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安得广厦坚房千万间——宝冶集团工程技术公司房屋检测
发布日期:2011-06-08

八月秋高风怒号,卷我屋上三重茅。茅飞渡江洒江郊……安得广厦千万间,大庇天下寒士俱欢颜,风雨不动安如山?呜呼!何时眼前突兀见此屋,吾庐独破受冻死亦足。
——抄自杜甫《茅屋为秋风所破歌》
 
一、人类可以阻挡“世界末日”的到来
日本东北沿海发生的“3.11”9级大地震和浪高25米的大海啸,成为日本历史之最。大地震和大海啸将大自然的破坏力发挥到了,用地动山摇、天崩地裂、排山倒海、摧古拉朽、所向披靡等词汇形容,毫不夸张,与众多灾难故事片展示的恐怖景象,有过之而无不及。大地震、大海啸引发的核电站泄漏,通过大气环流辐射到全世界,对核电站周边地区产生的核幅射影响百年难消。
日本的大灾难发生以后,使世界笼罩在一片阴影之中。人们发生了这样的疑问:电影《2012》展示的世界末日是否真的就要到来?人类是否将要陷入空前的劫难之中?
人们的忧虑并非空穴来风、杞人忧天。由于人类不能和自己栖息的地球和谐相处,对大自然资源的索取贪得无厌,对大自然有害气体和有害物质的过度排放,使我们居住的地球满目疮痍,大气温度和海平面不断上升,地震、海啸、风暴、洪涝、泥石流等自然灾害频频发生。人类如果再不反醒,依然我行我素,世界末日也许终有一天真的会到来。
我国也是世界上发生自然灾害最严重的国家之一。据统计,仅2004年全国各种自然灾害造成2250人死亡,155万间房屋倒塌,直接经济损失1602.3亿元。1976年发生的唐山大地震和2008年发生的汶川大地震造成了巨大的生命财产损失。唐山大地震使整座城市夷为平地,死亡人口占整座城市人口的一半,超过了24万。汶川大地震死亡人口也超过了8万。
无可否认,大自然的破坏力是巨大的,但人类抗御自然灾害的能力也是巨大的。人类历史的发展已进入21世纪,科学技术的大发展和生产力的大提高,使人类能够抗击各种自然灾害的发生,可以阻挡所谓的“世界末日”的到来。
要实现这一目标,当务之急是人类必须彻底反醒自己,要和大自然和谐相处,大力发展绿色、环保经济,加快环境治理,极大减少温室气体排放,使我们栖息的地球得到休养生息,以减少破坏性自然灾害的发生。
另外,人类必须刻不容缓地加快“安居工程”建设。民用和公共民用建筑,是抗击各类自然灾害的一道屏障,这道“屏障”坚固程度决定了灾难性的自然灾害发生以后人民的生命财产损失的程度。我国是一个发展中国家,解放以后历年所建的民用住宅或公共民用建筑,大多不抗震或抗震级别较低,所以每当大地震发生以后都造成了巨大的生命财产损失。日本这次发生的9级大地震,由于各类公共民用建筑和高层建筑抗震级别高,各类建筑倒塌的情况比较少,受到的损失相对少一些。而东北沿海的小城镇和村庄大多是木屋结构,虽然能够抗震但不能抗击海啸,所以特大海啸到来之际就是整座村庄、城镇毁灭之时。
加紧“安居工程”建设,一方面要在地震和其它自然灾害频发地区对现有住房进行普遍的“体检”,对危房加紧进行改造加固;另一方面,对新建住房要提高建设质量和抗震级别要求,严禁“豆腐渣工程”的发生。
对“安居工程”的建设,关系到人民群众的根本利益和生命财产的安全,从中央到地方各级党和政府高度重视。国务院于2009年4月正式启动全国中小学校舍安全工程,要求全国各省市在5年之内对所有中小学校舍进行房屋质量检测,对高危和不符合抗震要求的建筑进行加固和改造建设。北京市出台《房屋建筑使用安全管理办法》,办法对房屋建筑使用行为、检查维护、安全评估与鉴定、安全问题治理等各个环节进行了规划,要求对住房作周期“体检”,对未采取抗震措施房屋提出抗震鉴定,危险房屋使用人可申请临时安置房,危险房屋治理以后再搬回。其它省市也在酝酿出台类似房屋建筑管理办法。
全国各地要加快建设好“安居工程”,首先要建设好拥有相当数量的高水准的房屋检测专业机构和房屋加固施工的过得硬的专业施工队伍。宝冶集团所属独立法人单位上海宝冶工程技术有限公司是上海市高新技术企业,通过坚持不懈的科技开发创新和攻关研究,形成了工程检测、设备检修、装备制造、特种工程、新型建材五大专业技术系列。这些技术系列在许多方面与房屋建筑检测与加固技术有关,这为他们开发在国内处于水平的房屋检测和加固技术创造了极为有利条件。公司领导早在多年前就认识到房屋检测和加固技术有广阔的市场前景,“安居工程”关系到人民生命财产安全,是一项最重要的“惠民工程”、“爱民工程”,所以早已成立了公司房屋检测站,加大了人财物和科技开发创新的投入,使之成为国内的房屋质量检测机构,并成立了房屋加固工程部,使本公司成为能为用户提供房屋检测、设计和加固施工一条龙服务的单位,积极参加上海市和全国各地的灾后重建和“安居工程”建设。由于他们为灾后重建和“安居工程”建设作出了突出的贡献,被评为上海市文明单位,公司房屋质量检测站继去年获得上海市劳模集体称号之后,今年“五一”节前夕,又获得“全国工人先锋号”称号。
二、开发国家资助的房屋建筑检测技术
要做好任何一件事,首先要抓住“牛鼻子”。要搞好安居工程建设,关键是开发高水准的房屋建筑检测技术。因为有了高水准的房屋检测技术,才能对已有的房屋建筑进行的“体检”,根据科学数据对危房提出加固改造方案。对灾后建筑进行科科评估,提出灾后建筑重建方案。
建筑物遭受地震、火灾、雪灾、风灾后,会产生不同程度的损伤或破坏,有时甚至会引起整个结构的失效或倒塌破坏。目前我国虽已制定了一部分关于灾后建筑结构检测评定方法的技术标准,但对建筑结构受灾后,受损伤结构系统的检测分析与承载能力评定方法的综合研究尚未形成较为完整体系。根据我国土木工程防灾救灾策略,对灾后受损结构的受力性能分析及承载安全性研究变得尤为迫切。上海宝冶工程技术公司针对我国房屋检测技术的薄弱环节,进行了房屋建筑检测核心技术《灾后建筑结构损伤检测与承载能力评定方法》的开发与研究。
该开发项目自2005年10月立项申报以后,得到国家有关部门的高度重视。国家财政部对该开发项目以及该公司另一项与房屋建筑检测直接有关的开发项目《大型空间网格结构T、K、Y管节点相关焊缝超声波缺陷定位分析技术》列为财政部开发项目,对该公司给予310万元的财政开发资助。为保证该项目开发研究获得圆满成功,公司领导决定由公司技术研发部牵头,以公司国家认可实验室和主体结构工程现场检测、钢结构工程检测、地基基础工程检测和建筑设计等相关专业为依托,集中公司相关科研力量进行攻关研发,并借助同济大学、重大大学、北方科技大学等高等院校的理论优势,走“产学研”联合开发道路。公司还加大了对房屋检测技术开发与应用的装备投入,购置了ARL4460真空直读光谱仪、60t伺服材料试验机、100t屏显式能材料试验机、NEC红外成像仪、激光测距仪等国内外先进仪器设备400多台,具备了覆盖所有房屋检测参数的民用、工业各类检测能力和科研开发能力。
《灾后建筑结构损伤检测与承载能力评定方法》开发项目研究目标是为灾后建筑的损伤检测方法、损伤评定理论以及结构构体乃至结构整体的承载能力计算评定方法提供理论基础,为灾后结构件的损伤检测与评定、结构加固和承载能力评估,提供计算方法和评定标准。
灾后建筑检测技术开发研究分为混凝土建筑和钢结构建筑两大部分,包括钢结构建筑和混凝土建筑火灾损伤机理及检测方法研究,钢结构建筑和混凝土建筑风灾与地震损伤机理及检测方法研究。
钢结构火灾损伤机理及检测方法主要研究内容有:针对钢结构建筑的特点,分析研究火灾特性及火灾高温条件下钢材各项性能的变化特性,针对钢结构建筑的主要构件进行受火后材料变化的各项试验与分析,从中研究开发出钢结构残余承载力的计算评定方法,结合现有检测方法并运用新的分析计算技术,开发出钢结构火灾后的检测与评定新技术。主要试验与分析过程为:火灾后钢结构材料力学性能分析,钢结构建筑主要构件节点与焊连接节点火灾后性能的试验,高强度螺栓节点火灾后性能试验研究。
通过试验与研究,得出以下结论:进行灾后钢结构性能及承载力分析,必须首先进行钢结构和钢构件的变形检测以及结构灾害后损伤累积的识别和检测;进行灾后钢结构静力性能和承载能力分析,钢结构的恢复力模型必须采用考虑损伤累积极效应的钢结构非线性恢复力模型;梁柱栓连接节点火灾后性能试验表明,火灾后钢结构节点的力学性能和刚度明显劣化,灾后钢结构受力性能鉴定分析必须考虑这一影响;由于对高温下钢结构的应力、应度和变形测量十分困难且代价高昂,应用有限元分析技术,建立钢结构连接节点的三维实体模型,进行钢结构的火灾性能数值模拟分析是必要的,既可以完成试验研究难以模拟的过程和内容,又可对火灾试验研究进行有效的补充和验证。
对混凝土建筑火灾损伤机理及检测方法研究的主要内容和程序为:先进行火灾高温对混凝土化学成分和物理形态的变化等各项性能及机理研究,再通过混凝土建筑的主要构件受火灾试验进行混凝土建筑主要构件在火灾过程中的损伤机理研究,最终确定混凝土建筑火灾后的检测方法和结构承载能力的计算方法。主要试验和分析过程为:混凝土不同温度下性能测试试验,高温后混凝土的逐层劈拉试验,混凝土连续板非线性有限元分析,火灾后混凝土结构损伤检测方法的研究。
通过对火灾后混凝土结构损伤检测方法的研究,根据现有检测方法和本课题研究成果,开发出一种定性与定量方法相结合的火灾后混凝土结构性能的评估方法。
钢结构建筑风灾与地震的检测与承载能力评定方法主要研究内容为:钢结构地震和风作用下损伤累积的概念及计算方法,钢结构损伤的直接测量法理论,钢结构损伤弹性模量的变化测量法理论,钢结构建筑损伤识别理论,钢材的损伤累积模型,节点损伤模型,考虑损伤累积效应的空间钢结构非线性恢复力模型,框架结构空间动力分析的力学模型,有损伤钢结构体系检测及承载力计算流程。
通过试验取得以下成果:为提出损伤评定理论以及结构件乃至结构整体的承载能力计算评定方法提供理论基础,为灾后建筑结构构件的损伤检测与评定、结构加固和承载能力评估,提供计算方法和评定标准。
混凝土建筑风灾与地震损伤机理及检测方法主要研究内容包括:地震灾害后混凝土结构的损伤检测与评估,混凝土结构残余抗震承载力的快速评定,混凝土结构残余抗震承载力评定的Rushover-QR法,碳纤维加固震损混凝土框架节点抗震性能的试验研究。
本课题的研究人员在对混凝土结构残余承载力评定的计算过程中,将基于样条函数的Pushover-QR与考虑结构初始损伤以及损伤积累的计算理论相结构,提出了震损结构残余抗震承载力评定的Rushover-QR法。
上海宝冶工程技术公司《灾后建筑结构损伤检测与承载能力评定方法》开发项目自2005年10月立项,经过技术调研、咨询、成立课题组、确定分课题内容,通过大量的科学试验和攻关研究,到2007年5月基本完成开发项目,形成分课题和总体结题研制报告,取得了丰硕成果。该开发项目的主要创新点有:混凝土构件逐层深入法残余承载力评估技术;火灾后混凝土结构损伤检测流程与检测方法应用;建立火灾后钢结构节点性能数值模拟分析与验算模型;钢结构地震、风灾下损伤累积的概念及计算方法;雪灾后有损伤钢结构构件的计算模型。
目前国内已有多种结构构件灾后受损的检测方法及灾后结构构件检测工程实例,但仅限于对结构及构件损伤检测。对建筑结构受灾后结构系统的检测分析与承载能力评定方法的综合研究在国内外尚属空白。研究出灾后钢结构及混凝土结构的检测与评定新技术,为灾后钢结构及混凝土结构的检测评定和结构加固提供评定准则与计算方法,这是上海宝冶工程技术公司的重大发明创造,是对我国安居工程建设的一大贡献。
该公司由于开发成功在国内居水平的房屋建筑质量检测技术,获得了部级科技成果奖和两项国家发明专利:火灾后钢结构建筑的测评方法、一种建筑物构件与滑移中的受力测评方法,从而使他们拥有上海市房屋检测中心首批颁发的上海市房屋质量检测甲级资质证书,这是他们进入广阔的房屋建筑质量检测和加固市场、参与全国“安居工程”建设的一张“通行证”。
三、建设广厦坚房千万间的“工人先锋号”
2008年3月,中国石油天然气股份有限公司湖南销售分公司不远千里,向上海宝冶工程技术公司送来了一面鲜艳的锦旗,锦旗上精心绣制了“优质快速、合力抗灾”八个大字,充分表达了他们对该公司在湖南抗击历史上罕见的雪灾中作出的重大贡献的衷心感谢。
2008年初,我国南方部分地区遭受严重雪灾,使交通中断,高压输电线路和加油站严重受损,不仅严重影响了工农业生产,而且使人民处于冰天雪地、饥寒交迫的困境。国务院总理温家宝亲临湖南等灾区救灾,要求湖南省在3月3日前拿出总体救灾方案。
中国石油天然气股份有限公司湖南销售分公司所属的分布在湖南全境的150多个加油站在这次雪灾中也遭到了严重的损坏,许多加油站倒塌,无法正常进行加油作业,严重影响到救灾工作的正常进行和灾后重建。中石油湖南销售分公司慕名而来,要求上海宝冶工程技术公司在最短的时间里完成分布在湖南各地加油站网架结构受损检测和抢修加固设计方案。该公司房屋检测站立即抽调30人组成救灾检测队伍,派出了3辆车连夜赶赴湖南灾区,分成6个检测小组直奔分散在湖南各地的150多个加油站进行检测作业。从2月29日早上6点到3月2日晚上,他们在冰天雪地的严寒气候中连续作战60个小时,完成了横跨湖南益阳、邵阳等地的66个加油站的网架检测任务。各检测小组当天作完检测,连夜写出检测设计报告传到公司,公司连夜打印汇综,签字盖章,再电传到中石油湖南销售分公司,为湖南及时拿出救灾方案投入抢险救灾赢得了宝贵的时间,得到了湖南业主和社会各界的好评。
我们国家正在进行的“安居工程”建设是关系到千千万万人民生命财产安全的一项“民心工程”,为了建好安居工程,上海宝冶工程技术公司不仅开发了具有国内水平的房屋检测技术,而且加强了对公司房屋质量检测站和房屋加固工程部员工队伍的作风建设。他们建立了落实重大突发事件的报告制度,建立了应对重大突发事件的快速处置业务流程,建立了严格的责任追究制度,形成了一整套快速发现、快速反应、快速处置的成熟的应急机制,保证了各项“安居工程”建设的圆满完成,成为名副其实的“安居工程”建设的“工人先锋号”。
2010年10月31日,历时184天的上海世博会落下了帷幕。上海宝冶工程技术公司为上海世博会的成功举行作出了应有的贡献。公司房屋质量检测站作为上海市世博会5家指定的检测技术支持单位之一,根据上海市房屋检测中心应急检测领导小组的要求,成立了专项应急房屋检测小组,全天24小时保持通信畅通,随时应对突发事件,成为开好上海世博会的一支坚强的护卫军。
在2008年底迎世博600天时间期间,上海宝山区三门路某住宅楼发生不明原因的爆炸起火,周围10户居民被殃及,2人死亡,8人受伤。在事发后时间里,上海市委迅速组建现场临时指挥小组,市房检中心指定宝冶房检站为突击检测队,对该房屋进行爆炸后安全性能的检测鉴定。宝冶房检站接到命令以后立即组建以房检站站长、工程师赵智勇为总负责人的4个检测小组,在20分钟赶赴事故现场,在45分钟之内展开事故调查和房屋受损检测工作,小组主负责爆炸事故影响较大的79号单元检测工作,第二小组负责受爆炸间接影响的78号单元检测,第三小组负责受爆炸影响较小的77号单元及其周边的检测,第四小组负责周边信息的进一步调查、房屋情况是否出现异常及现场维稳工作,保持与居民沟通。经过24小时通宵达旦的连续突击奋战,到第二天下午3点钟向上海市临时指挥小组递交了房屋完损检测初步报告,检测中发现79号单元房屋结构遭破坏严重,其中403室结构装修及设备严重损伤,两侧墙体均出现大面积坍塌,剩余部分墙体遭受爆炸冲击作用呈巨大弧形状,墙体与圈梁的连接处断裂成通缝。该单元房屋承重的主要结构严重损坏,存在很大安全隐患。由于他们在最短的时间内向上海市有关部门提供了房屋建筑受损的手资料和数据,为该住宅区的受损结构的改造加固施工赢得了时间,为稳定当地居民的人心发挥了作用,受到了上海房地局领导的好评。
作为上海市指定的“迎世博600天”外墙立面检测的6家检测机构之一的上海宝冶工程技术公司,承担了上海徐汇区30多栋35万平方米的外墙立面检测。由于该地区高层建筑多,检测难度大。他们专门配备了世界红外热像仪的高端产品NECHT9260红外热像仪,采用先进的红外仪检测技术对该地区高层建筑进行检测。通过检测,发现部分高层建筑外墙饰面层在正常使用阶段因直接受日晒、风雨、城市有害气体、酸雨等自然现象的侵蚀,外墙饰面逐渐出现脱粘空鼓的粘结缺陷。一旦饰面层出现剥落,极易发生人生和财产安全事故。在上海高层住宅有相当部分外墙饰面空鼓情况严重,存在安全隐患,业内人士称之为“悬在市民头上的利剑”。上海市有关部门根据该公司反映的检测情况,决定在全市对使用较久的高层建筑外墙进行重新装饰施工,以消除悬在市头上的这把“利剑”。
由上海宝冶工程技术公司开发的《灾后建筑结构损伤检测与承载能力评定方法》技术,还广泛应用于公共民用建筑与工业厂房结构的检测,先后承担了某钢厂工程酸再生站火灾后检测,某钢厂大型炼铁厂房钢结构框架火灾后检测、浙江海门(聚融)商务城钢结构受灾后检测,及时向业主提供了的检测数据和修缮加固意见。项目衍生技术还成功应用于宝钢一号高炉大修过程中安全性评定,确定了结构在整体拆除与安装过程中的薄弱部位,并有针对性地进行加固,为高炉大修快速、安全、顺利完成提供了技术支持。
四、为了让“祖国的花朵”健康成长
“祖国的花杂”,这是全国人民对祖国的下一代——千千万万儿童和青少年的爱称和代称。因为他们是中国的未来,中国的希望,所以全国人民都希望“祖国的花朵”健康成长。
2008年“5.12”汶川大地震,因为发生在白天,中小学校都在上课,根据媒体曝光,当地中小学校校舍建筑质量不如市政、公安建筑质量,所以中小学校学生伤亡十分惨重。为吸取这一惨痛教训,国务院于2009年4月1日发文,正式启动“校安工程”,要求全国各地在5年之内完成中小学校校舍安全工程建设,以消除对祖国下一代的生命安全的隐患。
上海宝冶工程技术公司是被上海市指定的6家中小学校舍安全检测的评估机构之一,在全国各地校安工程建设中作出了突出的贡献。他们先后参加并圆满完成了上海市300多所中小学和幼儿园,浙江、安徽、山西等省100多所中小学校共200多万平方米校舍的检测或建筑设计加固任务。
上海市校安工程于2009年6月正式启动。上海宝冶工程技术公司承担上海浦东、南汇、宝山、静安、闵行等区120万平方米校舍检测和建筑加固设计,工作量大,合同工期短。在浦东的70万平方米校舍检测和加固设计中,公司房屋检测站作业人员吃住在浦东,冒着高温酷暑,一天24小时通宵达旦工作,在一个月之内就完成了。长宁区天山二中校舍检测加固施工于2009年10月签订合同,他们也克服种种困难,只用二个月时间按照合同工期完成任务。这是上海市校安工程所进行检测加固的学校,也是个完成校安工程建设的学校。
2010年初,在安徽淮南近30所中小学校校舍检测加固施工中,正遇上暴风雪天气,大雪封路,当地的检测力量薄弱,给校安工程建设带来极大困难。上海宝冶工程技术公司由公司总经理牵头,组织有关部门全力配合支持,使公司房屋质量检测站只用了2个月时间就完成了所有中小学校校舍的检测和加固设计,安徽淮南电视台对他们的出色工作进行了宣传报道。
浙江宁波镇海中学是一所百年老校,学校历史悠久,老式建筑多,危房多,检测加固量大,施工作业难度大。该公司房检站和房屋加固工程部承担了该校2万平方米校舍检测、加固设计和施工一条龙服务。他们于去年4月进场,5月开始大规模作业施工。在作业施工期间,正值学校上课,他们合理安排,交叉作业,既保证学校正常教学和师生的安全,又保证工程快速向前推进,到去年9月工程圆满结束,保证了该校今年举行隆重的百年校庆。
我国唐代伟大诗人杜甫所作的《茅屋为秋风所破歌》,成了千古绝唱。这首歌作于公元761年8月,正经历了唐代由盛而衰的安史之乱,诗人过着颠沛流离、穷困潦倒的生活。在创作这首诗的头一年也就是公元760年,杜甫为逃离战乱入蜀在成都近郊盖了浣花草堂,临时居住下来,不料第二年秋天被狂风卷走了屋顶上的层层茅草。本来生活就艰辛,盖了多年的棉被冷似铁,又被睡觉不安稳的孩儿胡蹬乱踢蹬破了,露出了破棉絮,再加上被绵绵秋雨一淋,床头屋前湿淋淋的没有一块干处,漫漫长夜怎能入睡挨到天明。诗人杜甫由自己的不幸遭遇想到了普天下千千万万劳苦大众,他们的生活更加悲惨。诗人由此发出了如何才能得到千千万万间宽敞明亮的房屋,让天下的穷苦老百姓欢天喜地住进去,过着风雨不动安如山的安稳生活的感叹。假如眼前突然出现了这样的广厦千万间,那么即使自己的房屋被风雨摧毁了,自己被冻死了,也心甘情愿。这首诗充分表现了诗人杜甫“先天下之忧而忧、后天下之乐而乐”的博大胸怀。
生活在一千二百多年前的杜甫时代,尤其是经历了安史之乱,诗人杜甫“安得广厦千万间、大庇天下寒士俱欢颜”的梦想与渴求,是永远实现不了的。
进入了21世纪快速发展的中国,才有希望完完全全实现这一梦想。我们国家正在推进的安居工程、校安工程,就是为了实现这一梦想而作出的伟大部署。代表人民群众根本利益的我们的各级党组织和各级人民政府,不仅要使千千万万人民大众能住上宽敞明亮的房屋,还要住上能抗击地震、风暴、洪涝、冰雪等各种自然灾害的坚固的房屋,才能真正过上风雨不动安如山的舒心和放心生活。
上海宝冶工程技术公司员工是“安居工程”建设的有功之臣,党和政府不会忘记他们,千千万万人民群众更不会忘记他们。
 

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