给排水工程结构耐久性设计的思考

杜盼盼　王迎春

摘 要：通过以往的工程实际经验我们能够得到这样的一个结论，给排水结构的耐久性设计能否符合规范的要求是十分重要的。

关键词：给排水工程;结构耐久性;建议

通常情况下，给排水工程的相关管道都是建于地下，这就使得其耐久性的高低将会起到十分重要的作用。同时，给排水工程又是涉及到民生的重要问题，一旦出了事故将会给人民群众的日常生活造成不必要的麻烦。而对于给排水工程工程设计人员来说在设计的过程中还是将重点放在了管道额强度方面，对于工程耐久性方面可能会出现考不全的问题。

1 给排水结构的耐久性问题

结构的耐久性问题对于给排水工程设计的过程中必须要考虑的问题。结构的耐久性指的就是再设计确定的环境作用和维修、使用条件性，相关的结构构件能否在设计要求的使用年限内保持良好的安全性和适用性。通常情况下，常遇到的耐久性破坏方式主要有混凝土碳化、钢筋锈蚀以及混凝土冻融等等。其对于给排水工程来说是十分重要的，如果在耐久性方面出现比较严重的问题，那么不但会造成比较严重的经济损失，还可能影响到百姓的日常生活。

一般的给排水工程都是建设在地下，例如污水管道、水闸等等，多数在正常使用的过程中都会与水产生直接的接触，虽然材料自身可能具有良好的防水性，但是长期处于这种潮湿的环境下可能会使材料本身发生一定的化学作用。同时对于污水排放管道来说，污水中可能还会含有各种各样的金属元素，对材料的影响也就更大。通过以上的分析我们就能够清楚的看到，耐久性对于给排水结构来说是十分重要的。

2 目前存在的问题

2.1 设计理念落后

从目前国内的设计实际情况来看，对于耐久性考虑不周全已经成为了一种常态。对于经常使用的混凝土来说，强度和耐久性是其两大基本的特征，但是很多设计人员在设计的过程中往往都将重点放在了结构强度设计方面，对于结构构件的承载力以及裂缝的计算相对来说比较重视，但是在考虑耐久性方面则出现了明显的不足，就更不用说根据工程的实际施工情况采取有效措施对结构构件的耐久性就行有效的加强。

根据我国建设部最新的统计数据显示，我国范围内绝大多数的工业建筑物在使用25年左右的时候就要对其进行大修，而工程所在地如果条件比较恶劣的话，一般都是在15年左右就要进行大修。而相对而言，民用建筑物的情况要好的多，很多构件例如室外阳台、雨罩等的使用年限都在30年以上。而对于给排水工程来说，绝大大多数的构件使用年限都不会超过50年，很多时候都是由于混凝土保护层出现陀螺、钢筋锈蚀等问题的产生。更为严重的是有的污水处理厂更是因为这一情况的发生而导致了停业的情况。例如大连市的一座污水处理厂，在设计人员进行设计的过程中没有充分的考虑地下水对混凝土的腐蚀情况，在设计的过程中没有采取较为有效的措施，导致了该污水厂在运行5年之后管道就出现了由于锈蚀而导致的泄露现象发生。虽然通过采取积极的補救措施令其恢复了正常的工作，但是也给该污水处理厂造成了十分大的经济损失。

2.2 设计规范急需完善

目前给排水设计人员在设计的过程中经常使用到的规范有《给水排水工程构筑物结构设计规范》、《钢筋混凝土设计规范》等等。但是通过对这些规范仅进行研究发现，普遍对工程耐久性问题的规定都不是十分的深入，有的规范也没有单独的将其设置成一个独立的章节，只是在其他章节论述的过程中对其进行了稍加的提及，而例如设计使用年限等比较重要的指标都没有明确的给出。再加上对于影响混凝土结构耐久性的各种因素的研究并不是十分的深入，往往在设计的过程中只是进行定性的考虑，而无法做到定量的研究。

3 对于提高工程耐久性的建议

如果想要全面提高给排水结构的耐久性水平，首当其冲应当做的就是要有效的转变设计人员对混凝土结构耐久性认识不足的问题。在日常设计工作进行的过程中就要不断的强调混凝土的强度和耐久性对于混凝土结构特性来说是同等重要的，在设计的过程中不但要对构件的承载力、裂缝以及变形进行合理的计算，更要结合工程所在地的实际情况对构件的耐久性进行合理的估计。只有当设计院的理念充分建立起来之后，还可以从以下几个方面对他们加强对他们的认识。

3.1 结构使用年限

混凝土是给排水工程施工过程中经常被使用的一种材料。如果在正常使用条件下，对于混凝土的安全使用期限还没有明确的规定，一般来说是在50～100年之间。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》，一般的普通房屋或者构筑物的设计使用年限都是5年，而一些比较重要的标志性建筑物的使用年限则在100年。但是这部规范并没有对给排水工程的设计使用年限进行明确的规定。根据笔者多年的设计经验，一般的给排水结构的使用年限应当设定为50年左右，如果建设单位有特殊要求的话，按照要求进行设计。

3.2 环境类别

环境类别的要求主要是在《钢筋混凝土规范》中有较为明确的定义。对于给排水结构来说一般都是建设于地下，这些构件在使用的过程中长时间处于比较潮湿的环境中，再加上所处理的水中可能还含有各种其他的元素，更是对其耐久性产生了一定的影响。所以笔者建议设计人员在设计的构成中应当参照《混凝土结构耐久性设计规范》中的相关标准。在这本规范中不仅对混凝土可能面临的各种环境类别进行较为详细的分类，而且还根据环境对混凝土结构的作用程度不同将其分为了6种环境作用等级，不仅使用起来比较方便，而且得到的结果也较为可信。

同时还要着重说明的一点就是笔者在实际设计的过程中还发现一个十分重要的问题，那就是各个专业之间的配合并不是十分的到位。工艺设计人员在提供设计条件的过程中只是将构筑物的大体尺寸以及高程提供给结构设计人员，并不会向其阐述其中水质的污染情况。而很多结构设计人员也不是十分关系。这种不同专业之间脱钩的现象，造成的最大问题就是往往需要考虑腐蚀问题的混凝土并没有进行考虑，为将来的使用埋下了安全隐患。

3.3 混凝土材料及构造要求

在对混凝土的耐久性受到很多因素的综合影响，例如混凝土材料的强度等级、抗冻性等等。对于这些因素的界定在规范中涉及的较为简单，在设计的过程中也应建议参照《混凝土结构耐久性设计规范》的相关规定进行设计。例如对于混凝土的构造要求来说，应当对钢筋保护层的厚度以及钢筋的分布进行较为明确的限定。在该规范中的3.5.4条中就指出如果没有其他特殊要求的话，保护层厚度超过30mm的时，可以将厚度取为30mm计算裂缝的最大宽度。这种做法既满足了混凝土保护层的厚度要求，又防止因为增加保护层厚度而导致的快读计算值偏大的情况出现。

4 小结

通过以上的叙述我们能够清楚的看到，耐久性设计和强度设计一样对给排水工程的质量都比较高，设计人员应当在设计的过程中充分提高自身的意识，从而最大程度上加大给排水工程的使用寿命。

参考文献

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