中共中央國務院關于開展質量提升行動的指導意見》明確要求,要確保重大工程建設質量,建設百年工程。
要建設百年工程,除全面落實工程參建各方主體質量責任,提升建筑品質,加快推進工程質量管理標準化,提高工程項目管理水平外,還要重點考慮建筑物的全壽命周期問題。
作為解決建筑物耐久性問題、延長使用壽命和提升建筑品質的有效手段,工程防護與修復是我國工程建設中的重要發展方向,也是學術研討和技術開發的重要領域。
近日,在江蘇常州召開的由中國建筑學會、中國工程建設標準化協會、住房城鄉建設部科技與產業化發展中心指導,中國建筑學會建筑材料分會、中國工程建設標準化協會防水防護與修復專業委員會、建筑環境與安全國家重點實驗室、國家建筑工程技術中心和建研建材有限公司共同主辦的“第四屆全國工程防護與修復技術交流會”“第九屆全國工程防水防護與修復技術標準化論壇”上,眾多行業專家圍繞“發展防護修復技術 鑄就百年耐久工程”主題,共同探討了防水防護與修復技術發展現狀、面臨問題,以及未來發展方向,為推動防水防護與修復技術快速發展提供了借鑒。
新時代工程建設的“藍?!?/p>
“從基礎設施面臨的情況來看,發達國家部分老舊基礎設施亟待更新,發展中國家城市化進程不斷加快,當前及未來一段時間內,全球基礎設施建設及防護與修復的需求會持續強勁。”
中國工程院院士、東南大學首席教授劉加平認為,混凝土是當今世界用量最大的土木工程材料,是重大工程和國防建設的重要支撐。而滲漏問題是地下工程的頑疾,嚴重影響建筑物的使用功能,危及民眾生命和財產安全。他指出,軌道交通調研結果表明,裂縫引起的滲漏占85%以上,而貫穿性裂縫是引起滲漏的主要原因。一是地下工程混凝土防止滲漏的關鍵在于抗裂,混凝土抗裂性應進行專項設計,達到可設計、可實施、可檢測的目標;二是“水化-溫度-濕度-約束”多場耦合,是開展地下車站結構混凝土抗裂性專項設計的科學方法;三是高性能混凝土是基礎,抗裂功能材料是關鍵,精細化施工工藝是保障;四是要設計先行,過程嚴控,效果可測,消除有害裂縫。
根據媒體公開報道的資料,據不完全統計,從2017年到2022年12月31日,已累計超過2300起外保溫質量安全問題被公開報道或曝光,其中80%以上為外保溫系統發生脫落,其余為外保溫系統空鼓、開裂、滲水等安全隱患。對此,建筑節能保溫防護與修復技術中心主任、常州市建筑科學研究院集團股份有限公司董事長楊江金表示,我國既有建筑面積已超600億平方米,每年新建16億~20億平方米,建筑圍護結構開裂、滲水、脫落等質量安全事故頻發,早期應用外墻外保溫技術的項目陸續逼近25年的設計使用年限,防護與修復市場廣闊。
中國建筑科學研究院建筑材料研究所副所長、建研建材有限公司副總經理黃靖在交流會上表示,工程材料甚至整個構筑物都是有生命的。任何建筑自出生就經歷新建——服役——防護或修復——再服役——再防護或修復——退役的過程,建筑防護與修復的使命就是窮盡材料與工藝技術,讓建筑安全并延長服役壽命,以彌補設計、材料、建造、環境給建筑帶來的負面影響。
正在進行墻面開裂、脫落、滲漏等安全健康質量缺陷診的設備 王萬金/供圖
為防護修復技術添上智能色彩
在建筑防護和修復工程項目中應用數字信息技術,為建筑防護和修復工程項目的可行性實踐創造出更多可能性。
中國防腐與防護學會理事長、北京科技大學教授李曉剛提出,交通、能源、基礎設施等重大工程長期遭受材料腐蝕降解問題的威脅,帶來服役耐久性和安全性的隱患。提升我國先進工程材料及配套防護技術的自主研發水平,保障我國重大工程的長期安全服役有助于減少我國因材料腐蝕降解造成的直接和間接經濟損失。腐蝕是一切人造構筑物的毀滅過程,是威脅安全的重要隱患。降低由腐蝕帶來的損失,認識環境腐蝕機理,必須開展材料在環境中的腐蝕觀測與數據積累工作。
針對建筑外圍護系統存在的各種潛在缺陷和安全隱患,中國建筑科學研究院建筑材料研究所副總工程師、建研建材科技與產業化創新中心主任王萬金分享了其團隊開發的一系列基于無人機搭載的數字化智能監測技術。“這個技術很好地解決了工程中存在的隱患問題,為建筑外圍護系統質量缺陷排查和安全隱患評估提供了可靠的依據?!?/p>
王萬金表示,外墻外保溫體系設計壽命25年,目前有很多既有建筑逐步進入修繕更新階段,安全健康監測、評估、修繕工作陸續展開,每年監測與防護修復市場份額超千億元。在這種情況下,開發高效率的建筑外圍護系統智能健康監測與防護修復關鍵技術勢在必行,具有廣闊的市場空間和應用前景。