工程质量通病与建筑科技***进入新世纪以来,我国国民经济保持高速发展,基本建设规模空前扩大,特别是北京奥运会、上海世博会、广州亚运会、深圳世界大运会等大型国际活动场馆建设,无疑给我国广大工程建设技术的发展与应用提供了无比广阔的空间,也为我国广大工程建设者施展才能提供了绝好的机会。但我们还应该清醒地认识到,我国工程建设在面临前所未有的发展机遇的同时,又遭遇诸多挑战。建筑工程质量通病的发生发展及其防治就是其中之一。工程质量通病性质及其分析模式建筑工程质量通病即建筑工程施工过程中经常容易发生且反复发作的质量问题,即“多发病”、“常见病”。(“工程质量事故”---在施工过程中,工程质量不符合设计图纸或技术标准的要求,必须立即进行返工处理的问题。“工程质量症害”---在建筑工程中,由于勘察、设计、施工、使用等方面存在某些缺点和错误,以及自然灾害的原因,使工程出现了降低结构强度、刚度和稳定性、损害建筑物外形美观及影响使用功能等方面的问题。它不但包括了工程质量通病和工程质量事故,而且还包括了未被发现的工程质量隐患,由于设计的不合理或错误,而影响使用和安全的问题,以及由于自然灾害或使用不当等原因对工程造成的损害等。)可能在一般情况下这些问题不碍大事,但凡事有个从量变到质变的过程,若这些“多发病”、“常见病”经久不消,且还呈增长趋势,就可能发展成为“恶性肿瘤”带来严重后果,最后不得不采取断然措施。如此一来,必然给社会及相关方带来很多不良后果和负面影响。建筑工程质量通病防治是一个长期的、涉及面广而又迫切需要解决的课题,只要工程建设一天不停顿,质量通病防治就一天也不能松懈;只要建筑工程继续在发展,防治质量通病这个课题就需要不断更新内容及其创新整治形式。对建筑工程质量通病防治,重在预防,一旦产生质量通病,甚至酿成事故,即使尚可补救,但已造成损失,留下缺憾,事后治理,实属无奈,亡羊补牢,终究不是上策。故应在工程实践中认真研究,事先采取周密的预防措施,做到未雨绸缪,防患于未然,确保工程质量万无一失。随着社会进步和发展,工程建设规模、建筑面积、高度日趋增长且有势不可挡和一日千里之势;工程设计中各种类型超限复杂结构和建筑外形的建筑物毗邻皆是;各种新工艺、新材料、新技术也不断推陈出新和推广使用;而建设速度却一再提速,建设周期一再压缩;在由此推动社会进步的同时,工程质量问题和通病也随之不断翻新且接踵而至。建筑工程质量通病条目数量从上世纪80年代中国建筑工业出版社出版的由彭圣浩先生主编的《建筑工程质量通病防治手册》第一版所罗列的906项发展到本世纪初2001年第三版的1633项。但如细究,应该远远不止这些数量和类型。建筑工程质量通病防治方法和手段基本是三段式,即罗列质量通病现状特征、分析原因,提出对策并实施。或者再加预防措施。通病防治方法的重要因素是:原因分析是否准确,是否及时、客观、全面、标准;提出的措施对策是否鲜明,针对性是否强;可实施操作等条件是否具备。当然最重要的是在执行过程中是否严格按对策和措施所要求的各种条件实施。这些措施方法,目前仍是我们整治建筑工程质量通病中使用得最广泛和最有效的手段之一。本人认为,工程质量通病的防治手段是七分管理,三分技术,重在管理。绝大多数的通病通过加强工程管理和事前预防是能奏效的。关于传统的工程质量通病防治方法和手段今天不是我们讨论的重点,我们是想从建筑技术、技术创新的思路和形式对工程质量通病防治,特别是对通病的热点问题诸如裂缝、渗漏等予以探讨。我国土木工程科技发展现状在建筑科研方面,无论在本学科、跨学科还是在多学科的研究领域,特别在高大新尖特工程的科研方面,毫不谦虚地说,我国的建筑科学理论或建造技术均达到了世界先进或领先水平。如世界最长跨海桥杭州湾大桥,为双向六车道,全长36公里,设计时速100公里/小时,除了它的长度在目前世界上在建和已建的跨海大桥中位居第一外,在国内还第一次明确提出了设计使用寿命大于等于100年的耐久性要求;架设运输重量从900吨提高到1430吨,到目前为止居世界第一;在国内第一次成功实施了“二次张拉技术”;采用整桩螺旋钢管桩,最大直径1.6米,单桩最大长度89米,整桩螺旋钢管桩长度在国内外桥梁钢管桩中位居第一;在滩涂区的钻孔灌注桩施工中,第一次采用有控制放气的安全施工工艺,这一施工工艺在世界同类地理条件中尚属首创;武汉天心洲长江大桥,世界上最大的公铁两用大桥,该桥拥有“六大自主创新”,和“跨度、速度、荷载、宽度”四项世界第一:斜拉桥主跨504米为世界公铁两用桥梁跨度之首;可以同时承载2万吨的荷载,是目前世界上荷载量最大的桥梁;可满足列车250公里的运行时速,居世界第一;主桁宽度30米,为世界同类桥梁第一。主桥首次采用三片主桁、三索面的新型结构型式;公路桥面采用正交异性板和混凝土板结合体系,铁路桥面采用混凝土道渣槽板结合体系。在世界公铁两用桥中树起了一座桥梁丰碑;磁浮列车示范线是世界上第一条正式投入商业运营的高速磁悬浮铁路,也是中国第一条集城市交通、观光、旅游于一体,连接浦东国际机场和市区的大运量高速交通线。该线全长约30公里,双线折返,设计最高时速430公里;被誉为新十大世界建筑奇迹的中央电视台新址,单体面积最大47万m2,用钢量近15万吨,由两座双向倾斜6度的塔楼通过底部裙楼和上部168m高空的L型大悬臂连成一体,构成一个折角门式建筑,整个结构以大、重、复杂节点、高强厚板钢构件构成,其高空悬臂对接属世界难题;上海环球金融中心地下3层、地上101层,高度492m。其“屋顶高度”和“人可到达高度”两项指标在当时居世界第一;广州珠江新城西塔等超限高层复杂结构建造技术,包括钢结构设计、制造和安装技术;高强高性能混凝土制备生产和超高泵送施工技术;深基坑支护综合施工技术;各种超高层复杂外形幕墙设计制造安装技术,这些技术的理论和建造均达到国际先进或领先水平。毋庸置言,在这些领域的研究及攻关方面,仍存在重建设、轻维护;重短期见效项目、轻长期战略性研发;重高大新尖特技术开发、轻改造加固:当然一般性的工程质量通病防治等技术的研究更不在重视之列。虽然近年来对工程结构耐久性的研究已经提高到议事日程,但从全员和全社会的重视程度仍待提高。从设计水准方面评价,工程设计队伍本身的理论修养、业务素质和设计技巧及整体实力近年来虽然有了明显提高,(但大家可以看见,目前国内有影响的标志性建筑,几乎都是国外公司的“杰作”,中国大地成为外国建筑师的实验场;)但仍存在水平参次不齐现状,仍存在着“设计看规范”现状。(这里特别说明,规范和标准一般规定是指某一事项应满足的最低要求。例如在英国标准的前言中都用黑体字母明确表明:“遵守英国标准本身并不给予豁免法律责任。”使用英国标准的人要对自己是否正确使用该标准负责。)从设计人员的整体素质和年龄结构方面,大设计院实力雄厚,人才济济;而小的设计院和设计事务所就显得有些力不从心,有的甚至存在断代的危险。另一方面,国家对工程(结构)设计安全性水准设置,即国家(行业)标准、规范对工程设计安全性、可靠性设置相对发达国家仍有较大差距。在施工水平方面,虽然建造了数量众多和相当水平的超级建筑,也创造了数项世界建筑奇迹,但劳动密集、效率低下仍是传统建筑工程施工的主流;且时有质量低劣的建筑工程曝光。究其原因,机械化程度低,缺少大量素质较高有责任心的熟练技术工人;但更重要的是缺少行业自律能力,特别是国有大型施工企业实际退居二线后,冲在一线的少数不法包工头存在行贿受贿、以次充优、偷工减料等腐败行为,导致工程质量安全事故的发生。在建筑材料研发方面,包括水泥、钢材等主要建材,从品种、质量、数量均接近或达到世界领先水平;其他高新建材包括碳纤维、高强玻璃纤维、高强建筑胶、高强高性能混凝土的研发,也不落后于国际水平。在建筑机械设备研发制造方面,我国的混凝土搅拌及泵送机械的研制已达到国际先进或领先水平,但在智能化控制、大吨位起重吊装设备研制生产工艺等方面与发达国家相比仍存在着较大差距。建筑科研、创新与结构质量通病综上所述,我国的建筑科研总体水平已接近或达到世界先进或领先水平。但在诸多方面,仍需加强。特别在工程结构质量通病防治方面更不能掉以轻心。目前最令人头痛的结构裂缝防治问题,可以说是常年困扰着建筑工程界的非常久远而又不能回避的问题。在早年,对于裂缝的防治往往处于无奈的境地,特别对温度裂缝更是束手无策。以我国裂缝防治专家王铁梦先生为首的裂缝防治工程技术人员,穷一生精力,孜孜不倦从事裂缝防治研究,其裂缝防治理论及工程成果达到世界先进或领先水平。对超长、超厚大体积混凝土及建筑物的裂缝防治取得了重大的成就。他对裂缝成因分析为:1、设计:①结构抗震性能提高相应结构刚度增大,结构的约束比过去显著增加;②结构设计忽视构造设计,构造配筋作用,忽略变形效应及约束作用;③结构设计不考虑混凝土承受拉力等;2、材料:①泵送混凝土使用,带来流动度增大、骨料粒径减小、砂率提高、坍落度加大等导致水化热及收缩变形增加,体积稳定性降低;②外加剂、外掺料的加入,缺乏对体积稳定性的研究;③高强度等级水泥和高强混凝土发展,导致混凝土块体拉压比降低;④高强钢筋替代中低强度钢筋导致配筋率减小,使用应力显著增加,与裂缝宽度成正比;⑤缺乏对量大面广的中低强度高性能混凝土研究,高强混凝土水化热及收缩量偏大,徐变偏小、应力松弛效应偏小等;3、施工:①施工工艺缺乏对温度收缩变形较大的混凝土养护方法,②养护时间不足与工期的矛盾;4、管理:现代建筑速度与质量的矛盾(开工前速度服从质量,开工后质量服从速度),房屋建筑缺乏变形效应质量标准(。对裂缝产生原因还有环境条件等因素。王铁梦先生提出了温度应力理论及“抗与放”概念,并开创了“跳仓法”施工,解决超长结构温度收缩应力的方法,以取代永久的变形缝和后浇带,给工程结构裂缝防治开创了一条新路。建筑材料与质量通病防治随着高、大、新、特建筑的不断涌现,混凝土强度也随之攀高,从以前的C60高强混凝土直向C70、C80、C90、C100甚至更高强度等级冲刺;施工垂直运输手段也从小车推、塔吊吊、料斗倒,到混凝土泵送,混凝土一次输送高度从十几米、几十米到近500m的超高泵送;混凝土坍落度从以前的干硬性3~5cm,到一般泵送16~18cm直到到25cm的高坍落度,甚至更高坍落度的大流态度免振捣、扩展度在60cm以上的自密实混凝土;水灰比从传统的0.5降到0.3甚至更低。在如此多的新课题和新态势下,混凝土裂缝等更多问题也蜂拥而至。工程技术人员从材料科学的本质去研究,从建筑力学的角度去分析,从高性能混凝土材料方面去研究,从使用环境的现实去考虑,在高强高性能混凝土制备、生产、施工及高耐久性等方面已经有较大突破。国内以清华大学冯乃谦教授为首的材料专家通过多年的不懈努力,通过采用常规材料和生产工艺,在高性能混凝土的研制方面已经硕果累累,并制定了行业标准《高性能混凝土应用技术规程》,其主要技术途径主要是:①通过掺加新型高效减水剂,降低单方混凝土用水量,满足其缓凝和泵送等性能;②选用粒径、粒形和级配良好、质地坚硬的粗骨料,降低骨料的孔隙率,增加骨架作用;③掺加具有活性的粉煤灰等矿物微细粉,改善混凝土的结构状况,取代部分水泥用量,提高其和易性、匀质性和施工性能,使其成为具有高工作性、高耐久性和高体积稳定性的混凝土。对大体积混凝土和特殊混凝土等的裂缝产生和发展抑制起到了根本上的控制作用。多年来,大体积混凝土裂缝控制手段多数是从被动的角度出发,人们积极考虑如何防止混凝土内外温差,为控制混凝土内部绝热温升,采取在混凝土构件外部保温、内部通水降温的手段,虽然也取得了积极作用,但总体效果还是不尽如人意。随着问题的出现而伴之的时代进步,各种新型材料和混凝土外掺料、外加剂不断开发应用,高性能混凝土技术也逐步成熟。从混凝土配合比设计优化开始,各种新型高效减水剂、活性矿物微细粉掺合料的试验成功应用,人们的思考从除满足设计强度和实用性能外,更从资源节约和环境友好的高度出发。单从地下室底板大体积混凝土说起,原设计要求的高强度等级的混凝土可考虑由较低强度等级替代,或采用原强度等级混凝土60天龄