給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的思考

杜盼盼　王迎春

摘 要：通過(guò)以往的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)我們能夠得到這樣的一個(gè)結(jié)論，給排水結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)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(huì)起到十分重要的作用。同時(shí)，給排水工程又是涉及到民生的重要問(wèn)題，一旦出了事故將會(huì)給人民群眾的日常生活造成不必要的麻煩。而對(duì)于給排水工程工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還是將重點(diǎn)放在了管道額強(qiáng)度方面，對(duì)于工程耐久性方面可能會(huì)出現(xiàn)考不全的問(wèn)題。

1 給排水結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題

結(jié)構(gòu)的耐久性問(wèn)題對(duì)于給排水工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中必須要考慮的問(wèn)題。結(jié)構(gòu)的耐久性指的就是再設(shè)計(jì)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(jì)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(duì)于給排水工程來(lái)說(shuō)是十分重要的，如果在耐久性方面出現(xiàn)比較嚴(yán)重的問(wèn)題，那么不但會(huì)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(guò)程中都會(huì)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(zhǎng)期處于這種潮濕的環(huán)境下可能會(huì)使材料本身發(fā)生一定的化學(xué)作用。同時(shí)對(duì)于污水排放管道來(lái)說(shuō)，污水中可能還會(huì)含有各種各樣的金屬元素，對(duì)材料的影響也就更大。通過(guò)以上的分析我們就能夠清楚的看到，耐久性對(duì)于給排水結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是十分重要的。

2 目前存在的問(wèn)題

2.1 設(shè)計(jì)理念落后

從目前國(guó)內(nèi)的設(shè)計(jì)實(shí)際情況來(lái)看，對(duì)于耐久性考慮不周全已經(jīng)成為了一種常態(tài)。對(duì)于經(jīng)常使用的混凝土來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度和耐久性是其兩大基本的特征，但是很多設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中往往都將重點(diǎn)放在了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)方面，對(duì)于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力以及裂縫的計(jì)算相對(duì)來(lái)說(shuō)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(shuō)根據(jù)工程的實(shí)際施工情況采取有效措施對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性就行有效的加強(qiáng)。

根據(jù)我國(guó)建設(shè)部最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)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(shí)候就要對(duì)其進(jìn)行大修，而工程所在地如果條件比較惡劣的話(huà)，一般都是在15年左右就要進(jìn)行大修。而相對(duì)而言，民用建筑物的情況要好的多，很多構(gòu)件例如室外陽(yáng)臺(tái)、雨罩等的使用年限都在30年以上。而對(duì)于給排水工程來(lái)說(shuō)，絕大大多數(shù)的構(gòu)件使用年限都不會(huì)超過(guò)50年，很多時(shí)候都是由于混凝土保護(hù)層出現(xiàn)陀螺、鋼筋銹蝕等問(wèn)題的產(chǎn)生。更為嚴(yán)重的是有的污水處理廠(chǎng)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(chǎng)，在設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中沒(méi)有充分的考慮地下水對(duì)混凝土的腐蝕情況，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中沒(méi)有采取較為有效的措施，導(dǎo)致了該污水廠(chǎng)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(guò)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(chǎng)造成了十分大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 設(shè)計(jì)規(guī)范急需完善

目前給排水設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)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(jì)規(guī)范》、《鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》等等。但是通過(guò)對(duì)這些規(guī)范僅進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，普遍對(duì)工程耐久性問(wèn)題的規(guī)定都不是十分的深入，有的規(guī)范也沒(méi)有單獨(dú)的將其設(shè)置成一個(gè)獨(dú)立的章節(jié)，只是在其他章節(jié)論述的過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行了稍加的提及，而例如設(shè)計(jì)使用年限等比較重要的指標(biāo)都沒(méi)有明確的給出。再加上對(duì)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(jì)的過(guò)程中只是進(jìn)行定性的考慮，而無(wú)法做到定量的研究。

3 對(duì)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?cè)O(shè)計(jì)人員對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性認(rèn)識(shí)不足的問(wèn)題。在日常設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的過(guò)程中就要不斷的強(qiáng)調(diào)混凝土的強(qiáng)度和耐久性對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)特性來(lái)說(shuō)是同等重要的，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中不但要對(duì)構(gòu)件的承載力、裂縫以及變形進(jìn)行合理的計(jì)算，更要結(jié)合工程所在地的實(shí)際情況對(duì)構(gòu)件的耐久性進(jìn)行合理的估計(jì)。只有當(dāng)設(shè)計(jì)院的理念充分建立起來(lái)之后，還可以從以下幾個(gè)方面對(duì)他們加強(qiáng)對(duì)他們的認(rèn)識(shí)。

3.1 結(jié)構(gòu)使用年限

混凝土是給排水工程施工過(guò)程中經(jīng)常被使用的一種材料。如果在正常使用條件下，對(duì)于混凝土的安全使用期限還沒(méi)有明確的規(guī)定，一般來(lái)說(shuō)是在50～100年之間。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，一般的普通房屋或者構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)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(méi)有對(duì)給排水工程的設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行明確的規(guī)定。根據(jù)筆者多年的設(shè)計(jì)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(huà)，按照要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 環(huán)境類(lèi)別

環(huán)境類(lèi)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(duì)于給排水結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)一般都是建設(shè)于地下，這些構(gòu)件在使用的過(guò)程中長(zhǎng)時(shí)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(duì)其耐久性產(chǎn)生了一定的影響。所以筆者建議設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的構(gòu)成中應(yīng)當(dāng)參照《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》中的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在這本規(guī)范中不僅對(duì)混凝土可能面臨的各種環(huán)境類(lèi)別進(jìn)行較為詳細(xì)的分類(lèi)，而且還根據(jù)環(huán)境對(duì)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(jí)，不僅使用起來(lái)比較方便，而且得到的結(jié)果也較為可信。

同時(shí)還要著重說(shuō)明的一點(diǎn)就是筆者在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)一個(gè)十分重要的問(wèn)題，那就是各個(gè)專(zhuān)業(yè)之間的配合并不是十分的到位。工藝設(shè)計(jì)人員在提供設(shè)計(jì)條件的過(guò)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(jì)人員，并不會(huì)向其闡述其中水質(zhì)的污染情況。而很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員也不是十分關(guān)系。這種不同專(zhuān)業(yè)之間脫鉤的現(xiàn)象，造成的最大問(wèn)題就是往往需要考慮腐蝕問(wèn)題的混凝土并沒(méi)有進(jìn)行考慮，為將來(lái)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(duì)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(jí)、抗凍性等等。對(duì)于這些因素的界定在規(guī)范中涉及的較為簡(jiǎn)單，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中也應(yīng)建議參照《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如對(duì)于混凝土的構(gòu)造要求來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)對(duì)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(méi)有其他特殊要求的話(huà)，保護(hù)層厚度超過(guò)30mm的時(shí)，可以將厚度取為30mm計(jì)算裂縫的最大寬度。這種做法既滿(mǎn)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(jì)算值偏大的情況出現(xiàn)。

4 小結(jié)

通過(guò)以上的敘述我們能夠清楚的看到，耐久性設(shè)計(jì)和強(qiáng)度設(shè)計(jì)一樣對(duì)給排水工程的質(zhì)量都比較高，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中充分提高自身的意識(shí)，從而最大程度上加大給排水工程的使用壽命。

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