專家稱中國橋梁安全稱規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)太低
國內(nèi)媒體上大加宣傳的所謂幾個(gè)月就建成一座橋梁或蓋成一幢大樓的許多政績工程,很可能就是注定在今后需要不斷進(jìn)行大修的短命工程
“我國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在安全設(shè)置水準(zhǔn)上的低要求,在世界上是非常突出的”
我國已經(jīng)面臨已建工程過早劣化的巨大壓力。在今后二三十年的時(shí)間內(nèi),仍將處于持續(xù)大規(guī)模建設(shè)的高潮期。由于土建工程的耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過低,施工質(zhì)量較差,如再不采取措施,將會陷入永無休止的大建、大修、大拆與重建的怪圈中
由于近期兩起重大橋梁垮塌事故的發(fā)生,包括橋梁在內(nèi)的建筑安全問題引起了國人的高度關(guān)注。其實(shí),這一問題早在五年前就引起了專家們的注意。
“我國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在安全設(shè)置水準(zhǔn)上的低要求,在世界上是非常突出的。”從2003年起,就有14位中國工程院院士兩次向國家有關(guān)部門遞交咨詢報(bào)告,時(shí)間分別在2003年和今年3月。
中國工程院土木水利建筑學(xué)部陳肇元、范立礎(chǔ)、劉建航等14位院士組成的工程結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性研究項(xiàng)目組,對我國土建工程現(xiàn)狀、問題與對策作了全面的研究。
中國建筑安全的現(xiàn)狀讓院士們深感憂慮。兩份報(bào)告猶如警世危言,對包括橋梁在內(nèi)的建筑安全敲響了警鐘。
規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)太低了
“公路橋梁的短壽首先源于設(shè)計(jì)規(guī)范對耐久性的低標(biāo)準(zhǔn)要求?!标愓卦菏吭谧稍儓?bào)告中寫道。他是該咨詢項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人和編寫人。
我國結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在安全設(shè)置上的低水準(zhǔn),與過去長時(shí)期內(nèi)一直處于物資短缺的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)年代有關(guān)。到了今天,實(shí)際上是用過去貧困、落后年代的標(biāo)準(zhǔn),去建設(shè)滿足現(xiàn)代化需求的土建設(shè)施工程。
我國的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范片面依靠過去的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),不考慮結(jié)構(gòu)在建成后的長期使用過程中,由于生產(chǎn)和生活水平的發(fā)展與提高所帶來的可能需要。
由于我國規(guī)范規(guī)定的車輛荷載安全系數(shù)為1.40,低于美國的1.75和英國的1.73,這就使美、英橋梁需要承受的車輛荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值(標(biāo)準(zhǔn)值與安全系數(shù)的乘積)分別高出我國規(guī)范所需的40%和59%。另一方面,在估計(jì)橋梁構(gòu)件本身的承載能力時(shí),我國規(guī)范規(guī)定的材料設(shè)計(jì)強(qiáng)度又定得較高,因而對車輛荷載來說,我國橋梁的設(shè)計(jì)承載能力僅為美英的68%和60%。
橋梁土木工程經(jīng)常處于干濕交替、反復(fù)凍融和鹽類侵蝕的環(huán)境中,以致一些橋梁包括大型橋梁不需大修的使用壽命僅有一二十年,甚至不到十年就被迫大部拆除重建。按照交通部以往的橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范,室外受雨淋(干濕交替環(huán)境)的混凝土構(gòu)件,鋼筋保護(hù)層最小設(shè)計(jì)厚度尚不到國際通用規(guī)范規(guī)定的一半。
“如果規(guī)范上沒有確切要求,怎么能追究設(shè)計(jì)者的責(zé)任呢?”中國著名橋梁專家范立礎(chǔ)院士在做學(xué)術(shù)報(bào)告時(shí)認(rèn)為,我國的橋梁規(guī)范應(yīng)及時(shí)修改。
“科學(xué)不可能認(rèn)識到終點(diǎn)。如果以前的規(guī)范做得不夠謹(jǐn)慎,對風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)得不足,那么在新規(guī)范里就要改進(jìn)。我國的規(guī)范幾乎是多年不改,而美國的規(guī)范每3到4年修訂一次?!?/FONT>
由于規(guī)范缺失,現(xiàn)在我國很多新建的特大型橋梁的疑難問題,都是通過立項(xiàng)目、搞科研的方式解決?!暗莻€(gè)案做得多了,最終應(yīng)該把這些科研成果上升到理念歸類的高度,把共性的東西及時(shí)歸納起來。除了設(shè)計(jì),管理、養(yǎng)護(hù)也應(yīng)該用規(guī)程‘管’起來。”范立礎(chǔ)說。
混凝土耐久性堪憂
世界各國都以改善混凝土的耐久性為目標(biāo),而我國在這方面則難如人意。院士們的咨詢報(bào)告不無憂慮地指出:“我國現(xiàn)在面臨的耐久性問題是發(fā)達(dá)國家早在二三十年以前曾經(jīng)遇到過的,如果說存在差異,則在于這些問題對我們來說要更為嚴(yán)峻,尤其是直到現(xiàn)在,尚未引起我國政府部門和廣大設(shè)計(jì)施工人員的足夠重視?!?/FONT>
其次,施工質(zhì)量對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性起著極其關(guān)鍵的作用,而施工質(zhì)量控制與質(zhì)量保證又正是我國土建工程中的薄弱環(huán)節(jié)。此外,對土建結(jié)構(gòu)的維護(hù)監(jiān)測又未能得到足夠的重視。這一基本狀況注定了我國已建工程的早期劣化將比國外更加嚴(yán)重。
不能忽視整體牢固性
橋梁是生命線工程,其結(jié)構(gòu)應(yīng)該有更高的整體牢固性能。
除了結(jié)構(gòu)的每一構(gòu)件需有足夠的承載能力外,結(jié)構(gòu)安全性需有整體牢固性加以保證。我國設(shè)計(jì)規(guī)范強(qiáng)調(diào)單個(gè)構(gòu)件的承載能力設(shè)計(jì)計(jì)算,較少提及整體牢固性的要求。設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于照著規(guī)范的條文行事,重視單個(gè)構(gòu)件承載能力的強(qiáng)度驗(yàn)算,往往忽略整體牢固性在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的特殊重要意義。
但是至今不能改變這種狀況,又似與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范如何應(yīng)用可靠度設(shè)計(jì)方法有一定關(guān)系。國外至今尚無一個(gè)發(fā)達(dá)國家在其眾多的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中,已經(jīng)用顯式應(yīng)用了可靠度方法??煽慷确椒ㄒ驯挥脕斫忉屢?guī)范采用“低水準(zhǔn)”和至今不能加以全面調(diào)整的理由。
規(guī)范可靠度方法在我國的實(shí)踐已逾15年??陀^事實(shí)表明,它并沒有對結(jié)構(gòu)的安全性設(shè)計(jì)帶來明顯實(shí)效,更沒有對設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生吸引力,反而在一些人群中造成安全概念上的混亂。
與發(fā)達(dá)國家相比,我國在結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和材料質(zhì)量上存在著很大的差距,同時(shí)在結(jié)構(gòu)安全設(shè)置水準(zhǔn)上又比國外低許多。在這種條件下,要建成足夠安全可靠、能從總體上滿足現(xiàn)代化要求的優(yōu)質(zhì)工程是難以設(shè)想的。
確定“目標(biāo)使用年限”
對于橋梁安全專家來說,一家英國公司對自己設(shè)計(jì)的上海著名的“外擺渡橋”的態(tài)度,是壽命期問責(zé)制的體現(xiàn)。上個(gè)世紀(jì)90年代,該公司來函給中國政府部門,稱到某年某月某日,該橋壽命已到100年,“我們對該橋的責(zé)任已經(jīng)終止”。
一座橋梁的使用年限國外通常稱為“目標(biāo)使用年限”,它體現(xiàn)了對社會公共利益的追求。但在我國的建筑法內(nèi),未能對不同類型建筑物的合理使用壽命(或年限)規(guī)定具體的量值。
而歐洲規(guī)范規(guī)定橋梁等各種土木工程結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)工作壽命不小于100年。美國規(guī)范則按75-100年考慮。隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們對橋梁等生命線工程的依賴更加突出,任何阻礙和終止交通所造成的損失遠(yuǎn)非工程本身的造價(jià)所能比擬,所以對這些工程的使用年限要求也愈來愈高?,F(xiàn)在國際上有專家認(rèn)為,城市重大橋梁的壽命應(yīng)不低于150年。
范立礎(chǔ)院士呼吁,要引入橋梁壽命期的理念,同時(shí)還要配合實(shí)行問責(zé)制?!斑@個(gè)橋如果立法確定了壽命期,壽命期內(nèi)出了問題就能查?!彼f,在國外,設(shè)計(jì)、施工、維修、養(yǎng)護(hù)資料都作為檔案保存,可以及時(shí)調(diào)出。如果是設(shè)計(jì)方的責(zé)任,設(shè)計(jì)方要免費(fèi)作維修或加固設(shè)計(jì)。施工方也是同理。
無力維護(hù)直接導(dǎo)致隱患
我國的橋梁養(yǎng)護(hù)、維修、檢測大都沿用過去的常規(guī)管理,從不作風(fēng)險(xiǎn)評估。
據(jù)2000年全國公路普查,到2000年底國內(nèi)已有各式公路橋梁278809座,總長10311公里,其中94.5%為中小跨徑橋梁,它們中間的61.6%主要分布在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)低、通行能力差的縣鄉(xiāng)公路上,設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)低,與現(xiàn)行的主要級別要求相比有很大差距。
由于交通量與日俱增,車輛載重不斷提升,加上缺乏例行維修,多處于帶病超負(fù)荷的工作狀態(tài),因而進(jìn)一步加快其損壞速度。截至2000年底,我國公路危橋已有9597座,達(dá)323451延米。公路橋梁每年實(shí)際需要維修費(fèi)用38億元,而實(shí)際到位僅8億元。
范立礎(chǔ)說,大橋養(yǎng)護(hù)了那么多年,狀況如何,應(yīng)該根據(jù)維修和檢測檔案資料作科學(xué)分析?!笆裁词菣n案?就像人的體檢報(bào)告。結(jié)構(gòu)跟人一樣,要養(yǎng)護(hù),要有維修檢測的記錄?!?/FONT>
“多年來,我們很少反思結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在安全設(shè)置水準(zhǔn)上的重大缺陷?!?/FONT>
求快,只有犧牲質(zhì)量
我國工程建設(shè)的一個(gè)突出問題就是往往缺乏必要的前期預(yù)研、勘察與論證。一旦決定建設(shè)就倉促動(dòng)工,并不惜以犧牲工程質(zhì)量為代價(jià),追求施工進(jìn)度,壓縮施工工期。這種施工方式常帶來安全隱患,但受害最深的則是結(jié)構(gòu)的耐久性。
片面追求施工進(jìn)度的結(jié)果還導(dǎo)致了早強(qiáng)水泥的普遍應(yīng)用。用這種水泥配制的混凝土雖然早期強(qiáng)度增長很快,但內(nèi)部微結(jié)構(gòu)和后期強(qiáng)度發(fā)展不良,耐久性變差。
一般來說,縮短施工工期可以節(jié)約施工成本和提前發(fā)揮投資效益,施工企業(yè)和開發(fā)商受利益驅(qū)使,總有盡量加快施工進(jìn)度的企圖。
在國外的工程合同文件中,常有提前完成施工時(shí)需要受到處罰的明確規(guī)定,因?yàn)榭s短工期意味著偷工減料的可能。
在我國自主的工程施工中,情況正好相反。而且政府行政部門為了政績,反而在追逐施工進(jìn)度的大潮中,擔(dān)當(dāng)起最主要的指揮角色。國內(nèi)媒體上大加宣傳的所謂幾個(gè)月就修成一條大路、建成一座橋梁或蓋成一幢大樓的許多政績工程與獻(xiàn)禮工程,很可能就是注定在今后需要花掉更多資金不斷進(jìn)行大修的短命工程。
同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院院長項(xiàng)立帆院士說:“為了保證混凝土的耐久性,有必要對過快的混凝土施工進(jìn)度加以適當(dāng)控制,政府有關(guān)部門從國家的長遠(yuǎn)利益出發(fā),需進(jìn)行一定的干預(yù),更不能帶頭提倡和指使盲目搶工。”
最可怕的是人為因素
“層層轉(zhuǎn)包,裝備落后,人海戰(zhàn)術(shù),節(jié)約造價(jià),最后都是以犧牲質(zhì)量為代價(jià)?!表?xiàng)立帆院士說,在這種情況下,橋梁的質(zhì)量就放在次要位置了。
至少在今后二三十年的時(shí)間內(nèi),我國將持續(xù)處于大規(guī)模建設(shè)高潮中的混凝土材料高消耗期。而另一方面,由于土建工程的耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)過低,施工質(zhì)量又較差,就在今天的大規(guī)模新建高潮中,業(yè)已面臨已建工程出現(xiàn)過早劣化的巨大壓力。如果再不采取措施,則今天建成的工程經(jīng)歷二三十年甚至在更短的時(shí)間內(nèi)又將翻修或拆除重建,這樣我們就會陷入永無休止的大建、大修、大拆與重建的怪圈之中。
項(xiàng)立帆院士說,人為差錯(cuò)引起安全事故的一個(gè)重要方面是我國土建工程施工一線工人的素質(zhì)較低,他們大多原是農(nóng)民。施工管理水平低下也是一個(gè)突出問題,因此難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效消除人為差錯(cuò)。我國土建設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水準(zhǔn)不低,也相當(dāng)敬業(yè),但創(chuàng)新意識薄弱。整個(gè)設(shè)計(jì)界長期重計(jì)算、輕方案,過分依賴規(guī)范,不善于根據(jù)工程的具體特點(diǎn)去解決問題,這樣也會招致差錯(cuò)并造成事故。
院士們普遍認(rèn)為,現(xiàn)在出現(xiàn)了九江大橋撞垮事件和鳳凰石拱橋塌橋事件,如果還不能從事故中吸取教訓(xùn),并進(jìn)而推動(dòng)結(jié)構(gòu)工程技術(shù)和學(xué)科的發(fā)展,這是非??上У?。
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