摘要: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。结构耐久性是给排水工程设计中都需要考虑的问题之一。然而现阶段,给排水工程结构耐久性设计中存在一些问题和不足,如设计理念落后,设计规范急需完善等,本文主要分析了给排水工程结构耐久性设计要点。有不对之处,请批评指正。
关键字:给排水;结构;耐久性;建议
给排水工程是一项民生工程,与人们日常生活息息相关,紧密那联系,给排水工程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。排水工程的管道一般都是设置在地下,在排水过程中,其需要承受高于其他土木工程结构的更为严重的侵蚀,这样对管道的耐久性就会有着更高的要求。鉴于此,探讨分析给排水工程结构耐久性设计中存在的问题,并针对性做好应对策略,对不断提升给排水工程结构耐久性有着重大的现实意义。
1给排水结构耐久性设计的重要意义
所有的工程设计中都必须考虑到结构的耐久性这个问题。结构的耐久性主要是指在设计明确环境作用的背景之下,结构设计在设计使用年限内确保安全性以及适用性的能力。耐久性主要包括了混凝土碳化、钢筋腐蚀等,其对土木工程而言意义重大。如果耐久性得不到保证,会带来极为严重的后果,甚至可能会给整个社会带来巨大的压力。
给排水结构涵盖了各大污水处理站、水厂的储水结构等,一般情况下是地下或者是半地下的建筑物,会和各种类型的水体(包括地下水)直接接触。混凝土是给排水结构中重要的建筑材料,其本身就具有良好的耐久性能,但是因为和水、空气进行接触之后,结构会发生变化,这样其性能就会发生改变,进而造成了钢筋的腐蚀,整个的混凝土结构都受到了一定的影响。混凝土强度受到影响,结构不够稳定,进而建筑物的寿命大大缩减。由此可见,耐久性对于给排水工程而言,具有重要作用。
2目前给排水工程结构耐久性设计中存在的问题
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。
例如某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补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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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关于结构使用年限
混凝土作为一种被广泛使用的建筑材料,已在世界各地得到了较为广泛的应用,一般来说,可以认为混凝土结构使用年限为50至100年。不同需求的建筑所规定的使用年限是不同的,普通住宅的规定为50年可用期限,标志性建筑物或者纪念性建筑为100年,相关规定中也有详细列出有关铁路、桥梁以及港口建筑的使用年限,但对于给排水结构的使用年限,却很少有具体的规定。建议给排水工程结构的使用年限为50至100年,但具体的年限应当由建设单位以及设计方共同商议决定。
3.2关于环境侵蚀
混凝土的质量,特别是低渗透性,是抵抗硫酸盐侵蚀的最好的屏障。混凝土的硫酸盐侵蚀是由于混凝土的渗透性过强以及开裂等导致硫酸盐渗入混凝土内部,硫酸盐侵入会使得混凝土内部生成膨胀物,导致混凝土发生较严重的结构问题。硫酸盐的量、地下水、混凝土浇筑方法以及混凝土本身的质量是影响混凝土硫酸盐侵蚀的因素。为了减轻由于干缩、冰冻作用、钢筋锈蚀或其他原因引起的开裂,使用抗硫酸盐水泥的安全性更大。
3.3关于混凝土材料及构造要求
耐久性设计对于混凝土材料的诸多性能均有着一定的要求,例如混凝土的强度等级、抗冻等级、最大氯离子含量等,《给规》中对这些因素的要求较为简单,缺乏混凝土构件在不同环境下的材料性能要求。而《耐规》中对环境的材料性能要求更为详细,所以在环境内别还没有相关规定详细完善时建议先行使用《耐规》进行设计上的参考,相关的抗冻以及抗渗透等级仍旧可以参考《给规》来设计耐久性。
4结语
综上所述,耐久性设计在住宅、公路、桥梁以及港口等建筑设计中,都有着明确的设计规范,但在给排水工程结构中未有能够支持设计人员计算的统一标准,同时可供参考的相关设计规范如《砼规》、《腐规》等均具有不同的设计标准,这为设计人员的设计过程造成了阻碍,所以将给排水工程结构的耐久性设计规范条例化、清晰化是我国目前需要尽快施行的项目之一。同时,为了体现对给排水工程结构耐久性的重视,建议在下一版《给规》中将耐久性设计作为重要内容列为一章,将耐久性涉及到的问题尽量明确,为给排水工程的迅速发展提供支持。
参考文献
[1]精细化管理在市政给排水工程中的应用探析[J].夏钧.现代物业(中旬刊).2018(11).
[2]市政给排水工程管理存在的问题及对策[J].纪德坚.科技创新导报.2017(33).
[3]城市区域性环境给排水工程建设施工路径[J].张颖欢.民营科技.2018(02).
[4]精细化管理视角下市政给排水工程建设探究[J].毕重山.住宅与房地产.2018(33).
[5]精细化管理在市政给排水工程中应用的几点体会[J].董霞.农家参谋.2019(05).
论文作者:侯一柯
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/17
标签:耐久性论文; 给排水论文; 结构论文; 混凝土论文; 工程论文; 硫酸盐论文; 使用年限论文; 《电力设备》2019年第7期论文;