關于給排水工程結構耐久性設計的思考

劉海峰++王霞

摘 要：通過以往的工程實際經驗我們能夠得到這樣的一個結論，給排水結構的耐久性設計能否符合規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計中普遍存在著的幾點問題，并從結構使用年限、環境類別、混凝土材料以及構造要求等多個方面入手提出了幾點建議，最后還建議在相關規范修編的過程中應當對相應的內容進行不斷的完善以及補充。希望通過本文的研究，能夠相關的工作人員提供一定的幫助。

關鍵詞：給排水工程；結構耐久性；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計人員來說在設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考慮不全的問題，所以本文就結合筆者的工作經驗，提出幾點建議，希望對相關的工作人員能夠起到一定的幫助作用。

1 給排水結構的耐久性問題

結構的耐久性問題對于給排水工程設計的過程中必須要考慮的問題。結構的耐久性指的就是再設計確定的環境作用和維修、使用條件性，相關的結構構件能否在設計要求的使用年限內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比較嚴重的問題，那么不但會造成比較嚴重的經濟損失，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在地下，例如污水管道、水閘等等，多數在正常使用的過程中都會與水產生直接的接觸，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境下可能會使材料本身發生一定的化學作用。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構來說是十分重要的。

2 目前存在的問題

2.1 設計理念落后

從目前國內的設計實際情況來看，對于耐久性考慮不周全已經成為了一種常態。對于經常使用的混凝土來說，強度和耐久性是其兩大基本的特征，但是很多設計人員在設計的過程中往往都將重點放在了結構強度設計方面，對于結構構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了明顯的不足，就更不用說根據工程的實際施工情況采取有效措施對結構構件的耐久性就行有效的加強。

根據我國建設部最新的統計數據顯示，我國范圍內絕大多數的工業建筑物在使用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，絕大多數的構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陀螺、鋼筋銹蝕等問題的產生。更為嚴重的是有的污水處理廠更是因為這一情況的發生而導致了停業的情況。例如大連市的一座污水處理廠，在設計人員進行設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年之后管道就出現了由于銹蝕而導致的泄露現象發生。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濟損失。

2.2 設計規范急需完善

目前給排水設計人員在設計的過程中經常使用到的規范有《給水排水工程構筑物結構設計規范》、《鋼筋混凝土設計規范》等等。但是通過對這些規范僅進行研究發現，普遍對工程耐久性問題的規定都不是十分的深入，有的規范也沒有單獨的將其設置成一個獨立的章節，只是在其他章節論述的過程中對其進行了稍加的提及，而例如設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構耐久性的各種因素的研究并不是十分的深入，往往在設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構的耐久性水平，首當其沖應當做的就是要有效的轉變設計人員對混凝土結構耐久性認識不足的問題。在日常設計工作進行的過程中就要不斷的強調混凝土的強度和耐久性對于混凝土結構特性來說是同等重要的，在設計的過程中不但要對構件的承載力、裂縫以及變形進行合理的計算，更要結合工程所在地的實際情況對構件的耐久性進行合理的估計。只有當設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 結構使用年限

混凝土是給排水工程施工過程中經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定，一般來說是在50～100年之間。根據《建筑結構可靠度設計統一標準》，一般的普通房屋或者構筑物的設計使用年限都是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。但是這部規范并沒有對給排水工程的設計使用年限進行明確的規定。根據筆者多年的設計經驗，一般的給排水結構的使用年限應當設定為50年左右，如果建設單位有特殊要求的話，按照要求進行設計。

3.2 環境類別

環境類別的要求主要是在《鋼筋混凝土規范》中有較為明確的定

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義。對于給排水結構來說一般都是建設于地下，這些構件在使用的過程中長時間處于比較潮濕的環境中，再加上所處理的水中可能還含有各種其他的元素，更是對其耐久性產生了一定的影響。所以筆者建議設計人員在設計的構成中應當參照《混凝土結構耐久性設計規范》中的相關標準。在這本規范中不僅對混凝土可能面臨的各種環境類別進行較為詳細的分類，而且還根據環境對混凝土結構的作用程度不同將其分為了6種環境作用等級，不僅使用起來比較方便，而且得到的結果也較為可信。

同時還要著重說明的一點就是筆者在實際設計的過程中還發現一個十分重要的問題，那就是各個專業之間的配合并不是十分的到位。工藝設計人員在提供設計條件的過程中只是將構筑物的大體尺寸以及高程提供給結構設計人員，并不會向其闡述其中水質的污染情況。而很多結構設計人員也不是十分關系。這種不同專業之間脫鉤的現象，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范中涉及的較為簡單，在設計的過程中也應建議參照《混凝土結構耐久性設計規范》的相關規定進行設計。例如對于混凝土的構造要求來說，應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。

4 小結

通過以上的敘述我們能夠清楚的看到，耐久性設計和強度設計一樣對給排水工程的質量都比較高，設計人員應當在設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：

[1]佟彤彤.電廠水工結構工程中耐久性設計的應用初探[J].現代裝飾（理論），2015（05）：132.

[2]金偉良，牛荻濤.工程結構耐久性與全壽命設計理論[J].工程力學，2011（S2）：31-37.

[3]周琴.土建工程結構安全性與耐久性設計[J].科技資訊，2008（01）：41.

[4]馬超明.海水環境下某工程的結構耐久性設計及思考[J].山西建筑，2010（10）：56-57.

[5]劉崇武，張云飛.市政給排水管道工程的結構設計[J].江西建材，2016（15）：35+40.endprint