关于给水排水工程结构耐久性设计的思考

关于给水排水工程结构耐久性设计的思考
摘要：通过以往的工程实际经验我们能够得到这样的一个结论，给水排水结构
的耐久性设计能否符合规范的要求是十分重要的。

本文在研究的过程中分析了目
前给排水耐久性设计中普遍存在着的几点问题，并从结构使用年限、环境类别、
混凝土材料以及构造要求等多个方面入手提出了几点建议，最后还建议在相关规
范修编的过程中应当对相应的内容进行不断的完善以及补充。

希望通过本文的研究，能够相关的工作人员提供一定的帮助。

关键词：给水排水；工程结构；耐久性
1结构耐久性的重要作用
土木工程特别是给水排水工程的设计中，结构的耐久性是一个必须考虑的重
要问题。

结构的耐久性是指，在环境作用确定的条件下，构件可以在使用年限范
围内保证安全性，稳定性和适用性的能力。

结构的耐久性对排水工程来说至关重要，它对工程有着严重的影响。

甚至对社会来说，工程结构的耐久性对于公共工
程的日常运行都有着长远意义。

给水排水结构的构筑物一般都是埋在地下，比如
各种水厂、泵站等，能够直接接触地下水。

虽然混凝土的耐久性较好，但是经过
地下水和其他化学物质的长时间侵蚀，会使耐久性大幅度下降，导致使用年限降低，安全性得不到保障。

2给排水工程结构耐久性设计问题分析
在进行给水排水工程的结构设计时，结构耐久性是重要的设计指标。

但就目
前来看，给水排水工程结构的耐久性设计显然存在着较多的问题，以至于工程容
易受到周围环境中化学物质的侵蚀。

一方面，目前较多的工程设计人员在进行混
凝土结构设计时，比较注重进行结构强度、裂缝的计算，却忽视了结构防腐的构
造措施。

之所以产生这种问题，是因为设计人员没有认识到结构耐久性的重要性，所以没有采取措施提高混凝土的耐久性。

从80年代建设的污水处理厂的使用情
况来看，多数构筑物存在着混凝土钢筋锈蚀和保护层脱落的问题，以至于污水厂
不得不进行停产加固。

而导致这一问题发生的原因就是设计人员没有考虑到水对
混凝土的腐蚀，以至于没有采取相应的防腐措施进行工程结构的耐久性设计。

另
一方面，从国内建筑行业的给排水结构耐久性设计规范要求上来看，《给水排水
工程构筑物结构设计规范》作为专业工程结构设计规范，却没有特别提高工程结
构的耐久性设计问题。

在整个规范内容中，只有在“基本构造规定”等章节中涉及
到了结构耐久性的设计要求。

但实际上，设计使用年限和环境类别都对工程结构
的耐久性设计起到了重要的影响，然而却没能在规定中提及。

此外，在其他相关
规定中，对混凝土材料耐久性的要求也并不相同，以至于目前设计人员仍无法进
行工程结构耐久性的定量设计。

3对于耐久性的设计提出的建议
最根本的是提高设计人员对于混凝土耐久性的认知程度，在实际工程中对结
构耐久性重视起来。

要意识到，不但要提高强度，结构的耐久性也同样重要。

在
设计中要对工程结构进行详细精确的计算和测量，并且根据实际情况，在结构耐
久性方面也要做好充足的设计。

对于可持续发展来说，结构的耐久性起到了至关
重要的作用。

混凝土结构耐久性设计包括：1、结构的设计使用年限、环境类别及其作用等级；2、有利于减轻环境作用的结构形式、布置和构造；3、混凝土结构材料的耐
久性质量要求；4、钢筋的混凝土保护层厚度；5、混凝土裂缝控制要求；6、防
水、排水等构造措施；7、严重环境作用下合理采取防腐蚀附加措施或多重防护策；8、耐久性所需的施工养护制度与保护层厚度的施工质量验收要求；9、结构
使用阶段的维护，修理与检测要求。

具体设计建议如下：
3.1使用的年限
一定条件下，用混凝土建造的建筑使用寿命应该在50-100年。

在《建筑结构
可靠度设计统一标准》中规定，房屋和其他建筑物使用寿命应该是50年，重要
建筑和纪念性建筑应该是100年。

但是《工程结构可靠度设计统一标准》给出了
房屋等建筑的使用寿命，可在排水构筑物等建筑上面没有提及使用寿命。

但是通
过其他行业的标准规范，排水结构的使用寿命应该为50-100年，至少不能少于
50年。

现在各种建筑方式上有很大的不同，排水行业作为投资的主体，越来越
向多元化的趋势发展着，而混凝土作为建筑的主要材料，应当越来越被政府重视，所以混凝土的使用寿命应当在50年以上。

还应该在合约中规定，特许经营期结
束之后要对使用年限重新限定。

3.2环境的类别
在《混凝土结构设计规范》和《混凝土结构耐久性设计规范》中都对环境的
类别进行了分类。

在2010年的《混凝土结构设计规范》中把环境类别分成“一、
正常的室内环境；无侵蚀环境；二、潮湿的室内环境，非寒冷的露天环境；三、
干湿环境，严寒的露天环境；四、水位变动的冬季或严寒环境，湿冷环境；五、
海水环境；六、盐渍土环境；七、受侵蚀影响的环境”一共七个类别。

而《混凝
土结构耐久性设计规范》的环境上面的分类却与之不同，有一般环境，氯化物环
境等五类，并且还在腐蚀程度上做了划分，一共有轻微到严重等六个等级。

给排
水结构因为长期与水接触，构件经常会收到液体的腐蚀或者是地下水及其他外界
环境和气候的影响。

《混凝土结构设计规范》只是在普通混凝土上面做了规范，
而《混凝土结构耐久性设计规范》中对于排水设施的环境类别划分才是合理的，
它除了在环境类别上做了分类以外，还对侵蚀程度做了六个等级上的划分，所以
更加规范化。

还有一些配合之间脱节的现象，这些在设计中不是很容易被察觉到。

大多数情况下，工艺专业只提供尺寸，外形等条件，但是对于腐蚀情况并不是很
关心，结构专业同样也不注重这一点。

这样一来，可能被腐蚀的混凝土会误认为
安全而投入使用，对今后的工厂正常运作埋下安全隐患。

在工业污水比率较高的
工厂中，这种安全隐患能够更加的凸显出来它的可怕性。

所以，《给排水工程构
筑物结构设计规范》中应该在以后的整编中在这些方面做一定的要求，使其更加
全面和规范化。

3.3混凝土的结构要求
混凝土的抗冻等级等诸多方面上都属于结构耐久性设计的要求范围。

在《给
排水工程构筑物结构设计规范》中，这些方面只做了简单的阐述，没有详细的给
出各种环境中材料的要求。

而在《混凝土结构耐久性设计规范》中给出了各种环
境下乃求性的要求，但是抗冻和抗渗方面应当遵从《给排水工程构筑物结构设计
规范》的要求。

混凝土构造的要求有很多方面，关于保护层和裂缝宽度的要求在《给排水工程构筑物结构设计规范》的6.1.3和5.4.3都有详细的规定，可是还是
没有在不同环境下时的要求，但是《混凝土结构耐久性设计规范》中有着相关规定。

3.4施工的质量
在建筑中，施工质量对耐久性起着很关键的作用。

检测材料保护层的厚度，
良好的保养措施都对耐久性至关重要的因素。

《给排水工程构筑物结构设计规范》
和《混凝土结构设计规范》都没有对其进行规定和要求，《给水排水构筑物工程
及验收规范》和《混凝土结构工程施工质量验收规范》虽然是常规规范，可是也
没有这方面的要求。

《混凝土结构耐久性设计规范》中有一些特殊的附加要求，
在施工质量上可以作为耐久性的设计参考。

结束语：排水工程是一项民生工程，它与人民生活息息相关。

对于目前排水
工程结构设计耐久性方面存在的缺陷，包括相关规范中对混凝土结构耐久性的不
明确等现象，都是制约排水工程发展的重要因素，可以看出，排水工程整个行业
的发展仍需各个阶层人员的进一步努力。

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