第1240期

防潮堤垮塌:先别赖没钢筋

重力式防潮堤中钢筋并不是必须的,关注有没有钢筋不如关注为什么防潮堤建成三年就倒。

六十秒读懂专题

此次垮塌的日照防潮堤属于重力结构,并不一定需要钢筋提供额外抗拉能力;中国《海堤设计规范》、荷兰《指南:海洋和湖泊堤坝》、美国的《海岸工程指南》都没有规定防潮堤必须使用钢筋;台湾基隆曾有防潮堤垮塌,亦因无钢筋被民众质疑,调查报告显示事故原因是护面块体维护不足,和有无钢筋并无关系;若没有防腐处理,建筑里的钢筋反而会成为安全隐患;工程安全和结构设计、建材质量等诸多因素有关,安全不一定等于钢筋多。 [阅读全文]

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导语:日前,山东日照一防潮堤垮塌,垮塌的坝体中没有钢筋,舆论随即质疑该防潮堤为豆腐渣工程。其实,重力式防潮堤中钢筋并不是必须的,关注有没有钢筋不如关注为什么防潮堤建成三年就倒。

此次垮塌的日照防潮堤属于重力结构,并不一定需要钢筋提供额外抗拉能力

根据垮塌现场的图片来看,此次坍塌的防潮堤应该属于重力结构的斜坡式防波堤。根据美国陆军工程师团海岸和水力学实验室的(USACE Costal & Hydraulics Lab)《海岸工程指南》,重力式防潮堤(Gravity Seawall) 如果这种结构的堤坝的基土足够坚固,仅靠建筑材料本身垂直方向上的重力就足以提供对抗海浪的稳定性。钢筋混凝土结构中,在混凝土中加入钢筋是主要是为结构提供抗拉能力。但重力结构的防波堤坝只须通过砌石、浇筑混凝土的方式就可以达到增加坝身垂直重力的目的,对横向抗拉能力的要求并不高,混凝土本身(中国称“素混凝土”)无须钢筋就足够承受这些垂直方向上的压力。因此,钢筋在重力结构的防波堤中并不是必要的。

台湾基隆也曾发生防潮堤垮塌无钢筋的事件,民众质疑其为豆腐渣,调查报告结论是可以检讨的地方在于消波块维护,而不是没有钢筋

台湾也曾发生过防潮堤垮塌后,民众把垮塌归咎于堤坝中无钢筋的事情。2013年10月9日,台湾基隆外木山渔港一完工仅4年的防波堤垮塌。不少当地居民发现坍塌和断裂的地方没有钢筋,便指责工程方偷工减料修豆腐渣工程。当地议员也要求政府彻查,要求若有人失职就得“移送法办”。当地政府的最终调查报告却显示,该防波堤设计“抛石堤之胸腔及堤面系采用无筋混凝土,并无布设钢筋,原设计符合工程会施工规范及港湾构造物设计基准之规定”,垮塌主要是4年内的15次台风吹走了用于消耗海浪动能的消波块(大陆称“护面块体”或“异型混凝土块”),使坝体基土直接受到海浪侵蚀,造成基土流失、支撑力不足,最终导致堤坝垮塌。可以检讨的地方在于对消波块的监控和维护,而绝不是堤坝设计或有没有使用钢筋的问题。

中国《海堤设计规范》、荷兰《指南:海洋和湖泊堤坝》、美国的《海岸工程指南》都没有规定防潮堤必须使用钢筋

中国《海堤设计规范》(SL435-2008)也规定“斜坡式海堤临海侧护面可采用现浇混凝土、浆砌块石、混凝土灌砌石、干砌块石、预制混凝土异形块体、混凝土砌块和混凝土栅栏板等结构形式”,并未要求海堤必须使用钢筋混凝土结构,更不用对使用的钢筋数量进行具体的规定了。事实上,荷兰《指南:海洋和湖泊堤坝》、美国的《海岸工程指南》、英法荷《石工指南》这些技术标准也都未明确提到防潮堤必须使用钢筋混凝土结构。

若没有防腐处理,建筑里的钢筋反而会成为安全隐患:宁波镇海电厂循环泵站曾因腐蚀生锈

钢筋在重力结构的防潮堤中不但作用有限,而且钢筋易受海水腐蚀的特点还会让其成为防潮堤中的安全隐患。在沿海地区的钢筋混凝土机构中,海水和海风中的氯化物会逐步侵入混凝土,导致钢筋钝化膜分解,加速钢筋的变形和腐蚀。荷兰《指南:海洋和湖泊堤坝》中就曾特别提出,当设计复杂结构的堤坝时,需要考虑钢铁、合成材料以及混凝土本身的寿命因素:沙和土壤不会疲劳或腐蚀,也就不会成为问题的来源;钢铁和混凝土们就不一样,而且他们一旦出了问题,堤坝将面临结构性的威胁。例如,钢筋混凝土结构的宁波镇海电厂循环泵站位于海水可以溅到的地方。在一次检修中,其循环水泵房的钢筋水泥预制梁被拆除,发现所有的预制梁的箍筋都已锈断,内部主钢筋也已损失30%以上的重量。若不拆除,随时可能导致结构性坍塌。不少中国施工方在修建沿海建筑或堤坝时,还会违规使用海砂。这些海砂含有的氯化物直接和钢筋接触,进一步加速了钢筋的腐蚀。

工程安全和结构设计、建材质量等诸多因素有关,钢筋多不绝对等于安全,媒体视钢筋数量为质量标准不科学

钢筋混凝土结构只是建筑结构中的一种,钢结构、铝合金结构等其他建筑结构显然不需要钢筋。以2013年湖北黄州道路刷黑工程为例,有网友质疑施工方用竹条不用钢筋属于偷工减料,引发了舆论的广泛关注。其实所谓刷黑工程,不过是在原有的混凝土路面上铺一层沥青路面而已。此案中作为城市次干道的路面根本不需要用到钢筋:按照《城市道路—沥青路面》国家标准设计图集(05MR201),不管是沥青混凝土路面还是纯粹的水泥混凝土路面,都没有要求必须使用钢筋。施工方使用竹条充当土工织物,确实能起到减少裂缝的作用,也符合行业标准《城市道路工程设计规范》(CJJ37 – 2012)的要求:“当旧水泥混凝土路面强度足够……可选择直接加铺沥青面层的方案,并应根据交通荷载、环境条件和旧路面的性状等,选择经济有效的防止放射裂缝的措施。”一旦发生工程事故,中文简体媒体总是把重点放在钢筋这种戏剧化的细节上,把钢筋数量作为工程质量的唯一标准,显然是缺乏科学常识的。监督公共工程质量当然属于媒体应关注的公共利益范畴,但是这种关注若总是建立在对科学标准的无视之上,那就毫无意义可言。