孔婷婷

摘? ? 要：在任何一個土木工程設(shè)計過程中必然要考慮的一個問題就是結(jié)構(gòu)耐久性，其重要性也就不言而喻。排放的構(gòu)筑物、雨污水等都是儲存在給排水工程結(jié)構(gòu)中，其埋藏于地下且直接與地下水接觸造成承受的侵蝕比一般土木工程結(jié)構(gòu)更為嚴(yán)重。本文主要是對給排水工程中的結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計進(jìn)了研究探討，針對出現(xiàn)的問題給出了相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：給排水工程;結(jié)構(gòu)耐久性;建議

1? 前言

雨污水泵站、污水處理廠、水閘等都屬于給排水結(jié)構(gòu)。給排水工程結(jié)構(gòu)多分布于地下或者半地下，直接且長期與水體、土壤接觸。給排水工程多采用混凝土作為建筑材料，雖具有較好的耐久性與力學(xué)性能，但是長期與水、土壤以及水中的各類化學(xué)物質(zhì)相接觸故造成耐久性性能降低、使用壽命縮短，不利于土木工程的發(fā)展。此外，給排水工程又和民生有關(guān)，其自身受侵蝕或者發(fā)生意外事故還會給居民的生活帶來諸多不便。目前，相關(guān)技術(shù)人員重點關(guān)注的是給排水建筑的強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)、安全，對耐久性的考慮欠佳，故本文就針對提高工程結(jié)構(gòu)耐久性提出幾點建議，也對以后的施工有一定的借鑒意義。

2? 給排水工程耐久性常見問題

2.1? 欠缺規(guī)范設(shè)計

無規(guī)矩不成方圓。任何土木工程的設(shè)計都有可參考的相關(guān)規(guī)定，一方面是為了讓施工人員有參考依據(jù)，另一方面有利于后續(xù)相關(guān)人員的學(xué)習(xí)。目前，我國可排水工程可參考《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》等規(guī)范（簡稱《給規(guī)》、《腐規(guī)》）。研究這些規(guī)范可知，這些規(guī)范并沒有給出詳細(xì)的規(guī)定或者說不深入。如《給規(guī)》中只是給出正常狀態(tài)下材料的設(shè)計要求、而對耐久性的環(huán)境、使用壽命和保護(hù)層厚度等其他重要規(guī)定要么蜻蜓點水提一下要么缺乏專門的章節(jié)詳細(xì)規(guī)定，更甚者有的并未提及。此外，不同的參考規(guī)定對耐久性的介紹也存在巨大的差異性，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)就為設(shè)計人員增加了難度。土木工程結(jié)構(gòu)的耐久性會受到其他環(huán)境因素的影響，設(shè)計人員尚且沒有深入研究清楚各種因素之間的制約作用，往往憑借經(jīng)驗定性考慮是給排水設(shè)計過程中的又一大挑戰(zhàn)。

2.2? 設(shè)計理念落后

給排水工程的設(shè)計理念落后主要是從設(shè)計人員慣性思維出發(fā)提出的。給排水工程多采用混凝土建筑材料，混凝土因抗壓強(qiáng)度強(qiáng)、耐久性能優(yōu)和抗位性能強(qiáng)等特點使得設(shè)計人員慣性認(rèn)為混凝土建筑再在給排水工程中是滿足需求的，并未考慮過脆弱性。給排水管道埋藏于地下，長期接觸土壤與管道內(nèi)的液體，而土壤中的帶電負(fù)荷及液體內(nèi)富含的硫酸鹽會加速混凝土鋼筋的腐蝕。而相關(guān)人員對混凝土材料認(rèn)識不足，忽略了惡劣環(huán)境侵蝕給排水結(jié)構(gòu)的認(rèn)識故導(dǎo)致我國給排水結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計一直存在問題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國工業(yè)建筑正常情況下普遍壽命在25年范圍而惡劣的環(huán)境下壽命會縮減到15年左右。相比于工業(yè)建筑的生存環(huán)境，民用建筑使用年限可超過50年，但露天的民用建筑因為室外各種環(huán)境共同作用使用年限會縮短到30年，而且橋梁、港口的耐久性最低一般十年左右就會出現(xiàn)開裂等問題。目前因為對混凝土耐久性認(rèn)識不足，沒有采取相應(yīng)的防腐修建措施造成大規(guī)模的給排水結(jié)構(gòu)廢棄、斷裂，遭受嚴(yán)重的侵蝕使得企業(yè)不得不停工修繕，為企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。

3? 給排水工程耐久性的建議

3.1? 混凝土材料及構(gòu)造要求

給排水工程的耐久性性能會受到混凝土建筑材料自身強(qiáng)度等級、氯離子含量和抗凍等級等其他性能的影響。然而在相關(guān)的規(guī)范中并未給出不同場合下具體的參數(shù)要求，或者說給的較為簡單。參考一些規(guī)范可發(fā)現(xiàn)，《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》（簡稱《耐規(guī)》）中有詳細(xì)的材料性能參數(shù)要求，對于混凝土自身的一些參數(shù)可見于《給規(guī)》。因此，在我國還沒有制定出一套完全詳細(xì)的給排水工程的規(guī)范時應(yīng)當(dāng)在設(shè)計過程中結(jié)合兩個規(guī)范要求，根據(jù)現(xiàn)場情況慎重選擇合適的建筑材料。

構(gòu)造要求一般會對保護(hù)層厚度、伸縮縫的設(shè)置、裂縫控制寬度等進(jìn)行規(guī)定。而裂縫控制寬度和保護(hù)層厚度決定了混凝土的耐久性。《給規(guī)》給出了這兩個參數(shù)的具體參數(shù)設(shè)置;《耐規(guī)》給出了不同環(huán)境類別;《腐規(guī)》給出了在腐蝕條件下最大裂縫寬度是0.015mm。淫才在給排水工程設(shè)計過程中，應(yīng)該結(jié)合以上三個規(guī)定，盡量保證在滿足要求的同時又能留有一定的余量。

3.2? 使用年限

給排水工程的使用年限越長，越有利于城市建設(shè)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展。而給排水工程的使用年限取決于建筑材料混凝土的年限，不同地區(qū)、不同用途的混凝土建筑其使用壽命也不盡相同?？偟膩碚f混凝土結(jié)構(gòu)的壽命不低于50年，但也不會超過100年。對于普通房屋的使用年限是50年而對于標(biāo)志性的、重要的建筑使用年限可高達(dá)100年。相比于以上混凝土建筑還有鐵路等的使用壽命都有相關(guān)規(guī)定，但是給排水工程的暫時還不存在。結(jié)合工程經(jīng)驗，給排水工程的使用壽命在沒有先關(guān)規(guī)定明確時可由設(shè)計人員與建筑實施人員共同決定，若同時以上兩種都沒有的情況下可將年限控制在50～100年之間。

建設(shè)方式也隨著給排水工程投資方的多元化而豐富多樣，政府與投資方理應(yīng)在談判時多加一條混凝土的使用年限。此外，需要將在使用年限結(jié)束后或者許可經(jīng)營結(jié)束后需要對給排水結(jié)構(gòu)重新認(rèn)定使用年限這一條加入到協(xié)議書中。

3.3? 關(guān)于環(huán)境侵蝕

給排水的管道質(zhì)量決定了給排水工程使用年限的長短。給排水管道多采用混凝土材料，而混凝土的低滲透性是防止發(fā)生侵蝕的屏障，有效解決混凝土的侵蝕問題可延長給排水工程的年限。給排水結(jié)構(gòu)一般都是深埋于地下，一方面地下土壤潮濕、富含帶電負(fù)荷，另一方面給排水管道處理的污水有各種化學(xué)物質(zhì)，這兩種對管道的侵蝕是非常嚴(yán)重不可逆的。目前混凝土發(fā)生腐蝕主要是由于其滲透性較強(qiáng)或者管道開裂導(dǎo)致硫酸鹽滲入管道內(nèi)部生成膨脹物而引起管道結(jié)構(gòu)發(fā)生形變產(chǎn)生的?！赌鸵?guī)》中對不同環(huán)境下混凝土的適用和不同環(huán)境對混凝土的作用影響做了詳細(xì)介紹，因此在設(shè)計過程中可參照《耐規(guī)》的相關(guān)規(guī)定分門別類地設(shè)計不同環(huán)境下的給排水系統(tǒng)，而且為防止冰凍、干縮等其他因素引起開裂建筑材料盡量選擇用抗硫酸鹽的水泥，才能保證給排水工程的安全性。

其次，造成給排水工程發(fā)生侵蝕的另一個主要原因在于不同專業(yè)溝通較少、專業(yè)脫鉤，換句話說就是專業(yè)之間缺乏融洽的配合。比如在設(shè)計過程中，工藝人員只負(fù)責(zé)傳達(dá)設(shè)計人員構(gòu)筑物的高程及尺寸，設(shè)計人員缺乏對污水內(nèi)化學(xué)成分的認(rèn)識外加工藝人員也未傳達(dá)污水內(nèi)的情況往往會造成嚴(yán)重的混凝土侵蝕問題。相關(guān)人員的不重視、缺乏相關(guān)知識、專業(yè)間的脫鉤，各部門間配合不默契，以上種種都為給排水工程埋下了定時炸彈。因此，建議將這加入到《給規(guī)》中可方便后續(xù)有參考依據(jù)。

4? 結(jié)束語

綜上可知，耐久性與強(qiáng)度設(shè)計都是給排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點工作。然而類比其他建筑設(shè)計，雖然有可參考的《給規(guī)》、《腐規(guī)》等設(shè)計規(guī)范但是給排水工程并沒有統(tǒng)一的計算標(biāo)準(zhǔn)，不利于設(shè)計人員展開工作。因此，一方面為了加強(qiáng)給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性的重視程度，我國需要盡快出臺相應(yīng)規(guī)范條例為給排水工程提供技術(shù)依據(jù);另一方面設(shè)計人員也應(yīng)當(dāng)提高自身意識、掌握設(shè)計本領(lǐng)來促進(jìn)給排水工程的發(fā)展。

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