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摘要：结构耐久性是所有土木工程的设计中都需要考虑的问题之一。给排水工程结构包括各种雨污水的储存以及排放构筑物，一般与各种地下水直接接触，给排水工程结构的主要建筑材料是混凝土，但在排水过程中，其需要承受高于其他土木工程结构的更为严重的侵蚀。本文分析了目前给排水工程结构耐久性设计中出现的问题，并针对性的提出了有关提高给排水工程结构耐久性设计的建议。
关键词：给排水工程；结构耐久性；设计
引言
通常情况下，给排水工程的相关管道都是建于地下，这就使得其耐久性的高低将会起到十分重要的作用。同时，给排水工程又是涉及到民生的重要问题，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。而对于给排水工程工程设计人员来说在设计的过程中还是将重点放在了管道额强度方面，对于工程耐久性方面可能会出现考虑不全的问题，所以本文就结合笔者的工作经验，提出几点建议，希望对相关的工作人员能够起到一定的帮助作用。
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给排水工程结构耐久性设计的问题
目前我国的给排水工程耐久性设计中，主要存在的问题是设计理念落后以及设计规范不完善。
2.1设计理念落后
目前的工程设计人员对于混凝土结构耐久性的设计往往存在着设计意识不强，设计理念较为落后的问题。由于钢筋混凝土结构的抗拉和抗压性能都很强，且在正常自然条件下其耐久性也很强，使得设计人员没有意识到混凝土结构在给排水工程中的脆弱性。给排水工程本身的自然条件会造成混凝土结构的硫酸盐侵蚀加速、混凝土中性化以及钢筋锈蚀等，由于设计人员对于给排水工程结构中的混凝土耐久性重要性认识不足，更不会根据给排水结构中恶劣的自然环境来针对性的防御其对混凝土结构的侵蚀，使得给排水结构中的混凝土耐久性设计是相当缺乏的。我国建设部曾经做过调查，大多数的工业建筑物的有效使用寿命在25年左右，严酷自然环境下例如给排水结构中的混凝土使用寿命仅仅只有15年，民用建筑由于其环境较好，使用寿命在50年以上，即使如此，室外的露台以及雨罩等也由于雨水以及其他自然因素的侵蚀仅仅只有30年的使用寿命，桥梁以及港口结构的混凝土耐久性最低，一般十年左右就会出现混凝土开裂以及钢筋锈蚀等。我国的给排水工程结构从上世纪80年代开始大规模修建，至今已经出现了很多耐久性不足，而引发的大规模修缮以及废弃等现象，其中一些污水处理厂的给排水结构出现了严重的硫酸盐侵蚀，造成了混凝土剥落以及钢筋锈蚀断裂等，污水处理企业不得不停工进行污水管道的修缮，使得企业损失了大量的经济效益。
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2.2设计规范不完善
目前给排水工程结构耐久性设计主要参照的规范是《给水排水工程构筑物结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《混凝土结构耐久性设计规范》以及《工业建筑防腐蚀设计规范》，在以下文章内分别简称《给规》、《砼规》、《耐规》以及《腐规》。其中《给规》的缺点是没有专门规范结构耐久性，仅仅只是在材料以及正常使用极限状态下等相关规定中有一些具体要求，对于耐久性的年限以及环境等因素没有专门开章去详细规定，在一些较为重要的耐久性规定上，只是简单提议参考《砼规》，不够明确。同时《给规》以及《腐规》中关于给排水工程结构耐久性的要求存在着很大的差异，使得设计人员在参考上遇到困境，同时，对于影响混凝土结构耐久性的研究目前还未很深入，使得设计人员难以定量设计，这也为我国无机非金属行业的科研人员提出了较为严峻的挑战。
3对于提高工程耐久性的建议
3.1结构使用年限
混凝土是给排水工程施工过程中经常被使用的一种材料。如果在正常使用条件下，对于混凝土的安全使用期限还没有明确的规定，一般来说是在50~100年之间。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》，一般的普通房屋或者构筑物的设计使用年限都是5年，而一些比较重要的标志性建筑物的使用年限则在100年。但是这部规范并没有对给排水工程的设计使用年限进行明确的规定。根据笔者多年的设计经验，一般的给排水结构的使用年限应当设定为50年左右，如果建设单位有特殊要求的话，按照要求进行设计。
3.2环境类别
环境类别的要求主要是在《钢筋混凝土规范》中有较为明确的定义。对于给排水结构来说一般都是建设于地下，这些构件在使用的过程中长时间处于比较潮湿的环境中，再加上所处理的水中可能还含有各种其他的元素，更是对其耐久性产生了一定的影响。所以笔者建议设计人员在设计的构成中应当参照《混凝土结构耐久性设计规范》中的相关标准。在这本规范中不仅对混凝土可能面临的各种环境类别进行较为详细的分类，而且还根据环境对混凝土结构的作用程度不同将其分为了6种环境作用等级，不仅使用起来比较方便，而且得到的结果也较为可信。同时还要着重说明的一点就是笔者在实际设计的过程中还发现一个十分重要的问题，那就是各个专业之间的配合并不是十分的到位。工艺设计人员在提供设计条件的过程中只是将构筑物的大体尺寸以及高程提供给结构设计人员，并不会向其阐述其中水质的污染情况。而很多结构设计人员也不是十分关系。这种不同专业之间脱钩的现象，造成的最大问题就是往往需要考虑腐蚀问题的混凝土并没有进行考虑，为将来的使用埋下了安全隐患。
3.3混凝土材料及构造要求
在对混凝土的耐久性受到很多因素的综合影响，例如混凝土材料的强度等级、抗冻性等等。对于这些因素的界定在规范中涉及的较为简单，在设计的过程中也应建议参照《混凝土结构耐久性设计规范》的相关规定进行设计。例如对于混凝土的构造要求来说，应当对钢筋保护层的厚度以及钢筋的分布进行较为明确的限定。在该规范中的3.5.4条中就指出如果没有其他特殊要求的话，保护层厚度超过30mm的时，可以将厚度取为30mm计算裂缝的最大宽度。这种做法既满足了混凝土保护层的厚度要求，又防止因为增加保护层厚度而导致的快读计算值偏大的情况出现。
结语
综上所述，耐久性于给排水结构而言具有着重要意义。我国的环境工程建设处在飞速发展的阶段，给排水行业也是我国最为重要的行业之一，在发展给排水工程时，还是需要给予耐久性更多的关注，只有这样才能保证给排水行业健康、有序的发展。
参考文献：
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[2]毕重山.精细化管理视角下市政给排水工程建设探究[J].住宅与房地产，2018（33）.
[3]纪德坚.市政给排水工程管理存在的问题及对策[J].科技创新导报，2017（33）.
论文作者:庞宗生
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/8/1
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; 混凝土结构论文; 设计人员论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;