結(jié)構(gòu)耐久性是所有土木工程的設(shè)計(jì)中都需要考慮的問(wèn)題之一。給排水工程結(jié)構(gòu)包括各種雨污水的儲(chǔ)存以及排放構(gòu)筑物， 一般與各種地下水直接接觸， 給排水工程結(jié)構(gòu)的主要建筑材料是混凝土， 但在排水過(guò)程中， 其需要承受高于其他土木工程結(jié)構(gòu)的更為嚴(yán)重的侵蝕。本文分析了目前給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題， 并針對(duì)性的提出了有關(guān)提高給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的建議。

　　

　　關(guān)鍵詞：給排水工程； 結(jié)構(gòu)耐久性； 混凝土；
 

　　

　　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。

　　

　　1 給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的問(wèn)題

　　

　　目前我國(guó)的給排水工程耐久性設(shè)計(jì)中， 主要存在的問(wèn)題是設(shè)計(jì)理念落后以及設(shè)計(jì)規(guī)范不完善。

　　

　　1.1 設(shè)計(jì)理念落后

　　

　　目前的工程設(shè)計(jì)人員對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì)往往存在著設(shè)計(jì)意識(shí)不強(qiáng)， 設(shè)計(jì)理念較為落后的問(wèn)題。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉和抗壓性能都很強(qiáng)， 且在正常自然條件下其耐久性也很強(qiáng)， 使得設(shè)計(jì)人員沒(méi)有意識(shí)到混凝土結(jié)構(gòu)在給排水工程中的脆弱性。給排水工程本身的自然條件會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)的硫酸鹽侵蝕加速、混凝土中性化以及鋼筋銹蝕等， 由于設(shè)計(jì)人員對(duì)于給排水工程結(jié)構(gòu)中的混凝土耐久性重要性認(rèn)識(shí)不足， 更不會(huì)根據(jù)給排水結(jié)構(gòu)中惡劣的自然環(huán)境來(lái)針對(duì)性的防御其對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的侵蝕， 使得給排水結(jié)構(gòu)中的混凝土耐久性設(shè)計(jì)是相當(dāng)缺乏的。我國(guó)建設(shè)部曾經(jīng)做過(guò)調(diào)查， 大多數(shù)的工業(yè)建筑物的有效使用壽命在25年左右， 嚴(yán)酷自然環(huán)境下例如給排水結(jié)構(gòu)中的混凝土使用壽命僅僅只有15年， 民用建筑由于其環(huán)境較好， 使用壽命在50年以上， 即使如此， 室外的露臺(tái)以及雨罩等也由于雨水以及其他自然因素的侵蝕僅僅只有30年的使用壽命， 橋梁以及港口結(jié)構(gòu)的混凝土耐久性最低， 一般十年左右就會(huì)出現(xiàn)混凝土開(kāi)裂以及鋼筋銹蝕等。我國(guó)的給排水工程結(jié)構(gòu)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始大規(guī)模修建， 至今已經(jīng)出現(xiàn)了很多耐久性不足， 而引發(fā)的大規(guī)模修繕以及廢棄等現(xiàn)象， 其中一些污水處理廠的給排水結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了嚴(yán)重的硫酸鹽侵蝕， 造成了混凝土剝落以及鋼筋銹蝕斷裂等， 污水處理企業(yè)不得不停工進(jìn)行污水管道的修繕， 使得企業(yè)損失了大量的經(jīng)濟(jì)效益。

　　

　　1.2 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(mén)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(mén)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)。

　　

　　2 對(duì)給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的建議

　　

　　要提高給排水工程耐久性設(shè)計(jì)， 首先需要提高設(shè)計(jì)人員對(duì)于混凝土在給排水結(jié)構(gòu)中耐久性的重視， 做好混凝土在嚴(yán)峻環(huán)境下的耐久性計(jì)算。

　　

　　2.1 關(guān)于結(jié)構(gòu)使用年限

　　

　　混凝土作為一種被廣泛使用的建筑材料， 已在世界各地得到了較為廣泛的應(yīng)用， 一般來(lái)說(shuō)， 可以認(rèn)為混凝土結(jié)構(gòu)使用年限為50至100年。不同需求的建筑所規(guī)定的使用年限是不同的， 普通住宅的規(guī)定為50年可用期限， 標(biāo)志性建筑物或者紀(jì)念性建筑為100年， 相關(guān)規(guī)定中也有詳細(xì)列出有關(guān)鐵路、橋梁以及港口建筑的使用年限， 但對(duì)于給排水結(jié)構(gòu)的使用年限， 卻很少有具體的規(guī)定。建議給排水工程結(jié)構(gòu)的使用年限為50至100年， 但具體的年限應(yīng)當(dāng)由建設(shè)單位以及設(shè)計(jì)方共同商議決定。

　　

　　2.2 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?；炷恋牧蛩猁}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。

　　

　　2.3 關(guān)于混凝土材料及構(gòu)造要求

　　

　　耐久性設(shè)計(jì)對(duì)于混凝土材料的諸多性能均有著一定的要求， 例如混凝土的強(qiáng)度等級(jí)、抗凍等級(jí)、最大氯離子含量等， 《給規(guī)》中對(duì)這些因素的要求較為簡(jiǎn)單， 缺乏混凝土構(gòu)件在不同環(huán)境下的材料性能要求。而《耐規(guī)》中對(duì)環(huán)境的材料性能要求更為詳細(xì)， 所以在環(huán)境內(nèi)別還沒(méi)有相關(guān)規(guī)定詳細(xì)完善時(shí)建議先行使用《耐規(guī)》進(jìn)行設(shè)計(jì)上的參考， 相關(guān)的抗凍以及抗?jié)B透等級(jí)仍舊可以參考《給規(guī)》來(lái)設(shè)計(jì)耐久性。

　　

　　3 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。