劉海波

摘? ? 要：目前，我國(guó)的綜合國(guó)力在快速的發(fā)展，社會(huì)在不斷的進(jìn)步，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。本文在研究的過(guò)程中分析了目前給排水耐久性設(shè)計(jì)中普遍存在著的幾點(diǎn)問(wèn)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(gè)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(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)相應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行不斷的完善以及補(bǔ)充。希望通過(guò)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

1? 引言

給排水結(jié)構(gòu)包括雨污水泵站、各種水廠污水處理結(jié)構(gòu)以及污水儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)、城市雨污水管道以及特殊井、取水和輸水構(gòu)筑物、水閘等。給排水工程大多為全地下或者半地下構(gòu)筑物，與水體存在大規(guī)模和長(zhǎng)期性的接觸?；炷潦墙o排水工程的主要建筑材料，其本身具有較好的力學(xué)和耐久性能，但是因?yàn)榻o排水工程長(zhǎng)期與水以及水中的化學(xué)物質(zhì)相接觸，故而混凝土很容易出現(xiàn)一定程度上的耐久性降低。對(duì)于一些酸性的污水管道中，混凝土以及其內(nèi)置的鋼筋都有可能迅速的劣化，使得其穩(wěn)定性和壽命大大降低，故對(duì)于給排水工程結(jié)構(gòu)中的耐久性設(shè)計(jì)，需要針對(duì)于其實(shí)際問(wèn)題，提出相應(yīng)的建議。

2? 給排水結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的重要意義

所有的工程設(shè)計(jì)中都必須考慮到結(jié)構(gòu)的耐久性這個(gè)問(wèn)題。結(jié)構(gòu)的耐久性主要是指在設(shè)計(jì)明確環(huán)境作用的背景之下，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)確保安全性以及適用性的能力。耐久性主要包括了混凝土碳化、鋼筋腐蝕等，其對(duì)土木工程而言意義重大。如果耐久性得不到保證，會(huì)帶來(lái)極為嚴(yán)重的后果，甚至可能會(huì)給整個(gè)社會(huì)帶來(lái)巨大的壓力。給排水結(jié)構(gòu)涵蓋了各大污水處理站、水廠的儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)等，一般情況下是地下或者是半地下的建筑物，會(huì)和各種類型的水體（包括地下水）直接接觸?；炷潦墙o排水結(jié)構(gòu)中重要的建筑材料，其本身就具有良好的耐久性能，但是因?yàn)楹退?、空氣進(jìn)行接觸之后，結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，這樣其性能就會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而造成了鋼筋的腐蝕，整個(gè)的混凝土結(jié)構(gòu)都受到了一定的影響?；炷翉?qiáng)度受到影響，結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，進(jìn)而建筑物的壽命大大縮減。由此可見(jiàn)，耐久性對(duì)于給排水工程而言，具有重要作用。

3? 目前存在的問(wèn)題

3.1? 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，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(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造成了十分大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2? 設(shè)計(jì)規(guī)范不完善

目前給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)主要參照的規(guī)范是《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》以及《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》，在以下文章內(nèi)分別簡(jiǎn)稱《給規(guī)》、《砼規(guī)》、《耐規(guī)》以及《腐規(guī)》。其中《給規(guī)》的缺點(diǎn)是沒(méi)有專門規(guī)范結(jié)構(gòu)耐久性，僅僅只是在材料以及正常使用極限狀態(tài)下等相關(guān)規(guī)定中有一些具體要求，對(duì)于耐久性的年限以及環(huán)境等因素沒(méi)有專門開(kāi)章去詳細(xì)規(guī)定，在一些較為重要的耐久性規(guī)定上，只是簡(jiǎn)單提議參考《砼規(guī)》，不夠明確。同時(shí)《給規(guī)》以及《腐規(guī)》中關(guān)于給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性的要求存在著很大的差異，使得設(shè)計(jì)人員在參考上遇到困境，同時(shí)，對(duì)于影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究目前還未很深入，使得設(shè)計(jì)人員難以定量設(shè)計(jì)，這也為我國(guó)無(wú)機(jī)非金屬行業(yè)的科研人員提出了較為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

3.3? 設(shè)計(jì)尚不規(guī)范

從目前來(lái)看，給排水設(shè)計(jì)人員在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)應(yīng)用到相關(guān)的理論。但是這些理論在編制之前，沒(méi)有經(jīng)過(guò)充分的實(shí)踐，有的規(guī)范中未將其專門設(shè)置一個(gè)章節(jié)，只是在其他的章節(jié)中稍微提及，尤其是在使用年限這塊，科學(xué)實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)，混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別多，理論研究并不深入，只是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，進(jìn)行定性的分析，未實(shí)現(xiàn)定量分析。

4? 對(duì)于提高工程耐久性的建議

4.1? 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50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，按照要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.2? 關(guān)于環(huán)境侵蝕

混凝土的質(zhì)量，特別是低滲透性，是抵抗硫酸鹽侵蝕的最好的屏障。混凝土的硫酸鹽侵蝕是由于混凝土的滲透性過(guò)強(qiáng)以及開(kāi)裂等導(dǎo)致硫酸鹽滲入混凝土內(nèi)部，硫酸鹽侵入會(huì)使得混凝土內(nèi)部生成膨脹物，導(dǎo)致混凝土發(fā)生較嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。硫酸鹽的量、地下水、混凝土澆筑方法以及混凝土本身的質(zhì)量是影響混凝土硫酸鹽侵蝕的因素。為了減輕由于干縮、冰凍作用、鋼筋銹蝕或其他原因引起的開(kāi)裂，使用抗硫酸鹽水泥的安全性更大。

4.3? 混凝土材料

影響鋼筋混凝土的耐久性有諸多的因素，混凝土的密實(shí)度以及材料的強(qiáng)度等都會(huì)對(duì)混凝土的耐久性產(chǎn)生極大的影響，在實(shí)際的工程施工中，必須要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。就混凝土的構(gòu)造結(jié)構(gòu)而言，要明確規(guī)定鋼筋的分布以及混凝土保護(hù)層的厚度，在沒(méi)有明確的規(guī)定的情況下，厚度超過(guò)了30mm，可以按照30mm來(lái)計(jì)算裂縫的最大寬度，這樣不僅滿足了混凝土保護(hù)層的厚度要求，而且也減少了出現(xiàn)誤差的概率。

5? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，耐久性設(shè)計(jì)在住宅、公路、橋梁以及港口等建筑設(shè)計(jì)中，都有著明確的設(shè)計(jì)規(guī)范，但在給排水工程結(jié)構(gòu)中未有能夠支持設(shè)計(jì)人員計(jì)算的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可供參考的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范如《砼規(guī)》、《腐規(guī)》等均具有不同的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這為設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)過(guò)程造成了阻礙，所以將給排水工程結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范條例化、清晰化是我國(guó)目前需要盡快施行的項(xiàng)目之一。同時(shí)，為了體現(xiàn)對(duì)給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性的重視，建議在下一版《給規(guī)》中將耐久性設(shè)計(jì)作為重要內(nèi)容列為一章，將耐久性涉及到的問(wèn)題盡量明確，為給排水工程的迅速發(fā)展提供支持。

參考文獻(xiàn)：

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