結(jié)構(gòu)耐久性是所有土木工程的設(shè)計中都需要考慮的問題之一。給排水工程結(jié)構(gòu)包括各種雨污水的儲存以及排放構(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)計中出現(xiàn)的問題， 并針對性的提出了有關(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)模和長期性的接觸。混凝土是給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， 故對于給排水工程結(jié)構(gòu)中的耐久性設(shè)計， 需要針對于其實(shí)際問題， 提出相應(yīng)的建議。

　　

　　1 給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的問題

　　

　　目前我國的給排水工程耐久性設(shè)計中， 主要存在的問題是設(shè)計理念落后以及設(shè)計規(guī)范不完善。

　　

　　1.1 設(shè)計理念落后

　　

　　目前的工程設(shè)計人員對于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計往往存在著設(shè)計意識不強(qiáng)， 設(shè)計理念較為落后的問題。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)計人員沒有意識到混凝土結(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)計人員對于給排水工程結(jié)構(gòu)中的混凝土耐久性重要性認(rèn)識不足， 更不會根據(jù)給排水結(jié)構(gòu)中惡劣的自然環(huán)境來針對性的防御其對混凝土結(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)計是相當(dāng)缺乏的。我國建設(shè)部曾經(jīng)做過調(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， 一般十年左右就會出現(xiàn)混凝土開裂以及鋼筋銹蝕等。我國的給排水工程結(jié)構(gòu)從上世紀(jì)80年代開始大規(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)計規(guī)范不完善

　　

　　目前給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計主要參照的規(guī)范是《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范》以及《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》， 在以下文章內(nèi)分別簡稱《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， 對于耐久性的年限以及環(huán)境等因素沒有專門開章去詳細(xì)規(guī)定， 在一些較為重要的耐久性規(guī)定上， 只是簡單提議參考《砼規(guī)》， 不夠明確。同時《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)計人員在參考上遇到困境， 同時， 對于影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究目前還未很深入， 使得設(shè)計人員難以定量設(shè)計， 這也為我國無機(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 對給排水工程結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計的建議

　　

　　要提高給排水工程耐久性設(shè)計， 首先需要提高設(shè)計人員對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， 一般來說， 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。混凝土的硫酸鹽侵蝕是由于混凝土的滲透性過強(qiáng)以及開裂等導(dǎo)致硫酸鹽滲入混凝土內(nèi)部， 硫酸鹽侵入會使得混凝土內(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)計對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、抗凍等級、最大氯離子含量等， 《給規(guī)》中對這些因素的要求較為簡單， 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)別還沒有相關(guān)規(guī)定詳細(xì)完善時建議先行使用《耐規(guī)》進(jìn)行設(shè)計上的參考， 相關(guān)的抗凍以及抗?jié)B透等級仍舊可以參考《給規(guī)》來設(shè)計耐久性。

　　

　　3 結(jié)語

　　

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