劉春生

摘 要：通常情況下，給排水工程的相關(guān)管道都是建于地下，其耐久性的高低會(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)人員來說在設(shè)計(jì)的過程中還是將重點(diǎn)放在了管道強(qiáng)度方面，對(duì)于工程耐久性方面可能會(huì)出現(xiàn)考慮不全的問題，所以本文就結(jié)合相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，提出幾點(diǎn)建議，希望對(duì)相關(guān)的工作人員能夠起到一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞：給排水工程；結(jié)構(gòu)耐久性；設(shè)計(jì)；思考

1 目前存在的問題

1.1 設(shè)計(jì)規(guī)范亟待完善。

目前指導(dǎo)給排水結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的主要規(guī)范包括《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50069）（以下簡(jiǎn)稱《給規(guī)》）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）（以下簡(jiǎn)稱《砼規(guī)》）、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/T50476）（以下簡(jiǎn)稱《耐規(guī)》）及《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50046）（以下簡(jiǎn)稱《腐規(guī)》）。其中，《給規(guī)》作為給排水結(jié)構(gòu)的專業(yè)規(guī)范，沒有像其他水利水電、港口、鐵路、橋梁等專業(yè)在規(guī)范中專門將“結(jié)構(gòu)耐久性要求”設(shè)為一章節(jié)，只是在“材料”、“正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定”及“基本構(gòu)造規(guī)定”等章節(jié)中有一些具體要求。對(duì)于耐久性設(shè)計(jì)非常重要的設(shè)計(jì)使用年限及環(huán)境類別并沒有提及，只是提示參見《砼規(guī)》及現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范，不是很明確。而《砼規(guī)》及《耐規(guī)》中對(duì)環(huán)境類別的劃分有一定區(qū)別。而且《給規(guī)》與《腐規(guī)》中關(guān)于混凝土材料耐久性的要求也不盡相同，造成設(shè)計(jì)人員的無所適從和不便。另外，對(duì)于影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的各種因素及規(guī)定研究還欠深入，難以達(dá)到進(jìn)行定量設(shè)計(jì)的程度。

1.2 設(shè)計(jì)理念落后

目前工程設(shè)計(jì)人員對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)意識(shí)不強(qiáng)的情況在各個(gè)行業(yè)的工程設(shè)計(jì)中普遍存在?；炷恋膹?qiáng)度和耐久性是混凝土兩大基本特性，而很多設(shè)計(jì)人員一般只把結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，對(duì)承載力和裂縫的計(jì)算比較重視，而對(duì)于耐久性重要性的認(rèn)識(shí)不足，更不會(huì)根據(jù)施工中的具體情況，采取切實(shí)有效的措施來提高混凝土的耐久性。根據(jù)我國(guó)建設(shè)部曾經(jīng)做過的一項(xiàng)調(diào)查，國(guó)內(nèi)大多數(shù)工業(yè)建筑物在使用25～30年后即需大修，處于嚴(yán)酷環(huán)境下的建筑物使用壽命僅15～20年；民用建筑和公共建筑的使用環(huán)境相對(duì)較好，一般可維持50年以上，但室外的陽(yáng)臺(tái)、雨罩等露天構(gòu)件的使用壽命通常也僅有30～40年；橋梁、港工等基礎(chǔ)設(shè)施工程的耐久性問題更為嚴(yán)重，由于鋼筋的混凝土保護(hù)層過薄且密實(shí)性差，許多工程建成后幾年就出現(xiàn)鋼筋銹蝕、混凝土開裂。海港碼頭一般使用十年左右就因混凝土順筋開裂和剝落，需要大修；據(jù)1998年底統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鐵路隧道受腐蝕而裂損的有734座，占隧道總數(shù)的13.2%；對(duì)于給排水工程，我國(guó)從上世紀(jì)80年代開始大量建設(shè)各種規(guī)模的污水處理廠，到目前絕大多數(shù)都沒有達(dá)到一般的50年的使用壽命。據(jù)調(diào)查，相當(dāng)多數(shù)的構(gòu)筑物存在混凝土保護(hù)層脫落、鋼筋銹蝕等問題，甚至有的污水處理廠因?yàn)槟途眯云茐亩黄韧．a(chǎn)加固。如北方沿海地區(qū)某座建于2003年的污水處理廠，由于設(shè)計(jì)人員沒有考慮地下水對(duì)混凝土的腐蝕情況，沒有采取相應(yīng)的防腐蝕措施，致使污水廠在僅僅運(yùn)行了不到5年的時(shí)間內(nèi)便出現(xiàn)了較嚴(yán)重的硫酸鹽侵蝕破壞現(xiàn)象，混凝土表面出現(xiàn)脹裂、結(jié)構(gòu)疏松、大量的白色絮狀和針狀結(jié)晶析出，迫使工程不得不采取停水加固措施，造成了很大損失。另外，天津開發(fā)區(qū)內(nèi)處于濱海鹽漬地的混凝土排水地下管道，埋入土中僅半年就出現(xiàn)了混凝土表面開裂和起皮的現(xiàn)象。

2 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)不足的問題。在日常設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的過程中就要不斷地強(qiáng)調(diào)混凝土的強(qiáng)度和耐久性對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)特性來說是同等重要的，在設(shè)計(jì)的過程中不但要對(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)。

2.1 環(huán)境類別

環(huán)境類別的要求主要是在《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》中有較為明確的定。對(duì)于給排水結(jié)構(gòu)來說一般都是建于地下，這些構(gòu)件在使用的過程中長(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物質(zhì)，更是對(duì)其耐久性產(chǎn)生了一定的影響。所以建議設(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)境類別進(jìn)行較為詳細(xì)的分類，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)還要著重說明的一點(diǎn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，各個(gè)專業(yè)之間的配合并不是十分地到位。工藝設(shè)計(jì)人員在提供設(shè)計(jì)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(jì)人員，并不會(huì)向其闡述其中水質(zhì)的污染情況。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考慮到，為將來的使用埋下了安全隱患。

2.2 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)。例如從混凝土的構(gòu)造要求來說，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條中就指出如果沒有其他特殊要求的話，保護(hù)層厚度超過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)致的計(jì)算值偏大的情況出現(xiàn)。

2.3 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(duì)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(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。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)。

3 結(jié)束語

如前文所述，耐久性設(shè)計(jì)對(duì)于給排水結(jié)構(gòu)來說非常重要。目前，港口、鐵路、公路、水利等行業(yè)均把耐久性設(shè)計(jì)最為重要內(nèi)容編入行業(yè)規(guī)范中，這些都起到了很好的示范作用。目前，我國(guó)正在經(jīng)歷著環(huán)境工程建設(shè)的高峰時(shí)期，給排水行業(yè)作為我國(guó)重要的行業(yè)之一，為了體現(xiàn)對(duì)工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的重視，建議在下一版《給規(guī)》修訂中將耐久性設(shè)計(jì)作為重要內(nèi)容單獨(dú)列為一節(jié)，將耐久性所涉及到的問題盡可能明確，為給排水行業(yè)的快速發(fā)展提供可持續(xù)的保證。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB/T 50476-2008.混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 徐昉，蔡寶瑩.土建結(jié)構(gòu)工程的安全性與耐久性[J].建筑科技與管理，2017（11）.

[3] 吳中偉.混凝土的耐蝕性問題，混凝土及建筑構(gòu)件[J].混凝土，1982（2）

[4] 馬超明.海水環(huán)境下某工程的結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)及思考[J].山西建筑，2016（10）：56-57.

[5] 劉崇武，張?jiān)骑w.市政給排水管道工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].江西建材，2016（15）：35+40.