绍:
1.勘测阶段
对土建工程建筑区划分确定之后,就需要专业的勘测人员到施工现场进行全面,细致的勘测,为了确保勘测数据的准确,工作人员需要制定完善的勘测技术,建立科学的管理制度,例如:油田石油开采极其容易受到地质条件的影响,而出现质量问题,那么在进行勘测的过程中,管理人员就需要针对这个方面,强化监督,帮助勘测工作者更加科学,稳定的进行勘测,从而为日后的开采工作提供重要依据。
2.施工阶段
勘测结果是施工阶段的重要依据,为了能够最大限度的降低外部条件对油田生产的影响和制约,在土建工程施工过程中进行质量管理,几乎是每一个工程都会进行的环节,但是管理的质量与效果则会出现良莠不齐的情况,因此,进行制定完善的管理制度,并严格的按照这些制度执行,是保障油田工程质量的重要措施,施工单位相关部门必须要做好这个方面,从而为我国的油田土建工程质量提高打好基础。首先,管理人员需要对地基、混凝土以及工业建筑物等方面进行严格的质量管理,使其管理一定要与国家相关规定相符;然后就是要合理进行现场工作人员的分配与调度,从而更好的维护施工现场秩序。
3.监测阶段
由于石油开采生产的特殊性,土建施工并非单独地建造活动,现场施工必须时刻与开采活动相结合。如:石油钻井是开采地下土层结构的一种操作,地面施工单位应对地下钻井活动时刻监测。设计自动化监测系统,利用计算机网络作为监控平台,对土建工程的作业状态及安装质量综合监测,发现异常情况及时通知现场人员处理。
4.维修阶段
机械化土建施工模式正积极推广,通过调控采油现场的起重机、挖掘机等大型设备,降低了人工操作的难度,保证了现场作业的安全进行。综合维修土建工程施工的重点工作,大大降低了机械故障及工伤事故的发生率,也是解决土建工程安全问题的有效措施。定期检查采油现场土建施工所用机械设备的状态,及时维修故障设备或更换新的装置。
5.现场钢筋混凝土施工的质量管理
石油主要被用作燃油和汽油,燃料油和汽油组成目前世界上最重要的一次性能源之一,也是许多化学工业产品如溶剂、杀虫剂、化肥及塑料等的原料。鉴于石油资源对社会其它产业生产的资源价值,全面控制土建工程的施工标准化建设,进而建造即安全又高效的石油开采环境。钢筋混凝土是土建结构的主要组成,决定了土建构筑物及工业建筑物的使用性能,应将其作为施工质量管理的一个重点。采油现场需建立高科技的安全管理体系,采用先进的科学技术组建安全模式,综合监督控制土建结构的施工质量。
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1高层建筑土建工程施工的特点
高层建筑具有一定的土建施工特点,其中包括建筑层数高、工程量大、施工工序复杂、施工周期较长等。高层建筑施工中,各个环节都需要复杂而紧密的相互配合;高层建筑施工前需要准备的前期工作较多;高层建筑基础较深,对于基坑的支护和地基方面的处理较为复杂;高层建筑属于高空作业、其垂直运输量较大,需要严密的安全防护措施。高层建筑的层数较高,其高度如果增加到一定程度,那么高层建筑的技术是否合理,功能是否适用,是否具有经济性和可行性等就需要进行更高级别的要求。从图纸设计到施工技术要求,都出现了许多新的问题。针对高层建筑的诸多特殊性,土建施工技术和管理也同时有了一些新的要求和标准,且施工技术和组织管理也会更加复杂。
2高层建筑土建工程施工管理要点
2.1强度控制
施工强度主要是指混凝土的强度。高层建筑土建施工需要使用大量混凝土,且施工周期较长,还容易受到气候及温度等环境条件的影响,容易发生混凝土强度离散性大,甚至不合格现象。控制好混凝土的强度是土建工程施工管理的重要内容之一。配比:土建施工前,需要根据项目的设计要求,由专业机构做好配比试验作为施工的执行标准。但由于施工原材料因素,要根据现场的实际情况,在配比标准的基础上进行有效调整。养护:对大体积的混凝土应该备有养护方案,由专人负责。具体到人员、水源及覆盖面等多方面进行考虑,加强养护期的监管,做好养护跟踪记录。采用混凝土强度评定制度,根据相关规定分批进行检验评定,一旦出现问题,要及时采取有效解决方法进行处理。
2.2土建施工技术要点
(1)框架-剪力墙配置结构的设计:框架-剪力墙结构多用于高层建筑。施工的现浇混凝土方量大,使用大量的框剪结构。为了提高土建工程的施工质量,尽量缩短工期,使工程效益最大化,施工中需要采用一些改进的施工工艺和方法。框架-剪力墙结构一般被称为框剪结构。为更好的满足不同建筑功能的需要,框剪结构就是一种很好的选择。框剪结构的特点是可以在框架结构中进行一定剪力墙的布置,从而使使用空间得到更加灵活的运用。这一结构具有足够的剪力墙以及较大的侧向刚度,布置灵活,空间大,因此可以更好的适用于各种不同建筑功能的需要。框架-剪力墙结构中,剪力墙主要承受水平荷载,竖向荷载由框架承担。该结构一般适宜用于10-20层的建筑。(2)钢筋施工技术:墙体的钢筋一般较细,要进行绑扎连接时就需要对上下层高钢筋予以接长。混凝土浇筑时,往往会造成钢筋网片位移现象的发生,从而影响到工程的质量。基于这种情况,为了防止由于浇筑和砼振捣造成的钢筋位移现象,可以采用在竖向钢筋搭接范围点焊通长水平筋的施工技术,此施工技术十分适用,可以确保钢筋的位移。另外,为了更好的保证钢筋具有足够的保护层厚度和间距,在对楼板钢筋进行绑扎时,需要放置足够的垫块和马凳筋。(3)混凝土施工技术要点:高层建筑的墙内混凝土和梁柱墙都为一次性浇筑,施工时一般多才用商品预制混凝土,需要按照高强度混凝土施工规定进行施工,设计强度等级为C40。浇筑时要清除型钢柱内混凝土表面的杂物。为了防止混凝土粗骨料在自由下落时产出弹跳,从而影响接头的质量,应该先进行一层100mm~200mm厚的混凝土浇筑,使用与混凝土强度等级相同的水泥砂浆。
2.3模板工程施工的技术管理
顶板模板安装需要与工程的结构特点和设计要求进行结合,不同结构部位针对性采用模板施工方法。现场支模架搭设应该与模板施工方案保持一致,禁止以钢管扣件式支撑取代木支撑。一般以1830×915×18双层涂模的胶合板作为顶板底模的面板。截面为50mm×100mm的单根枋作内楞,其间距保持在600mm。若模板层高超过4.5m层高4.5就需要采用钢管扣件式支撑。而木支撑方式下的立杆应采用对接方式,不得多段搭接。房屋梁柱的模板安装时需用全站仪观测,配合锤球定位以保证其垂直度的标准,由于柱较高,四周采用槽钢斜撑方法。用水准仪进行高程的确定,拉线调直梁底板。梁跨度大、梁底模板应稍起拱,应采用脚手架对上层梁底模进行支撑。高度大于8m或跨度超过18m,施工总荷载大于10kN/m2或集中线荷载大于15kN/m2的支模架方案,需要通过专家的论证审查,通过后才可实施。后浇带模板应独立存在。根据留设的混凝土同条件养试试件的试验报告或构件回弹强度记录进行模板的拆除工作来进行。模板拆除和支顶都要有施工技术方案。
3高层建筑土建工程施工管理的具体措施
3.1加强施工人员的安全意识及技术培训
施工现场施工人员多数为农民工,占全部工作人员的50%以上,而通过专业培养的专业技术人员却非常少,大约占了全部员工的8%左右。从以上数据可以看出在土建工程现场,加强安全意识的培训极为必要,根据实际情况开展有针对性的安全施工培训。加强岗前培训、现场督导、定期教育的力度,进行定期审核,充分确保对于技术人员和安全人员的安全知识培训和技能培训工作。
3.2土建施工现场管理
施工现场需要由项目经理协同专职管理人员及其他监管部门共同负责和管理。建筑施工现场混乱、复杂,危险场所比较多,很多施工环节存在较大的危险性。提高施工现场参建人员的危险意识,是最直接的防范措施,因此需要采用安全标语或警示牌进行安全警示,这也是对施工现场进行安全管理的最直接方式了;机械设备也时安全隐患的一大来源。杂乱的施工现场,难免存在违规使用机械器具或不按安全规程进行野蛮作业以及安全防护措施不到位等现象,针对于此,安全管理人员应该全面及时的对施工现场所有情况进行检查,发现违规现象及时制止,并且采取措施有效改进。
3.3优化监管体系
施工现场的管理要实现“标准化、规范化”,这也时施工现场安全管理的基本要求。施工现场往往存在诸多不可控因素,存在主观随意性,对施工安全造成一定影响,因此,对于施工现场的安全管理要全面协调,服从管理体系,从根本上建立起一个科学而规范的现场作业秩序。建筑施工安全监管是一项由上级主管部门组织的,为了保证施工安全和工程质量的监督监察工作,在严格执行国家安全法律法规的前提下,分析研究并制定出科学合理,具有一定指导作用,操作性强的安全管理方法势在必行。优化施工安全监管措施,严控施工现场安全管理体制,旨在提升单位应对突发安全事件的能力和抗风险能力。
4结语
土建工程施工管理是决定工程质量的重中之重。工程质量是关系到人民群众切身利益和影响建设正常使用功能的大问题。如何保证高层建筑的施工质量和施工安全,成为工程管理及土建施工管理中的重要内容。施工建设是否可以安全、顺利进行,是衡量土建工程施工管理是否到位的标杆。管理的根本是管好人,只有做到监管到位、科学管理,才能保工程质量及社会效益。
作者:史文成 单位:杭州润安置业有限公司
参考文献:
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1.3操作的重点全过程跟踪审计操作控制的主要环节为工程建设前期、中期和后期。其中,工程建设前期的内容为项目立项、项目图纸设计和合同签订等,对这几项工作进行重点审查是为了控制无质量保证的建设单位中标;工程建设中期的审计难度较大,主要是对细节进行审查、核算,在一定程度上加大了审计工作开展的难度;工程建设后期的审查与传统意义的事后核算性质相同。
1.4采取主动控制的原则传统性质的跟踪审计工作发生于工程施工完成后,期间较难发现施工过程中存在的问题,容易出现浪费和施工质量问题,且被动性较强,获得的信息时效性差,与最后的预期效果相差较大。因此,全过程跟踪审计将被动控制变为主动控制,采取提前预防、查缺补漏的原则,制订合理的施工策略,降低经济损失。
2全过程跟踪审计的优点
2.1采取事前、事中、事后相结合的方式传统的审计工作不能详细地记录工程施工过程中存在的变更项目,一些隐蔽工程不能及时记录在案;而全过程跟踪审计采用的这种事前、事中、事后相结合的方式,从源头上避免了此类问题的出现,在隐蔽工程被掩盖之前便已做好取证,掌握的信息有很强的时效性,能够将施工方出现的矛盾纠纷问题控制在事发前,为后期核算做好准备工作。
2.2缩短施工时间,提高施工效率审计人员在土建工程施工现场与建设方、施工方、监理方签订合同实测完成后,便能够估算出施工数据,缩短了传统性质的审计周期,将审计工作集中于施工阶段,进而加快了结算、审核的速度。
2.3审计方式由静态控制变为动态控制传统审计工作面临的主要难题是不能及时发现工程各施工工序中产生的大量签证问题。而全过程跟踪审计可以分时段、有计划、有重点地进行动态审计,保持审计思路的清晰化和明了化,缓解短时效内处理大量数据资料的压力。另外,全过程跟踪审计还能够有效地分析施工前后阶段之间存在的问题,动态化地监督施工的各个方面。
3全过程跟踪审计工作存在的问题
3.1审计人员不能合理把握审计深度全过程跟踪审计的目标定位为监督工程施工、资金使用、咨询、提供建议和规避项目建设漏洞、完善土建项目管理体制。这就要求审计人员提前进入施工场地,同监理方、建设方和施工方互通信息,参与建设阶段的关键环节。但审计人员的主要任务是履行监督职能,不能直接干涉工程施工的具体环节,无法及时发现项目建设中存在的问题并以书面形式反映出来,例如签证问题。在实际工作过程中,建设方和监理方首先向审计人员表态后才会签证。这种情况很容易导致各方出现利益冲突,打破跟踪审计部门所建立的权利均衡体制,导致审计人员偏离原来的职能范畴,直接介入工程施工中,进而无法合理地把握审计深度。
3.2对审计工作的认识存在偏差现阶段,全过程跟踪审计属于一项新的工作,对它的研究并不是很多,因此,很多建设单位对跟踪审计人员的工作没有明确、具体的认识,只是单纯地认为他们的工作就是拨款、审核。这种错误的认识通常会造成两种劣性后果:①审计机构与建设单位签订审计合同时,只注重收费项目,对于审计工作的具体内容、人员以及方法等并不作详细规定;②因费用问题,很容易造成跟踪审计机构降低服务质量,寻求低价竞争,形成恶性价格战。
3.3跟踪审计工作内外环境需要优化当前,国内跟踪审计工作还处在不断探索、实践的阶段,全过程跟踪审计的工作范畴仍然停留在内部审计,权威性和强制性较差,加之没有形成完善的法律规范体制,一旦建设项目部门不配合,将会大大降低全过程跟踪审计的工作效率。因此,逐步优化全过程跟踪审计工作的内外环境逐渐成为工程建设项目过程中首要解决的问题。为此,国家相关部门可针对这一情况,逐步完善审计保障机制,出台一些鼓励性政策,加大经费投入力度。
4加强全过程跟踪审计工作的建议
4.1明确内部咨询和管理之间的关系审计人员的主要职能是监督和管理,因此,审计人员应定位好自身的角色,不涉入建设、施工管理中的具体工作。审计人员角色定位的几种途径为:①强化工程施工建设的质量,合理控制好投资规模,降低投资成本;②不断提高工程造价审核的效率和质量;③将工作重点放在工程建设的质量指标、程序规范和职责条例上;④深入探究审核工作在精神层面的价值体现,维护审计人员自身的独立性。
4.2应用现代化信息技术将现代化信息技术应用于跟踪审计工作中,可起到以下作用:①利用现代化信息技术能够有效进行数据的收集、整理、储存、传递等,增强信息传播的快速性,防止信息封闭;②利用信息技术可以辅助工作人员对造价进行审核,利用各区域工程造价信息网及时更新数据资料,提高工程造价的时效性。
4.3不断优化审计工作的内外环境优化审计部门的内部环境需要内部工作人员自觉树立人生价值观和职业道德观,营造良好的内部工作环境。另外,还需不断优化审计工作开展的公正性,加强自身的管理。优化审计部门的外部环境需要做到两点:①不断协调建设方、施工方和监理方之间的关系;②努力获得上级部门的关注,从而获得经济支持。
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1全过程工程造价管理的基本原则
重新组建调整施工企业造价管理机构,完善合约商务管理工作的相关体系,提升造价人员素质。
1.1树立土建工程造价全过程管理的意识
工程造价的造价管理工作具有十分重要的作用。从施工企业的角度上来看,合理准确的造价控制可以避免工程项目施工中不必要的资金浪费,减少成本支出。然而,若要确保工程造价的合理性,施工企业必须根据企业的实际情况,调整造价管理机构,提升造价人员的素质,将造价人员培养成为懂技术、懂施工、懂管理、懂税法、懂法务、懂造价的全方位的合约商务人员。必须从施工企业的员工入手,树立员工对工程全过程造价管理意识,提高员工对工程造价预算的重视程度,使员工明确工程造价预算管理工作对土建工程项目施工的重要意义,在平时的工作中有意识的培养员工对施工费用方面的控制意识,确保工程造价预算管理工作的顺利进行。
1.2完善土建工程造价全过程管理工作的相关体系
施工企业施工环境复杂、涉及的项目、施工工序众多,各类繁杂琐碎的项目都会对工程造价管理有一定的影响,因此,要保证施工过程中造价管理的顺利实现,施工企业必须从造价管理体系入手逐步完善相关管理体系,在实际工作中,各个管理层次的管理人员根据自己的岗位职责,充分结合工程实际情况,使施工企业的造价管理工作向着规范化与合理化的方向发展,促进运行机制中责任与义务的统一。全员参与工程造价管理,为企业提质增效。
2土建工程造价管理中存在的问题
建筑领域的不断发展与进步,带动了土建工程的发展,在工程造价管理方面,虽然取得了一定的进展与突破,但依旧存在着一些长期无法解决的问题,若不加以重视,尽快采取有效的方法加以解决,必将对土建工程未来的发展造成不利的影响。具体如下。
2.1缺乏监管力度
监管力度不足是我国土建工程造价预算管理工作中长期存在的问题之一,尤其是在预算审计工作中,监管力度不足很有可能导致监管人员在思想方面做出错误的判断,甚至有部分监督管理人员知法犯法,为了一己私利而做出一些不真实的记录,对施工企业的利益造成了严重的伤害。究其原因,主要是土建工程施工企业缺乏相应的监管制度,监管力度缺失所造成的。
2.2工程管理人员思想观念存在问题
在我国的土建工程项目管理工作中,对于工程造价管理的重视程度不足,因此,导致了我国土建工程管理人员对工程造价管理的作用及意义缺乏有效的认识。为了弥补这个问题,各大土建工程项目施工企业积极响应了国家的号召,加大了工程造价管理工作重要性意义与作用的宣传,但是,对于如何加强土建工程的造价管理的内容却涉及较少,使得许多管理工作人员虽然知道造价预算管理工作对土建工程施工项目的重要性,但却不知道如何实现这一目标,从而导致了土建工程管理相关制度与实际应用脱节的情况发生。
2.3行政干预过多
在我国的土建工程项目施工中,政府过度干预的情况较多。从法律的意义上来说,政府对土建工程项目的过度干预,实质上是一种严重越权的行为,对土建工程的正常施工造成了阻碍。然而,由于我国相关的法律法规并不健全,并没有明确规定政府越权行为的处罚措施以及责任归属。因此,政府对工程项目造价管理过度干预的情况,在土建工程施工项目中十分常见,对土建施工企业的正常管理和运行均造成了十分不利的影响。
3提高土建工程造价管理的策略与方法
对于土建工程施工企业来说,良好的造价管理,合理的造价规划,可以有效的降低施工企业的资金浪费,提高土建工程项目竣工后的收益。因此,要从土建工程施工项目的实际情况入手,制定合理的工程造价规划,并根据管理工作中存在的问题,制定解决的策略与办法。
3.1加强施工企业在项目各个环节下的工程造价管理
1)项目招投标及合同谈判阶段的工程造价管理。施工企业应充分树立起事前控制风险的意识,在项目招投标期间考虑在“营改增”税制下投标报价的编制步骤、投标报价策略带来的变化。2)加强投标报价的编制。a.重视土建工程的造价预算编制。编制人员在工作中,务必要重视预算编制工作的重要性,确保预算编制合情合理。一方面预算编制要满足当前工程项目的实际施工情况,另一方面预算编制要具有足够的合理性,否则就会出现工程造价远远超出预算的情况发生,使施工企业的经济效益遭受严重损失。为了确保土建工程造价预算编制工作的合情合理,必须要在编制前,对施工图纸进行详细的分析,充分掌握项目施工中涉及到的各个环节及所需的材料。如此一来,才能确保造价预算编制工作的合理性。编制造价预算的目的在于对土建工程项目施工中涉及到的成本支出进行有效控制,在确保工程质量不受影响的情况下,尽可能的节约成本,实现项目经济收益的最大化。因此,造价预算的编制工作必须要符合土建工程项目的实际情况。此外,为了确保造价预算编制的合理性,还要对施工现场的实际情况进行进一步的探查,确保造价预算的编制满足土建工程项目施工的实际需要。b.提高工程量计算的精准度。在造价预算编制的过程中,工程量是一项十分重要的数据,对于工程量的准确计算,有利于提高造价预算精准度。若要保证工程量计算的准确性,造价编制人员必须充分了解土建工程项目的施工定额以及劳动定额,在工程量计算完毕后,要对相关工作进行复核,从而确保土建工程造价预算的准确性与合理性。c.确定合理的计税方法:根据财务部门对工程服务项目具体适用计税方法的规定[财税2016]36号。结合工程服务项目的类别、投标人增值税纳税人身份识别,响应招标文件,准确选择合理的一般计税或简易计税方式。d.按招标文件的要求计算核实工程量套用相关定额及计价依据。按照不含税的市场价格信息或询价、合理的施工组织设计进行自主报价。e.依据市场竞争费率水平调整计价费率,最后税金按11%增值税计税,计算总造价。3)加强投标阶段合约规划。a.做好对业主信息的采集和管理,准确识别业主纳税身份,建立业主增值税测算模型,调整投标方案,确定谈判价格区间,根据业主身份的识别制定不同的定价原则和谈判策略。b.考虑企业的资质,投标模式等标前税收筹划及成本测算,合理使用企业资质,采用最优的投标模式,优化投标组合。c.防止企业劳务化,尽量避免甲供材料的工程承包模式,加强对甲供材料的管理。d.合理筹划分包方、供货方,转移风险。对拟采用的分包方、供货方的纳税身份、资质等级折扣方案等方面进行比对后制定合理的报价方案,避免分包方、供货方资质等级不够或能力问题开据的税票不能抵扣。e.注重合同审核,规避报价风险。要充分研究合同中关于发票的类型、税率、票据提供时间,付款方式中涉税事项,考虑合同中材料设备的进项税抵扣因素,以利用减少未来销项税的抵扣时间,降低资金成本。4)加强过程变更签证的确认管理。变更签证确认时,施工企业应关注价格是否含税,避免造成不必要的争议,施工企业应安排对价格信息掌握较熟练、能对变更单的价格迅速判定的人员。双方可在合同中约定变更单价中填报不含税价格,避免不必要的纠纷。5)加强竣工结算的管理。a.目前工程结算的现状:由于建筑市场欠规范,甲方处于强势地位,建设单位对施工单位的阶段性计价验收普遍存在滞验、超验、欠验情况。超验滞验导致销项税提前缴纳增加资金压力,业主存在超验时,施工方收到结算款之后,施工企业按合同约定的付款时间计算销项税应纳的税款导致施工方在未收到工程款的情况先缴纳税款从而产生资金压力;业主存在滞验时,施工企业总、分包之间存在结算滞后,导致建筑企业不能及时取得分包方开具的增值税专用发票导致建筑企业提前纳税延后抵扣,也加大了施工企业前期的资金压力。欠验导致纳税时点非正常延后,一方面影响对分包方、供应商的计价结算,另一方面当滞验、欠验金额超出正常范围时税务机关就会提出异议,增加了税务风险。b.应对的措施。加强对业主的结算管理。与业主协商提高预付款的比例,并争取业主在确认验工计价后约定时间内及时支付工程款,并在合同中约定增加工程款延迟支付的制约性条款,明确业主滞后支付工程款的违约责任。与业主协商采取以保函形式提供保证金或降低质保金扣款比例。采取适当的措施加大对业主的收款力度。通过合同约定业主超验、滞验、欠验则要求提前拨付税款。加强对分包商、供应商的结算管理。严格与分包商、供应商的结算要求,在合同中明确“先开票、后付款”的原则,即在分包商、供应提供增值税专用发票后再拨付工程款或支付采购价款,确保及时取得增值税专用发票,及时抵扣进项税。
3.2加强信息化建设
科学技术的不断进步使得网络信息技术逐渐成为了时展的主流,因此,将信息技术应用到土建工程造价的管理工作中是必要的,也是可行的。通过建立信息化的管理系统,实现工程施工项目的自动化监管,有效的降低了监理人员的工作量,增强了施工过程中各个阶段的控制能力。充分利用计算技术,开发土建工程造价预算管理软件,通过相关数据的导入,利用计算机强大的计算功能,良好的完成工程造价预算的编制工作,通过相关数据的对比,确保工程造价预算编制的合理性,促进工程造价预算管理工作的顺利完成。
4结语
新形势下工程造价孕育着大改革和大发展,我们的合约商务人员应适应新税制下的造价管理,全过程造价管理尤为重要,过程的价税双控成为新形势下造价关注的重点,我们应顺应时代赋予的重任,通过我们的管理为企业体制增效。
作者:贺小俊 单位:山西六建集团有限公司
参考文献:
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[4]建办标[2016]4号,关于做好建筑业营改增建设工程计价依据调整准备工作的通知[Z].
篇9
土建工程造价控制贯穿于项目的全过程,即项目决策阶段、项目设计阶段、项目实施阶段和竣工阶段都关系到工程的造价控制。加强土建工程造价的管理,能促进优化设计,准确地编制投资估算,保证估算起到控制造价的作用,把造价控制在建设单位同意的限额内。同时,土建工程造价的管理,能把建设项目的投资用在各工程项目、各单位以至各分部分项工程之间。在各投资项目之间进行均衡而合理的分配,能使建设单位的投资获得尽可能高的效益。控制成本费用,有利于我国建筑业节省大量的建设资金,推进我国现代化建设的进程。
我国土建工程造价管理存在着“三超”现象相当普遍,建设工程周期长、消耗量大,不但受科学技术条件的限制,而且受客观过程的发展及其表现程度的限制,常常出现概算超估算、预算超概算、决算超预算的问题,通常称为“三超”现象。
1决策阶段
工程建设项目的各项技术经济决策,对项目的工程造价有重大影响,特别是建设标准水平的确定、建设地点的选择、工艺的选择、设备选用等,都直接关系到工程造价的高低。据有关资料统计,在项目建设各阶段中,投资决策阶段对工程造价的影响程度最高。可达到70%-80%。因此,项目投资决策阶段的造价控制是决定工程造价的基础,它直接影响着各个建设阶段工程造价的控制是否科学合理。
工程建设项目投资决策阶段造价控制与管理的重点是:
(1)积极做好项目决策前的准备工作,认真搜集有关资料,如设备运行情况,设备技术参数,需要解决的问题等。
(2)切实做好项目可行性研究报告,并根据市场需求及发展前景、合理确定工程的规模及建筑标准,编写具有较强的说服性和可行性的立项申请,争取项目早日立项。
(3)科学进行工程项目的效益分析,编制工程投资估算,投资估算编制要有依据,要尽可能细致,尽可能全面。从现实出发,充分考虑到施工过程中可能出现的各种情况及不利因素对工程造价的影响,考虑市场情况及建设期间预留价格浮动系数,使投资基本上符合实际并留有余地,使投资估算真正起到控制项目总投资的作用。
2设计阶段
2.1优化设计方案,有效控制工程造价
设计质量是否达到国家规定,功能是否满足使用要求,不仅关系到建设项目一次性投资的多少,而且在建成交付使用后影响项目的经济效益。建设单位在审查设计单位的设计时,要重视设计方案的优化,利用各种指标对平面图设计进行认真分析,因为设计不仅对工程造价产生影响,而且对施工等都有重大影响。在选择工艺技术方案时,应从我国的实际出发,以提高投资效益为前提,积极而稳妥地采用先进的技术方案和成熟的新技术。一般来说,先进的技术方案劳动生产效率高,质量好,但是所需的投资较大。因此,要认真进行经济分析,根据我国国情和企业的经济实力,确定先进、适用、经济、合理、切实可行的工艺技术方案。
2.2对工程项目实行限额设计
控制工程造价,在设计过程中采用限额设计。所谓限额设计就是按照批准的可行性研究报告投资估算控制初步设计。按照批准的初步设计总概算控制技术设计和施工图设计,同时各专业在保证达到使用功能的前提下,按分配的投资限额控制设计。严格控制不合理变更,保证总投资额不被突破分解投资和工程量是实行限额设计的有效途径和主要方法。它是将上阶段设计审定的投资额和工程量分解到各个专业,然后再分解到各单位工程和各分部工程。通过层层分解,实现对投资的限额控制和管理。也同时实现了对设计规范,设计标准,工程数量,及概预算指标等方面的控制。初步设计阶段应按照批准的可行性研究阶段的投资估算进行限额设计。控制概算不超过投资估算,主要是对工程量和设备,材质的控制。为此,初步设计阶段的限额设计工程量应以可行性研究阶段审定的设计工程量和设备,材质标准为依据,对可行性研究阶段不易确定的某些工程量,可参照设计和通用设计或类似已建工程的实物工程量确定。
3工程招标阶段
在工程招投标阶段,严格按《招投标法》操作,规范招投标行为,遵循公开、公平、公正原则,合理确定标底,做好工程承包合同的签署工作,尽量少指定分包项目,尽可能堵住一切漏洞,减少费用变更。
4加强施工阶段的工程造价管理
要加强施工阶段的工程造价管理,就要在施工阶段要抓好成本控制,主要从下面几方面来采取措施:
(1)项目目标成本的确定。制定科学合理的控制目标是进行有效成本控制的关键。科学合理的目标是指通过施工单位的努力可以实现的目标。制约项目目标影响因素很多,如工程合同条件、施工过程中的施工条件、场地、图纸变更、地区、监理人员、业主人员及项目部人员的素质高低等,都与项目成本目标制定有关。要根据情况确定科学合理的目标,在执行过程中要及时对目标与实际情况进行对照、纠偏,确保目标的实现和对工程成本的有效控制。
(2)生产要素的控制。生产要素是构成项目成本的最重要的因素。一是要加强对人工费的管理。人工费约占工程造价的20%-25%,控制好人工费,对成本控制能起到重要的作用。二是对材料费的控制。材料费在工程造价中约占50%-60%,是成本能否得到有效控制的重点,应该从以下几个方面进行控制:①采购单价,采取每月主材市场价的方法进行动态控制。②对现场进料的数量和材质,进行严格验收。③控制施工过程中的消耗也是一个重要方面,只有加强了材料成本的控制才能真正控制工程项目成本。
(3)是对机械费的控制。机械费约占工价程造的5%-10%,机械的选型、进退场时间的确定、在施工现场的有效利用都是机械费用控制的重要方面。
5竣工结算阶段造价控制
竣工决算阶段是基本建设投资控制的最后阶段,也是工程投资效果的检验阶段。竣工决算阶段对工程造价控制的重点应抓住以下几个方面:
(1)对建设成本的控制。重点对竣工决算的真实性、可靠性、合理性进行审查,防止不应列入基本建设支出的计划外费用挤入建设成本。
(2)对工程决算编制依据进行控制。包括对施工合同、协议,使用的预算定额、费用定额、材料价差计算方法,设计变更及图纸会审记录,施工现场变更签证单的审核,在审核要查看设计变更及图纸会审记录是否经设计单位盖章,施工变更签证单是否有甲、乙双方共同签字盖章确认。
(3)是严格审查工程预算中的各种不合理因素,如:多算工程量,高套单价,重复计算取费。通过对竣工决算的控制使工程预算中考虑不周的问题得以解决,编制出符合实际情况的竣工决算报告,分析工程投资使用情况,不断总结经验改进今后工作。
6结语
土建工程造价的管理与投资控制的实质,就是运用科学技术原理和经济及法律手段,解决工程建设活动中的技术与经济﹑经营与管理等实际问题,只有在项目建设的各个阶段,采用科学的计价方法和切合实际的计价依据,合理确定投资估算,才能把握市场经济的脉搏,减少或避免建设资金的流失,最大限度地提高建设资金的投资效益。
参考文献
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近些年我国城市建设和道路建设出现“高温现象”,土木建筑工程也便随之升温,一转成为社会热门行业。不仅如此,各大高校也在逐年扩招土木工程专业。但是我国在土木工程专业中存在着严重的差异性和地域性,这边导致从事土木工程行业的人员水平参差不齐。据统计,我国现有3600多万建筑工人,约占全世界建筑行业人数的1/4,是世界最大的劳动群体,所以,我国面临着严峻的土木建筑施工问题。下面将就该问题及其解决对策进行分析。
一、概述完善土木建筑施工的重要意义
土木工程建筑是一个关系到国计民生的大事,在建筑工程事业中是一主战场。同时土木工程建筑具有十分浩大的工程量以及十分广泛的涉及面,它具有浓重的历史性、实践性、社会性和综合性等特征,同时由于经验积累相对丰富,进而根据漫长的历史演变过程而伴随人类社会的发展过程出现。土木建筑工程在促进我国建筑行业发展中有着十分重要的意义,主要是由于土木建筑工程事业关系到国计民生,同时也是建筑工程事业的沙场,其意义深远。
二、土木建筑工程施工存在的主要问题
1、进度控制的力度问题
对土建工程施工的进度往往不能统一要求,因为我国的土木建筑工程施工存在着总包和分包的关系。因此这就需要在施工过程中根据实际情况进行施工,采取不同的施工进度。影响土木工程建筑施工的投资效益以及增加施工管理费用的原因一般都是因为在进行分包的过程当中出现分包项目单一,使得整体土建施工难以按着总体的工程项目所预定的时间进行交付和使用。这便使得工程施工成本增加,也对工程按时投产所带来的效益造成严重的制约,使其降低。
2、施工质量问题
(1)材料质量问题。在当前市场经济的条件下,某些施工单位以为追求经济利益,降低自身成本,出现了材料检测不够严格以及材料的掺假现象等。同时因为材料种类繁多致使工程施工过程中各种虚假行为更为严重。同时由于市场购买的材料没有达到真正的标准,甚至还出现了施工人员安全防护用品质量差,价格廉,进而带来了各种事故发生的机率提高。给施工人员的生命财产安全带来威胁。
(2)人员素质问题。施工人员素质的高低关系到施工质量的好坏。土木建筑工程项目需要人付出劳动来完成,因此这就对施工人员的素质提出了更高的要求。其中施工人员受教育水平低导致所掌握的建筑施工基础知识少,这就是施工人员素质低的具体表现。施工质量差是由于施工人员职业素质,职业培养的极度缺乏造成的。施工人员相关职业技能不够合格,技术掌握情况生熟。
3、施工安全问题
由于施工现场所涉及到的人员和机械材料等比较复杂,导致出现的安全隐患也就相对较多,这也和当代土木建筑工程的规模有一定的关系。其中,施工技术的安全和施工现场所有人员的安全开弓之管理是安全管理的主要针对方面。施工机械设备的使用技术的安全性、脚手架的搭设和应用的合理性、现场施工工作人员的安全性等问题都是目前土木建筑施工中人员的安全问题。
4、施工技术问题
土木建筑施工质量决定这施工技术,而提高施工技术、控制事故发生和高效完成是土木建设施工的根本手段。影响土木建筑施工效果的重要技术指标有很多,比如深基坑开挖技术、混凝土技术、防水技术、预应力技术等等。在土木建筑施工中出现的一些安全隐患,往往是施工管理人员得不到安全的主要原因。在土木建筑工程施工技术中往往有着明确的技术规范和监理规则。而这些导致出现安全隐患的原因会严重影响到施工进度,严重者甚至会威胁到人员的生命安全,因此在当下,对技术的控制管理加强是保证施工技术的重中之重。
5、施工中的环境污染问题
随着人们生活水平的不断提高,当代土木工程建筑施工造成的环境问题也是不能被轻易忽视的。况且环境问题已经成为当下人们所关注的问题之一。而土木建筑施工所造成的环境问题也已经很严重。施工现场环境存在很多不合理的现象,比如乱丢乱放成品与半成品和建筑工具的现象,还有随意丢弃生活垃圾和生产垃圾,这些都对建筑工程的整体质量和环境造成一定的影响。
三、解决建筑施工问题的对策
1、加强安全管理
土木建筑施工危险现象频现,这就需要我们采取一定的措施来降低土木建筑施工现象的危险性。首先可以完善相关法律条例,建立事故档案,通过加强对建筑企业施工安全方面的管理,同时不断分析事故出现的原因以及可以解决的相关措施,避免使得事故的重复出现。其次还要不断普及安全教育知识,对施工人员进行定期培训,使其掌握熟练的安全知识以及标准的安全操作流程等。让施工人员可以有在施工现场保护自己的能力和技巧。其三,土木工程建筑管理人员如果想要进行现场管理工作,就要通过定期的专业考核,只有通过合格的专业考核才有资格进入现场管理。其四,通过奖罚制度对特殊岗位的工作人员进行管理,以便保证工作人员按照具体的标砖进行操作。如果出现操作不规范的现象就要对其进行相关处罚。同时相关工作人员还要有一定的工作证件来证明其身份。
2、建立全方位的技术控制系统
为了应对施工技术先进性对土木工程施工的影响,建立和完善一个全方位的技术控制系统,这对于提升整体施工技术具有重要意义。当前,计算机系统可以通过对施工过程、实测值和预测值、位移以及内力进行分析,从而对比出其间的误差值,若误差值过大则通过调整使其达到设计要求。除此之外,气候、材料、资源等都会对施工带来影响,因此对其进行调整和分析是很重要的。最后得出符合技术控制系统建立的设计目标。技术控制体系还包括了现场技术控制,为控制好施工现场的情况,建立现场监管部门,对于施工现场当中存在的问题做出及时的纠正及指导,同时,对于可对施工技术造成影响的材料,为保证其符合标准,需要进行试验及现场分析才可应用到施工当中。
3、加强环境保护
建筑企业不仅要重视对企业效益的追求,还要时刻关注对环境的保护。要坚持走可持续发展战略的路子,时刻绿色施工,尽量减少对环境的污染。为了降低施工过程中对环境所造成的影响,就要采取相关措施来解决这些问题。要把这些责任落实到每个人的身上,及时宣传普及施工人员的环保意识,让施工人员认识到环境保护的重要性。除此之外,还要利用新技术来减少现场施工带来的噪音,新技术可以对环境起到保护作用,也可以对工期起到一定的缩短,降低对环境的影响力度。只有将可持续发展的理念融入到建筑施工的方方面面,才可同时兼顾建筑施工与环境保护。
结束语
总而言之,土木工程建筑的施工对于完善土木工程质量控制很有帮助,也对人们生活方式的改变具有重要意义。甚至还会影响到国民经济的增长,有助于我国土木工程建筑行业的据快速平稳发展。
参考文献
[1] 杨艳红.浅谈土木建筑施工的问题与对策[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011,1(08):98-100.
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建筑工程作为一个整体的作业任务,需要各个专业之间相互的配合,使各个小作业积极作用于整个工程。各个工种之间工作内容与职业机能有所不同,只有相互理解和配合,才能更好地和谐工作。如果施工企业拥有科学的管理模式也有助于保证施工的进度和工程的质量。建立并健全管理制度,才能节省施工企业和各个工种的工作时间,并保证工程的速度、效益和质量。另外,施工人员的专业素质和工作态度对土建施工也有影响,提高施工人员的专业技能及职业素养,使其在施工中的作用最大化,才有助于土建工程的施工。加强各个工种之间的协作,需要建立和完善管理制度,安排一个熟悉各个工种工序的人来领导并统一指挥所有的工种队伍,安排各个工种的作业时间以及作业区域。保证从设计图纸到修改再到施工,各个工种之间的配合协调一致。另外,要实行责任负责制,将各个工种的任务责任分派到各个工种,依据工作的实际情况进行奖赏。提高工作的积极性,端正工作态度,确保工程的整体进度和施工质量。
3土建施工技术在建筑工程中的应用
3.1钢筋工程施工技术首先,钢筋作为整个施工过程中主要的原材料,要严格关注钢筋的加工过程保证其质量,在使用中要调直钢筋,根据设计图纸的钢筋长度进行切割,尤其要注意计算钢筋的弯曲程度和弯曲长度,在对钢筋进行弯曲加工时,要将所有钢筋的弯点以及对正位置等都加工成型。其次,要按设计图纸要求设定混凝土保护层的厚度,可以统一都采用保护层垫块的方式来留足混凝土保护层的厚度,绑扎钢筋时要把头朝里,使其不出现在保护层中。依据图纸的准确数字安排钢筋的高度、范围以及预埋的位置。最后,对于那些在施工中要特别注意操作的手法,以避免钢筋受力变形。
3.2模板工程施工技术在顶板模板安装时,首先要具体分析顶板模板安装的施工方案,结合实际的情况和工程特点以及施工的要求和施工过程中积累的经验作出决策。当采用双层涂膜的胶合板做面板的时候,就要采用扣件式满堂脚手架作为支撑系统。在梁柱模板安装之前要用全站仪来作详细的观测,用锤球进行垂直定位。确定制作模板的材料及尺寸后,做好加固处理。
3.3砖砌筑工程施工技术砖砌筑工程施工之前一天,要用水湿润砖,使其水分含量保持在10%~15%之间。砂浆料中水泥应当控制在±2%,砂应当控制在±5%以内,在使用砂浆搅拌机时,将搅拌时间控制在1.5min以上。砌砖之前的每次盘角应控制在五层以内,要注意砖层和高程控制杆皮板之间的角度。使灰浆接缝的大小合理,水平的灰浆接缝均匀。在一切都符合施工要求之后,再进行挂线砌墙工作。砌砖时应使用铲灰,一块砖,一挤揉的瓦工施工方法,也即满铺满布、充分挤压的操作方法以此保证砖建筑结构的稳定性和整体性。
3.4混凝土工程施工技术在进行混凝土搅拌时要严格依据设计和施工的基本要求进行配制,保证原材料的综合性能指标。在使用时应当关注当地的环境、气候,确定运输路线、运输时间等情况,以便及时调整水胶比,保证混凝土的良好质量。确保钢筋和预埋件的数量、位置等合理,并清除地基上的淤泥和杂物之后,才能进行混凝土浇筑。在浇筑竖向结构混凝土时,应提前在底层填加类似于混凝土内砂浆成分的水泥砂浆,采取由低向高进行分层浇筑的方式,避免浇筑过程中发生离析现象。如果浇筑过程中支架、预埋件和预留孔洞发生移位和变形等情况,立即采取有效措施加以解决。应当采取不间断地浇筑混凝土的做法,以确保混凝土的完整性,并确保混凝土浇筑完成后其表面的光洁和平整。混凝土的振捣技术有平板振动器和插入式振动棒相结合的方式,也是较为常用的两种方法。分层下料和分层振捣的工艺有助于确保每层的厚度。应采用“快插慢拔”的方法在下层混凝土初凝前对上层混凝土进行振捣作业,减少混凝土表面气泡,提高混凝土的密实性;并确保振捣棒插入下层混凝土的深度足够,能够确保上下层混凝土可以成为一个整体,如果利用插入式振动棒进行振捣,就必须确保每层的浇筑厚度小于50cm。当将下层混凝土振捣密实之后再进行上层的浇筑,一直进行到梁底。混凝土是在水泥和水发生水化反应时产生凝结作用而形成,混凝土养护技术有自然养护、标准养护和热养护等三种方法,它是在混凝土浇筑之后的初期,采取合理有效的技术措施来构建一系列延缓水化反应作用的基本条件,也为混凝土的自然硬化提供必要的温度、湿度等条件,养护时间应在14d以上,应当根据建筑工程基本情况合理选择合适的养护方法,混凝土浇筑完毕后的12h内应当利用草帘、薄膜等物品覆盖,并在其上定时浇水以确保表面湿润。
4土建施工技术与建筑工程的应用配合
土建施工技术在建筑工程的施工过程中具有举足轻重的地位,但也应当积极地做好相互配合的工作,达到共赢的局面,建设出质量优良的建筑工程。因此,在机械设备进厂之后,应及时封存施工的机械设备,避免施工过程中出现零部件的丢失或者机械设备的损坏等情况。在施工的过程中,应认真了解和比对施工机械设备的功用,应用于具体的施工范围与施工重点,并指派具体的人员进行管理,使用之前必须经过管理人员的审批和同意。另外,施工管理人员还要严格管理建筑工程所申报的机械设备运输的吊装计划,并据此制定计划书,采取具体有效的措施管理机械设备。指派专门的工作人员及时检测预留的孔洞位置、标高以及截面,在各项检测均合格后才能进行混凝土浇筑。
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(一)计算单价和工程量的审查。
审查的关键是准确计算工程量,并合理套用单价。审查建筑工程预算时必须注意:选择合理的预算定额;不得重复预算包含在内的工程量;根据定额的计算要求和规则,正确计算工程量;杜绝错套单价的现象发生。其审点包括:
(1)审查土石方工程
一定要注意在土方运土的工程量中扣除房心及室外回填土的工程量,并要正确计算挖土深度,且不能将基础底板的底标高挖土高度底标高。
(2)基础工程。
处理地基工程时,一般的民用、工业建筑常采用打桩定额法,并认真研究在建筑工程中打的各种试装和其他桩基,以便妥善处理。此外,还要充分考虑打桩机械的安装拆卸费用和进出场费用。由于1m范围内的相关破桩头费用已包含于桩的定额费用内,因而预算过程中不能重复计算破桩头费用;若破桩头超过了1m的高度,则应计算机械吊运和破桩头的相关费用。因为5cm内的扩孔的混凝土工程量已包含于人工挖孔的扩孔桩定额内,因而不能重复累加这部分的工程量,且预算时还要充分考虑弃土的工程量。
(3)砌体工程的定额指的是砌弧形墙或直形墙等墙体时,要增加1.4个工日/m3。
预算砌体工程时应注意:第一,正确划分墙身和墙体,并计算划分的各类墙体,且其应在工程量中扣除多于0.3㎡的孔洞面积、门洞口及窗洞口。第二,预算框架间壁墙及墙身长度时,要扣除柱的长度,就墙体高度而言,若墙顶是过梁、现浇梁或圈梁,则需扣除梁高,若墙顶是现浇板,要扣除板厚;若砖砌体中存在马牙搓构造柱,则不能漏记其与墙体之间的拉结筋的工程量,在计算墙体的窗示意图、异形门窗及门连窗要按门时,也应根据墙体的实际面积扣除其拉结筋的工程量。
(4)防护工程和脚手架。
应用于建筑工程中的满堂脚手架包括作业增加层和基本作业层两部分,审查时一定要查看层高,以免漏计增加层;若砖混结构工程高于六层或檐高大于20m,必须要计算相关的超高费用;正确认识檐高。为避免各类临街建筑发生意外,在采取相应措施时,一定要计算增加的有关费用;若天棚工程的层高高于3.6m,则应计算相关的满堂脚手架费用,而装饰抹灰天棚的满堂脚手架应按半计算;其他天棚抹灰工程的满堂脚手架应按20%计算;若女儿墙砌筑的高度高于1.2m,则应按照双排脚手架进行计算;在群体工程中,若裙楼和主楼的底标高不同,则要根据实际情况直接套用脚手架的定额。
(5)柱、板、梁工程。
审查建筑工程中的柱、板、梁时一定要细致、认真,因为它们在工程中所占的预算比例相对较大,因此应划清三者界限,避免多算。计算有梁板的梁工程量时,应扣除其内的现浇板厚度,且主次梁相交时,要在主梁的长度中扣除柱长,并将其净长当作次梁长度进行计算。计算柱的工程量时,若其工程量大于0.3㎡,应扣除位于现浇板内的柱头体积。若雨篷、阳台等构件超出了伸出外墙的规定长度,那么就应根据有梁板计算,且其工程量应按体积进行计算。此外,建筑工程的预算审查工作还包括门窗工程、楼地面工程、防水及屋面保温工程、装修工程以及单构件工程等,这里就不一一介绍了,但它们同样是建筑工程预算工作的审点。
(二)计取间接费基数的审查。
建筑工程土建预算中,应根据装修、一般工程及打桩三个项目分别计取工程中各项费用的费率。就打桩工程来讲,其间接费应按一般工程80%的取费率进行计算;而独桩的间接费应按土建工程40%的取费率进行计算,且其计费基数为直接工程的定额费用。另外,打桩工程都不能计取包括塔吊在内的其他机械的费用。有高级装饰要求的建筑工程,其间接费应按土建工程40%的取费率进行计算。此外,若建筑材料的价格和市场价格一样,那么只有直接费可以计取,且需增加税金项目。
三、做好相关的复核工作
工程预算的再提高、再深化被称为审查,审查结束之后,应选择常用的对比分析法研究审查成果的可行性。即比较、分析现建工程和搜集到的同一地区原来相似工程的技术经济指标和预算资料,并分析、判断主要数据。若数据的差别较大,则应剖析产生巨大差距的原因,如果是设计问题,应立即设计部门进行纠正。
篇13
2.1回弹法
回弹法是表面硬度法的一种应用,主要通过测定混凝土表面硬度来推定抗压强度。回弹仪由瑞士的E.Schmidt于1948年发明,其原理是用一个弹簧驱动的重锤,通过传力杆弹击混凝土表面,测出重锤的回弹值来推定混凝土强度。英国的Kolek论证了混凝土强度与压痕直径的关系,并用试验验证了回弹值与压痕直径的关系。而现在主要是通过试验归纳直接建立混凝土强度与回弹值之间的经验关系曲线。回弹法在我国的应用始于20世纪50年代,后经大量的研究与实践应用,提出了适合我国实情的测强曲线及技术规程。该方法仪器构造简单、测试方法易于掌握、携带便利、费用低廉、检测效率较高。因而广泛应用于检验混凝土的均匀性、对比混凝土质量是否达到特定要求、初步判断混凝土质量出现问题的区域、推定混凝土的强度。
2.2超声波检测法
超声波是以波的形式在弹性介质中传播的机械波,其频率高于20kHz,具有指向性好、对各种材料的穿透力强等特点,因此能应用于绝大部分材料。Sokolov于20世纪30年代开始了超声波检测的研究,40年代脉冲回波探伤仪器的问世,标志着超声波检测技术的应用成为现实。我国超声波检测技术应用于土木工程领域,始于20世纪50年代从英国引进UCT-2型混凝土超声检测仪。超声波在传播过程中,随着传播距离的增加,其能量将逐渐减弱,即超声波衰减,其衰减程度与材料性质有关,如晶粒大小、缺陷密集程度等等。此外,在两种介质界面超声波将发生反射、透射和散射。因此,这些反射、透射或散射波在一定程度上携带有受检对象厚度、内部缺陷及其所在位置等等信息。再有,超声波在介质中的传播速度(声速)与介质的密度、配比(混凝土材料)等强度因素有关,所以声速又与材料的强度联系在一起。超声波检测技术应用于土木工程,必须解决两个关键问题:超声波的发射和接收(超声换能器);寻找接收信号与检测项目的相关性(数据处理)。国内外学者和工程技术人员为此做了大量研究工作,取得了丰富的研究成果,形成了比较成熟的测试技术,编制了相应的检测鉴定标准与规范。总体上可以概括为以下三个方面:
(1)超声波
的类型和产生超声波技术的发展。目前可以根据需要发射不同类型的超声波如纵波、横波、瑞利波或兰姆波(导波),而超声波产生技术也由压电陶瓷发展到电磁超声、激光超声、相控阵列、磁致伸缩超声技术[5]。Wardany等用超声瑞利波检测了建成于1959年位于加拿大东部的两个水工混凝土结构近表面的损伤情况,两者使用了不同的混凝土粗骨料材质。李东生等则用超声兰姆波检测了钢筋混凝土结构界面脱粘分层情况,并分析了界面分层长度与兰姆波能量衰减之间的关系。
(2)数据处理与储存方法的发展
早期只是对声速参量进行相关性分析,检测数据也不易存储,随着数字技术、计算机技术的发展,信息数据的存储极为方便,超声成像技术也有了快速发展,并把振幅、频率或波形逐渐纳入相关性数据分析的行列。
(3)检测技术的综合应用
结合其它检测方法对材料、构件或结构厚度、强度、缺陷等进行检测。Kheder等利用纵波超声回弹综合法对混凝土构件强度进行了现场检测。Beatrice等综合超声检测、硬度计、湿度计等方法对那不勒斯的一座建于19世纪初的古老建筑的木屋架构件的刚度、强度、内部缺陷等进行了检测。Machado等则用超声波间接法实现了对营运中的海上木结构构件弯曲刚度和强度的检测。沈先华利用超声波检测技术结合斜率法对某混凝土孔灌注桩缺陷进行了定性与定量评价。周茗如等联合应用超声检测、人工敲击和应变分析法对大型钢管混凝土结构中混凝土与钢管壁粘结情况的检测评价。
2.3声发射法
声发射现象指的是物体因受外力或内应力的作用,在其内部缺陷处将产生应力集中而发生塑性变形,储存大量的应变能,一旦裂纹产生或裂纹扩展,部分应变能就会以瞬时弹性应力波的形式向外释放的现象。因物体内部裂纹的产生或扩展而产生的声发射现象的弹性波频率低,人们就做了大量的工作去研究如何能“听”到这些声发射现象,不仅要能“听”到,而且要能知道在哪个地方发生、原因是什么、什么时间发生、危害有多大?这就是声发射检测。声发射检测起源于20世纪50年代德国凯赛尔的研究,他首先发现金属材料在变形中会产生声发射现象,提出了声发射不可逆效应即凯赛尔效应。随后,其他国家的研究人员进一步探明了塑性变形的声发射机制———位错。1964年,美国率先将声发射检测技术应用于北极星导弹舱的检测并获得成功,此后该项技术得到快速发展。我国于1973年建成第一套声发射试验装置,并先后研制了多种型号的声发射检测仪。直到80年代,随着其它基础性研究和计算机技术的发展,基于小波分析和神经网络的声发射检测技术才得以迅速发展。Rusch于1959年开启了对混凝土声发射信号研究的大门,并指出了混凝土材料凯赛尔效应的极限应力范围。1970年Green对混凝土的弹性模量、泊松比和劈裂抗压强度等进行了声发射实时监测,并提出了可以应用声发射技术对混凝土破坏的全过程实施监测。我国的董毓利等对混凝土受压全过程声发射特性进行了研究,并分析了声发射信号首次产生及其后的强弱与试件应力变化之间的关系。陈兵等依据声发射信号振幅分布特性,将声发射信号划分为不同区段,建立了声发射信号与混凝土内部不同破坏机理之间的关系。如今,声发射已应用于建筑、桥梁等混凝土结构的动态检测和完整性评价,并在市政工程、桥梁、房屋建筑等工程中,声发射技术也已成功地应用于混凝土框架、板的检测。声发射技术不仅在声发射理论及数据处理方面有了大的发展,而且声发射仪也从早期的模拟式单通道声发展到目前的全数字化、全波形的多通道声发射仪。然而,由于混凝土材料自身的复杂性,依然还有很多问题未能解决,如混凝土声发射的机理、声发射信号与混凝土力学参数间的相关性、混凝土的凯赛尔效应等等。
2.4声振检测法
声振检测法是指在外激励作用下受检对象产生机械振动,通过对振动特性参数的分析来评价其力学特性的检测技术。在实际工程应用中,又分化出两种方法:声波反射法(低应变法)和冲击回波法。声波反射法根据检测测量方法的不同也存在不同的应用,但在土木工程中应用较多的是单点激振单点测量的整体响应检测。这种检测方法的检测原理是一维杆应力波理论,因而适用于对棒状结构如梁柱等的检测,土木工程中则多用于对基桩的完整性检测。单点激振单点测量的整体响应检测方法的优点是既经济又简便易行,缺点是:
(1)不能检测出基桩的水平缺陷。
(2)只能对缺陷做出定性的评价,很难做到定量评价。
(3)只能检测等直桩,对变截面桩、扩底桩易引起误判。
(4)数据处理难度大,如降噪和反演分析。另外,这种检测方法应用于对基桩的完整性检测还有几个问题亟需解答:
(1)弥散效应和横向惯性效应
一维应力波理论的边界条件要求弹性应力波波长要大于两倍的杆径及杆的长径比大于5,否则会由于弥散和横向惯性效应而产生三维问题。
(2)桩土相互作用对检测结果影响
一维应力波理论要求杆是自由的,而实际工程中,桩是处于半无限的土体介质中,如果依然用一维应力波理论进行数据分析,检测结果是否可靠。
(3)多处缩径桩的检测
截面的变化,就会引起广义波阻抗的变化,弹性波会在该截面发生反射,所以对多处缩径桩,弹性波就会在缩径截面间来回反射,声振检测技术的另一种应用形式是冲击回波法。1983年美国Cornell大学的Sansalone与美国国家标准局(NIST)的Carino首次提出冲击回波法应用于对混凝土结构的缺陷检测。在1984年的国际混凝土无损检测会议上,加拿大的马尔霍察认为冲击回波法是“最有发展前途的现场检测方法之一”。此后,Sansalone等利用FFT方法进一步将冲击回波法由时域分析转换到频域分析,推进了冲击回波法的应用与发展。如今,冲击回波法已广泛的应用于混凝土和沥青混凝土结构的内部缺陷和厚度探测,特别是扫描式冲击回波测试系统的问世。冲击回波法是一种单面反射检测技术,具有方便、快捷和直观的优点。其检测原理为:在受检结构的表面施加冲击力,以产生瞬态低频应力波(含有纵波、横波和面波),应力波向结构内部传播,遇到缺陷和外部边界时来回反射,引起结构表面产生相应的微小位移响应,并由安装在表面的拾振器来采集这种响应数据,最后通过对信号的频谱分析(主要是纵波)来测定受检结构的弹性波速或结构厚度。冲击回波法能精确检测厚度在2m以内的混凝土厚度及其内部缺陷(如空洞、蜂窝、离析等)。此外,它还可以检测钢筋混凝土结构保护层厚度、内部缺陷的位置、开放性表面裂缝深度及混凝土强度等。我国对冲击回波法也做了大量的应用研究。如周先雁等用冲击回波法对桥梁箱梁孔道灌浆质量进行了检测,根据P波在钢绞线和空洞处的不同反射特性判断孔道内部是否存在缺陷。傅翔等对隧洞混凝土衬砌厚度进行了冲击回波法测量,并对混凝土的固结灌浆效果和分层浇注黏结质量进行了检测。
2.5红外热成像检测法
20世纪60年代,美国就已经开始对红外热成像技术应用进行研究,20世纪70年代末,红外热成像技术已被用于诊断建筑物的热损耗、屋顶渗水、围墙缺陷以及查找路面的次表面缺陷等。我国在这方面的研究起步较晚,到90年代初才有学者将红外热像诊断技术和土木工程结合起来,对建筑物的热损耗、建筑材料缺陷的探测和建筑外墙施工质量等进行了初步的应用研究[24]。红外线是介于可见红光和微波间的电磁波,它的波长范围在0.76~1000μm之间,而其中只有3~5μm和8~14μm的波段能很好地透过,红外探测仪正是利用这个波段来实现探测。任何高于绝对零度的物体都会辐射红外线,而物体内部存在的裂缝或缺陷会改变物体的热传导,使物体表面的温度分布不均匀。红外热成像技术是借助红外热像仪探测物体各部分辐射的红外线能量,由物体表面的温度场分布情况形成热像图来直观的显示材料、结构物等内部缺陷的一种非接触式的无损检测技术,也被称为红外扫描测试技术。它可以检测出物体内部缺陷的位置,并具有快速、非接触、大面积地扫查检测物表面,而不损伤检测物,且结果直观形象,易于实现自动化和实时观测的优点。红外热像检测应用于土木工程,前景十分广泛,研究的热点集中在对红外热像获取的热源的改进、缺陷深度、大小的定量化研究以及如何把研究成果运用到复杂的实际工程当中,并发展了一些新的技术,如锁相热成像和红外断层成像技术。
2.6雷达检测法
工程探地雷达是用频率介于10~2000MHz的宽频脉冲电磁波来确定工程结构或介质分布的技术。雷达监测的工作原理是利用发射天线向受检体发射宽频带短脉冲形式的电磁波,该电磁波进入介质内部后,经内部界面反射后回到表面,再由接收电线接收回波信号。由于电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度及波形随所通过的介质的电性性质及几何形态发生变化,因此反射回波携带有受检体内部结构信息,就可依据接收到的反射回波的双程走时、幅度、相位等信息对目标介质结构进行准确描述。探地雷达无损探测技术可用于混凝土内部缺陷、钢筋的分布检测,公路工程中路面结构层厚度检测,裂缝和裂缝扩展的识别。其优点是:探地雷达法可迅速对被测结构进行扫描,适用于结构物大面积快速扫测。
2.7其它检测技术
由麦克斯韦的电磁感应理论可知,钢筋混凝土结构中的钢筋能够影响电磁场,因此可以利用磁测法来检测钢筋的位置或混凝土包覆层的厚度。文献介绍了英国相关标准对磁测法的认识:磁测法对配筋少的混凝土构件,能得到满意的结果;而对于配筋多的构件,其它钢筋的影响不能忽略,而当温度低于0℃时,效果相反。相应于磁测法,还有电测法。电测法主要是用来估计现场混凝土中钢筋锈蚀程度和测量混凝土路面厚度的一种无损检测方法。文献还介绍了微波吸收技术。微波是一种电磁波,具有电磁波的反射、衍射和吸收等性质,而水对微波有吸收性,因此被用于测定混凝土的湿度。
3总结与展望
应用于土木工程中的无损检测方法很多,各自都有其优缺点,在选择时要根据场地、条件、材质及施工工艺,并能对缺陷的种类、性质等有充分的估计后,才能选择出合适的检测方法。同样的。对检测结果的评价,要尽量综合更多的信息,要清晰无损检测结果只能作为评定质量或剩余抗力的依据之一,不能仅凭检测结果做出片面的结论。伴随着建筑业的发展,土木工程领域不断面对新结构、新材料和新施工工艺,这给无损检测技术在土木工程中的应用提出新的挑战,概括起来有四个方面:
(1)无损检测理论的发展要适应实际的需要;
(2)绿色、环保、节能;