給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的思考

杜盼盼　王迎春

摘 要：通過以往的工程實際經(jīng)驗我們能夠得到這樣的一個結(jié)論，給排水結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計能否符合規(guī)范的要求是十分重要的。

關(guān)鍵詞：給排水工程;結(jié)構(gòu)耐久性;建議

通常情況下，給排水工程的相關(guān)管道都是建于地下，這就使得其耐久性的高低將會起到十分重要的作用。同時，給排水工程又是涉及到民生的重要問題，一旦出了事故將會給人民群眾的日常生活造成不必要的麻煩。而對于給排水工程工程設(shè)計人員來說在設(shè)計的過程中還是將重點放在了管道額強度方面，對于工程耐久性方面可能會出現(xiàn)考不全的問題。

1 給排水結(jié)構(gòu)的耐久性問題

結(jié)構(gòu)的耐久性問題對于給排水工程設(shè)計的過程中必須要考慮的問題。結(jié)構(gòu)的耐久性指的就是再設(shè)計確定的環(huán)境作用和維修、使用條件性，相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件能否在設(shè)計要求的使用年限內(nèi)保持良好的安全性和適用性。通常情況下，常遇到的耐久性破壞方式主要有混凝土碳化、鋼筋銹蝕以及混凝土凍融等等。其對于給排水工程來說是十分重要的，如果在耐久性方面出現(xiàn)比較嚴重的問題，那么不但會造成比較嚴重的經(jīng)濟損失，還可能影響到百姓的日常生活。

一般的給排水工程都是建設(shè)在地下，例如污水管道、水閘等等，多數(shù)在正常使用的過程中都會與水產(chǎn)生直接的接觸，雖然材料自身可能具有良好的防水性，但是長期處于這種潮濕的環(huán)境下可能會使材料本身發(fā)生一定的化學作用。同時對于污水排放管道來說，污水中可能還會含有各種各樣的金屬元素，對材料的影響也就更大。通過以上的分析我們就能夠清楚的看到，耐久性對于給排水結(jié)構(gòu)來說是十分重要的。

2 目前存在的問題

2.1 設(shè)計理念落后

從目前國內(nèi)的設(shè)計實際情況來看，對于耐久性考慮不周全已經(jīng)成為了一種常態(tài)。對于經(jīng)常使用的混凝土來說，強度和耐久性是其兩大基本的特征，但是很多設(shè)計人員在設(shè)計的過程中往往都將重點放在了結(jié)構(gòu)強度設(shè)計方面，對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力以及裂縫的計算相對來說比較重視，但是在考慮耐久性方面則出現(xiàn)了明顯的不足，就更不用說根據(jù)工程的實際施工情況采取有效措施對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性就行有效的加強。

根據(jù)我國建設(shè)部最新的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國范圍內(nèi)絕大多數(shù)的工業(yè)建筑物在使用25年左右的時候就要對其進行大修，而工程所在地如果條件比較惡劣的話，一般都是在15年左右就要進行大修。而相對而言，民用建筑物的情況要好的多，很多構(gòu)件例如室外陽臺、雨罩等的使用年限都在30年以上。而對于給排水工程來說，絕大大多數(shù)的構(gòu)件使用年限都不會超過50年，很多時候都是由于混凝土保護層出現(xiàn)陀螺、鋼筋銹蝕等問題的產(chǎn)生。更為嚴重的是有的污水處理廠更是因為這一情況的發(fā)生而導致了停業(yè)的情況。例如大連市的一座污水處理廠，在設(shè)計人員進行設(shè)計的過程中沒有充分的考慮地下水對混凝土的腐蝕情況，在設(shè)計的過程中沒有采取較為有效的措施，導致了該污水廠在運行5年之后管道就出現(xiàn)了由于銹蝕而導致的泄露現(xiàn)象發(fā)生。雖然通過采取積極的補救措施令其恢復了正常的工作，但是也給該污水處理廠造成了十分大的經(jīng)濟損失。

2.2 設(shè)計規(guī)范急需完善

目前給排水設(shè)計人員在設(shè)計的過程中經(jīng)常使用到的規(guī)范有《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)范》等等。但是通過對這些規(guī)范僅進行研究發(fā)現(xiàn)，普遍對工程耐久性問題的規(guī)定都不是十分的深入，有的規(guī)范也沒有單獨的將其設(shè)置成一個獨立的章節(jié)，只是在其他章節(jié)論述的過程中對其進行了稍加的提及，而例如設(shè)計使用年限等比較重要的指標都沒有明確的給出。再加上對于影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的各種因素的研究并不是十分的深入，往往在設(shè)計的過程中只是進行定性的考慮，而無法做到定量的研究。

3 對于提高工程耐久性的建議

如果想要全面提高給排水結(jié)構(gòu)的耐久性水平，首當其沖應(yīng)當做的就是要有效的轉(zhuǎn)變設(shè)計人員對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性認識不足的問題。在日常設(shè)計工作進行的過程中就要不斷的強調(diào)混凝土的強度和耐久性對于混凝土結(jié)構(gòu)特性來說是同等重要的，在設(shè)計的過程中不但要對構(gòu)件的承載力、裂縫以及變形進行合理的計算，更要結(jié)合工程所在地的實際情況對構(gòu)件的耐久性進行合理的估計。只有當設(shè)計院的理念充分建立起來之后，還可以從以下幾個方面對他們加強對他們的認識。

3.1 結(jié)構(gòu)使用年限

混凝土是給排水工程施工過程中經(jīng)常被使用的一種材料。如果在正常使用條件下，對于混凝土的安全使用期限還沒有明確的規(guī)定，一般來說是在50～100年之間。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》，一般的普通房屋或者構(gòu)筑物的設(shè)計使用年限都是5年，而一些比較重要的標志性建筑物的使用年限則在100年。但是這部規(guī)范并沒有對給排水工程的設(shè)計使用年限進行明確的規(guī)定。根據(jù)筆者多年的設(shè)計經(jīng)驗，一般的給排水結(jié)構(gòu)的使用年限應(yīng)當設(shè)定為50年左右，如果建設(shè)單位有特殊要求的話，按照要求進行設(shè)計。

3.2 環(huán)境類別

環(huán)境類別的要求主要是在《鋼筋混凝土規(guī)范》中有較為明確的定義。對于給排水結(jié)構(gòu)來說一般都是建設(shè)于地下，這些構(gòu)件在使用的過程中長時間處于比較潮濕的環(huán)境中，再加上所處理的水中可能還含有各種其他的元素，更是對其耐久性產(chǎn)生了一定的影響。所以筆者建議設(shè)計人員在設(shè)計的構(gòu)成中應(yīng)當參照《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)標準。在這本規(guī)范中不僅對混凝土可能面臨的各種環(huán)境類別進行較為詳細的分類，而且還根據(jù)環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)的作用程度不同將其分為了6種環(huán)境作用等級，不僅使用起來比較方便，而且得到的結(jié)果也較為可信。

同時還要著重說明的一點就是筆者在實際設(shè)計的過程中還發(fā)現(xiàn)一個十分重要的問題，那就是各個專業(yè)之間的配合并不是十分的到位。工藝設(shè)計人員在提供設(shè)計條件的過程中只是將構(gòu)筑物的大體尺寸以及高程提供給結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，并不會向其闡述其中水質(zhì)的污染情況。而很多結(jié)構(gòu)設(shè)計人員也不是十分關(guān)系。這種不同專業(yè)之間脫鉤的現(xiàn)象，造成的最大問題就是往往需要考慮腐蝕問題的混凝土并沒有進行考慮，為將來的使用埋下了安全隱患。

3.3 混凝土材料及構(gòu)造要求

在對混凝土的耐久性受到很多因素的綜合影響，例如混凝土材料的強度等級、抗凍性等等。對于這些因素的界定在規(guī)范中涉及的較為簡單，在設(shè)計的過程中也應(yīng)建議參照《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定進行設(shè)計。例如對于混凝土的構(gòu)造要求來說，應(yīng)當對鋼筋保護層的厚度以及鋼筋的分布進行較為明確的限定。在該規(guī)范中的3.5.4條中就指出如果沒有其他特殊要求的話，保護層厚度超過30mm的時，可以將厚度取為30mm計算裂縫的最大寬度。這種做法既滿足了混凝土保護層的厚度要求，又防止因為增加保護層厚度而導致的快讀計算值偏大的情況出現(xiàn)。

4 小結(jié)

通過以上的敘述我們能夠清楚的看到，耐久性設(shè)計和強度設(shè)計一樣對給排水工程的質(zhì)量都比較高，設(shè)計人員應(yīng)當在設(shè)計的過程中充分提高自身的意識，從而最大程度上加大給排水工程的使用壽命。

參考文獻

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