關(guān)于給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的思考

劉海峰++王霞

摘 要：通過以往的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)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。本文在研究的過程中分析了目前給排水耐久性設(shè)計中普遍存在著的幾點(diǎn)問題，并從結(jié)構(gòu)使用年限、環(huán)境類別、混凝土材料以及構(gòu)造要求等多個方面入手提出了幾點(diǎn)建議，最后還建議在相關(guān)規(guī)范修編的過程中應(yīng)當(dāng)對相應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行不斷的完善以及補(bǔ)充。希望通過本文的研究，能夠相關(guān)的工作人員提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：給排水工程；結(jié)構(gòu)耐久性；建議

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.084

0 引言

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(diǎn)放在了管道額強(qiáng)度方面，對于工程耐久性方面可能會出現(xiàn)考慮不全的問題，所以本文就結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗(yàn)，提出幾點(diǎn)建議，希望對相關(guān)的工作人員能夠起到一定的幫助作用。

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(yán)重的問題，那么不但會造成比較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)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(xué)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(shí)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(qiáng)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(diǎn)放在了結(jié)構(gòu)強(qiáng)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(shí)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(qiáng)。

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(jìn)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(jìn)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(hù)層出現(xiàn)陀螺、鋼筋銹蝕等問題的產(chǎn)生。更為嚴(yán)重的是有的污水處理廠更是因?yàn)檫@一情況的發(fā)生而導(dǎo)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(jìn)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(dǎo)致了該污水廠在運(yùn)行5年之后管道就出現(xiàn)了由于銹蝕而導(dǎo)致的泄露現(xiàn)象發(fā)生。雖然通過采取積極的補(bǔ)救措施令其恢復(fù)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(jì)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(jìn)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(dú)的將其設(shè)置成一個獨(dú)立的章節(jié)，只是在其他章節(jié)論述的過程中對其進(jìn)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(biāo)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(jìn)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(dāng)其沖應(yīng)當(dāng)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(rèn)識不足的問題。在日常設(shè)計工作進(jìn)行的過程中就要不斷的強(qiáng)調(diào)混凝土的強(qiáng)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(jìn)行合理的計算，更要結(jié)合工程所在地的實(shí)際情況對構(gòu)件的耐久性進(jìn)行合理的估計。只有當(dāng)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(qiáng)對他們的認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)》，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(biāo)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(jìn)行明確的規(guī)定。根據(jù)筆者多年的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，一般的給排水結(jié)構(gòu)的使用年限應(yīng)當(dāng)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(jìn)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

（下轉(zhuǎn)第58頁）

（上接第92頁）

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(dāng)參照《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。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(jìn)行較為詳細(xì)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(diǎn)就是筆者在實(shí)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(jìn)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(qiáng)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(jìn)行設(shè)計。例如對于混凝土的構(gòu)造要求來說，應(yīng)當(dāng)對鋼筋保護(hù)層的厚度以及鋼筋的分布進(jìn)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(hù)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(hù)層的厚度要求，又防止因?yàn)樵黾颖Ｗo(hù)層厚度而導(dǎo)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(qiáng)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(dāng)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。

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