李 桐

　　
　　
　　近20年来，中国经济高速增长，城市化进程加快，最高的年份城镇化率增长速度可以达到4%，工业与民用建筑等新项目大量涌现，在众多的建筑当中，难免会有一些建筑因为设计、施工、使用以及后期改造等原因而面临安全问题，这些“得了病”的建筑怎么诊断？怎么“开药方”？怎么“治疗”？这一连串的问题，谁能回答？陕西省建筑科学研究院古建文物与特种工程研究所所长田鹏刚正是能够回答这个问题的人。
　　他笑称自己是“医生”，专门对建筑进行“外科手术”，“建筑出了问题，拆掉不现实，但是不拆就有安全隐患，所以如何在不拆的基础上解决安全隐患，提高建筑的安全质量，就是我最重要的工作”。
　　
现场
　　田鹏刚留着寸头，脸圆圆的，总是带着笑容。照片上他和一群小孩站在房子前，对着镜头开心地比“耶”。那是在2015年尼泊尔地震后，田鹏刚带着房屋震害安全评估工作组前往当时地震的重灾区——西藏自治区聂拉木县、吉隆县留下的合照。在那里，倒塌的房屋和看不见的裂痕带来的安全隐患，时时刻刻牵动着田鹏刚的心。
　　“当时地震发生后，我们第一时间就和当地政府取得了联系。”12天，288个小时，田鹏刚带着11个人的工作小组深入灾区排除房屋险情，排查了商场、学校、医院等300多栋公用建筑，为后续灾区的房屋重建提供了切实可行的方案。
　　对于田鹏刚来说，现场是学习最好的地点。只有去了现场，他才能知道房子在地震作用下是如何倒塌的。“一般来说，大型的震动台试验室和真实的地震是没有可比性的。”在这个情况下，房子的破坏模式属于哪一类？哪个构建是最薄弱的？如果以后要重新设计或者加固，应该重点关注哪一块结构？田鹏刚能在真实的现场中找到实验室中无法得出的最准确答案。“从2008年我来到陕西省建筑科学研究院后，2008年的汶川地震，2010年的玉树地震，2015年的尼泊尔地震，我每次都要去现场看看。”
　　2017年7月26日，陕西省绥德县发生了百年不遇的洪灾，来势汹汹的洪水瞬间将这座县城变成一片汪洋。田鹏刚接到陕西省住建厅的通知，带着一行42人的专家工作组赴现场开展灾后救援工作。他带队深入受灾最严重的地方，仔细排查每一栋房屋的受损情况，及时发现潜在的安全隐患。田鹏刚每天工作近16个小时，最后完成所有的房屋安全问题排查花了36天的时间，他说：“只有确保房屋安全了，才能让大家安心地回家，重新恢复正常的生活。”
　　
成果
　　2001年，田鹏刚本科毕业，他选择了一个比较冷门的考研方向，“工程事故处理这个方向，当时报的人很少，但我当时想着只要能录取，至少能把我的人生轨迹改变一下”。田鹏刚抱着这样的想法，成功考上了西安建筑科技大学，成为陈平老师的学生。
　　田鹏刚的积极努力让陈平老师对他极为看重，只要遇到工程案例，陈老师第一时间给他打电话，让他去现场。原来那些在书本上学得很模糊的知识，田鹏刚在现场见到之后，很快就能把理论和实际联系起来，见得多了，经验自然也就丰富了。“基本上就是从2001年开始，我参与到建筑问题的研判、维修设计的方案和后期施工的整个过程”。田鹏刚也没想到，这一参与就是20年。
　　博士毕业后，田鹏刚当过一段时间的大学老师，但他总感觉脱离了工程实践，有点在空中飘的感觉。最后田鹏刚离开了学校，他选择去陕西建筑科学研究院工作。
　　工作后，田鹏刚把自己所学的工程事故处理比作工程的医院。工程和人一样，它是有生命的，有时是在建造的过程中“生病”了，有时是在使用的过程中“生病”了。这个时候设计院和施工单位是没有办法来“看病”的，但田鹏刚可以，“我们这个方向，就可以很好地解决这个问题。建筑遇到问题了，是什么原因引起的？应该用什么方法‘治疗’？这就是我们主要的工作”。
　　他举了一个例子，混凝土是一种非常重要的建筑材料，但是受地方商品混凝土生产水平、工程施工质量控制水平的影响，经常会出现部分构件甚至整个楼层混凝土强度严重不满足设计的情况。“比如一栋33层的建筑，建好了以后，在验收的时候发现中间第6层、第7层的混凝土强度不够怎么办？”
　　这是一个非常令人头疼的问题，如果直接把建筑拆了，不现实；但是不拆，人住进去以后存在极大的安全隐患。针对这种情况，传统的加固处理方法有增大截面法、粘钢加固法、包钢加固法，但这3种方法对房屋的后期使用会产生诸多不利影响。
　　为此，田鹏刚和团队从2013年开始着手研究，提出了“缺陷混凝土置换加固应用技术”，简单来讲，此方法是先将损坏的混凝土剔除，然后再置换入新的混凝土或其他材料，不改变原有空间和建筑结构布置。“医学上有一个术语叫股骨头置换，我们这个方法大致同理。”2015年，该技术开始进行成果转化，正式应用到实际工程项目中去。2017年，田鹏刚申请到了中国工程建设标准化协会的协会标准，每年成果转化的经济收益至少有2000多万元。
　　事实上，除了发现问题、解决问题，田鹏刚更多的时候做的是提前预判可能发生的问题。比如，现代建筑中，钢结构因为具有轻质高强等优点而被广泛应用，钢材的特性决定了空间桁架、网架、网壳等结构的轻巧灵活，但结构的整体性却给该类结构杆件加固造成了牵一发而动全身的不利影响。
　　“钢结构的杆系最怕火，由于高温作用，钢材会发生软化变形，温度达到一定程度，它会变弯曲。那么这个时候我们怎么界定它？到底是拆了重建，还是要局部更换，或者是用别的什么方法？”
　　田鹏刚预判到可能发生的情况，提出了“空间杆系结构缺陷构件加固处理技术”，该技术针对的就是空间杆系结构全寿命周期的稳定性检测和诊治。“我们必须提前预判，否则等建筑真的发生相关问题，再等研究出来，都过两三年了。”
　　
力量
　　扶助农村危房改造是田鹏刚近几年最重要的工作。“过去农村盖房子，严格来说它属于一个三无产品，没有经过正规设计，没有正规施工，也没有正规的监理，存在很多的弊端。”
　　田鹏刚多次带队参与到陕西省的农村危房鉴定中，农村的房子没有构造柱，没有圈梁，按照国家标准，属于不合格的房子。但是根据农民的实际情况，他们不可能全部拆除重建。
　　“每一次地震发生的时候，倒塌的大部分都是农房。”于是，怎么确保在发生地震、洪灾等自然灾害后，这些房子不倒塌，成了田鹏刚最迫切想要解决的问题。
　　此外，他还考虑到每个农村的房屋建筑材料不一样，建筑工艺不一样，房屋建筑的造型也千差万别。最终，田鹏刚选择了陕西蓝田县的农村房屋作为抗震改造的模型。
　　2020年11月，田鹏刚在西安建筑科技大学结构与抗震实验室的三维六自由度地震模拟振动台进行了一次模拟实验，实验持续了整整一天。“按照振动台的实验效果来说还是比较理想的，做完实验以后，用我们的方法对模型进行加固，计算下来，比传统的加固造价的费用能降低百分之六七十。”
　　实验做完以后，田鹏刚马上参与到下一步工程建设标准的编写中。“各行各业的专家认可我们的实验，有了具体的感性认识，大家一块来编制标准，有了标准，后面推行相关的工程建设方案才是合理的。”
　　农房的加固问题是最复杂的问题，它牵扯到社会的方方面面，如果田鹏刚的农村危房改造方案能够真正推广出去，帮助到更多的农村居民，这大概就是他20年来用知识解决建筑问题的最大意义。科