摘要：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。而排水工程的管道一般都是设置在地下，在排水的过程中，其需要承受高于其他土木工程结构更为严重的侵蚀，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。
关键词：给排水工程；结构耐久性；设计
引言：
结构的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，因其需要承受高于其他土木工程结构更为严重的侵蚀。所以相关人员需要加强对给排水结构的研究，采取有效措施提高结构的耐久性。
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进行有效的加强。
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。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。例如大连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非常大的经济损失。
2.2设计规范待完善
目前指导给排水结构耐久性设计的主要规范包括《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》及《工业建筑防腐蚀设计规范》。其中，《给水排水工程构筑物结构设计规范》作为给排水结构的专业规范，没有像其他水利水电、港口、铁路、桥梁等专业在规范中专门将“结构耐久性要求”设为一章节，只是在“材料”、“正常使用极限状态验算规定”及“基本构造规定”等章节中有一些具体要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于耐久性设计非常重要的设计使用年限及环境类别并没有提及，只是提示参见《混凝土结构设计规范》及现行有关规范，不是很明确。而《混凝土结构设计规范》及《混凝土结构耐久性设计规范》中对环境类别的划分有一定区别。而且《给水排水工程构筑物结构设计规范》与《工业建筑防腐蚀设计规范》中关于混凝土材料耐久性的要求也不尽相同，造成设计人员的无所适从和不便。另外，对于影响混凝土结构耐久性的各种因素及规定研究还欠深入，难以达到进行定量设计的程度。
3.对于提高工程耐久性的建议
为了能够全方位提升给排水结构的耐久性，首先就需要转变设计人员的理念。在日常的设计过程中，需要认识到混凝土的强度以及耐久性对整个的工程结构都是同等重要的。在设计时需要合理计算建筑物的承载能力、裂缝等，更需要联系工程的实际情况，合理估计构件的耐久性。
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，在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心。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，《给水排水工程构筑物结构设计规范》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《混凝土结构耐久性设计规范》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《混凝土结构耐久性设计规范》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《给水排水工程构筑物结构设计规范》来设计耐久性。
结束语：
所谓耐久性设计，就是在明确结构使用条件和环境作用的基础上进行工程结构的设计，以便使其在规定的使用年限内具有一定的安全性能和适用性能。如果没能做好工程建设的耐久性设计，将会导致未来社会承担过多的负担，继而不利于社会的发展。而在进行给排水工程结构的设计时，由于周围环境中含有大量的腐蚀性因素，容易影响构筑物的使用寿命，所以尤其需要做好工程结构的耐久性设计。
参考文献：
[1]李轩，马雪.关于给排水工程结构耐久性设计的思考[J].建筑学研究前沿，2019（14）.
[2]侯一柯.给排水工程结构耐久性设计的分析[J].电力设备，2019（07）.
[3]陈磊，王海艳.浅析给排水工程结构耐久性设计[J].基层建设，2019（12）.
论文作者:肖泽
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/7
标签：耐久性论文; 结构论文; 给排水论文; 工程论文; 混凝土论文; 设计规范论文; 构筑物论文; 《基层建设》2019年第31期论文;