探討給排水工程的耐久性設計

姜超

（貴州中工梵宇工程設計有限公司，貴州銅仁 554300）

1 給排水結構耐久性設計的重要意義

給排水結構的耐久性能夠直接決定給排水工程的使用年限，如果在進行給排水結構的設計時過于盲目的追求其帶來的經濟效益，而不結合實際的工程實施環境進行科學合理的方案制定并選擇合適的施工材料，將會大大縮短給排水工程的使用壽命，甚至會產生重大的危害。另外，給排水結構的耐久性與工程建設時所使用的混凝土發生的碳化和鋼筋的腐蝕情況也有直接關聯，因此在進行給排水結構的耐久性設計時相關工作人員應當充分考慮到這些問題。總體而言，由于給排水工程的結構組成相對比較復雜，除了基本的管道鋪設外，給排水工程還會與當地城市的污水處理廠產生工作上的交叉重疊[1]。現今工程建設業的工程量越來越多，用水量也在增加。工程建設的給排水系統中采用耐久性的設計，不僅可以降低經濟成本，而且可以提高資源利用率，進一步減少能源消耗，從而改善環境提高經濟發展水平[2]。因此，應該在工程建設的給排水系統使用耐久性的設計。

2 我國目前給排水工程現狀及存在的問題

2.1 忽視混凝土的使用壽命

在傳統的給排水工程中給排水結構的耐久性普遍較低，這主要是由于傳統的設計理念過于陳舊落后，已經難以適應現階段的給排水工程需求。特別是在整體工程的設計中相關的設計人員不能對影響給排水結構耐久性的因素進行綜合的考量，因此就使得設計方案不科學不合理，這一點在給排水工程中的混凝土使用方面就表現尤為顯著。混凝土的耐用性能和混凝土的強度都會對給排水結構的使用壽命造成一定程度的影響，而在進行工程設計時設計人員卻過分追求混凝土的強度卻忽視混凝土自身的使用壽命，這就會導致由于混凝土的耐久性能較差而造成給排水工程結構的使用年限縮短[2]。一般而言，給排水工程中最常出現的問題就是混凝土出現開裂現象和鋼筋結構腐蝕嚴重等問題，究其原因主要是相關設計人員在進行給排水結構的設計時沒有充分考慮到污水對混凝土和鋼筋的腐蝕情況，因此未能制定有效防范措施，造成在給排水工程中普遍存在的腐蝕問題，對城市的發展埋下了重大的安全隱患并造成了大量的經濟損失。

2.2 計算結構強度的方法落后

在傳統的給排水工程結構的設計中工作人員用于計算結構強度的方法和工具也相對落后，因此可能會出現計算數據存在一定的偏差，甚至還會出現重大誤差，而計算數據一旦出現問題將直接導致給排水結構的承載力發生變化，從而無法保證給排水工程的耐久性。在我國長期的給排水工程實踐中我們得出，通常情況下在給排水結構應用20 年左右就需要對其進行全面的檢修維護，當然，對于不同的給排水工程在維修周期方面也存在一定差異[3]。

2.3 設計管道不能滿足現階段城市的發展需求

近年來，隨著我國社會科學技術和經濟的不斷發展，以及“三胎政策”的放開，城鎮人口將持續增長，給排水工程管理部門的服務壓力將越來越大。在實際給排水管道設計工作中，設計人員仍然以局限性的傳統觀念對其進行設計，沒有根據發展規劃方案和城鎮實際的用水需求進行整體布局，既增加了投資成本，也削減了輸送管道的服務質量，給排水工程的耐久性也自然會隨之降低，為城市的發展增加了難度。

2.4 設計不科學，設計數據標注不清晰

在現階段的給排水工程建設過程中，普遍存在由于設計人員的專業素質較低而出現設計不規范的行為。在進行給排水工程的結構設計時，很多設計人員都過分依賴于自己的工作經驗進行方案的設計，而不進行嚴謹的數據計算和對施工環境的調研和考察，這樣一來就會大大降低給排水工程結構的科學性和合理性，給排水工程的耐久性也自然會隨之降低。除此之外，設計人員在進行工程結構的設計時并沒有按照國家相關規定中的標準對設計方案中的數據進行符號標注，這就導致施工人員進行施工時無法正確判斷相關數據信息，從而造成施工失誤[4]。另外，在給排水工程的施工過程中，設計人員不能與施工人員進行有效的溝通，各個部門之間缺乏機動性，也會對給排水工程的施工造成一定難度，衛生間給排水平面如圖1 所示。

圖1 衛生間給排水平面

3 提高給排水工程結構耐性的建議

3.1 合理延長排水工程結構的使用年限

在我國目前的建筑行業中，以混凝土為原材料的建筑結構在建筑使用年限方面又得到了不同程度的延長。當然對于不同規格建筑物所使用的混凝土也會存在一定的差異，例如我國在建筑業的有關規定中明確指出民用建筑物的使用壽命應當在50年以上，而城市內部中的標志性建筑物其使用年限應在100 年以上，用于特殊用途的如鐵路、橋梁等建筑使用年限應當在50~100 年之間。因此在進行給排水工程的結構設計時，應當采用強度和耐久性能較好的混凝土，合理延長給排水工程機構的耐久性。

3.2 環境類別

由于給排水工程所處環境的特殊性，我國的相關行業標準中已經明確規定了在給排水工程中鋼筋混凝土的使用環境，因此設計人員在進行工程結構的設計時應當按照相關的標準對不同環境下使用的混凝土結構加以區分，有針對性地設計給排水工程結構，并充分考慮到工程所處的實際環境進行方案設計，從而最大限度降低因環境對給排水結構產生的腐蝕。

3.3 合理鋪設給排水管道

管道的鋪設是給排水工程中最基礎也是最重要的一步，通常情況下在進行管道的鋪設以前，設計人員需要對給排水施工現場進行實地調研，然后結合實際的工程需求制訂總體的管道鋪設平面圖。在進行管道鋪設的規劃時，設計人員應該確保給水系統和排水系統能夠相互協調，在既保證供排水系統能夠正常運轉的同時盡量使給排水工程的設計更加簡潔美觀，為后續的檢修維護工作提供保障[5]。另外，在進行管道的鋪設時應當對規劃線路進行全面排查，嚴禁出現在管道鋪設過程中出現與其他工程管道相沖突的問題，管道鋪設完畢后施工人員應對管道進行下沉測試和閉水試驗，排查管道在鋪設過程中是否存在安全問題和泄露問題，在最大限度上保障管道的安全性。另外需要說明的是，在一些大型城市中進行給排水管道的鋪設時盡量選擇具有一定隔音效果的管道，避免出現管道在供排水的過程中產生噪聲影響居民的生活作息，給排水管道鋪設如圖2 所示。

圖2 給排水管道鋪設

4 結語

綜上所述，隨著我國經濟建設的高速發展，我國的城市化進程不斷加快，而給排水工程我國在城市化建設中的公共基礎工程，這對于一座城市的平穩運行起到重要的支撐作用。給排水工程涵蓋了雨污水泵站、污水處理廠及污水處理結構等多個不同的處理系統，因此給排水的整體工程結構極其復雜，并且由于給排水工程的特殊性質，因而通常設置在城市的地下空間，這就在很大程度上增加了給排水工程的施工難度。進行給排水工程施工時所需要的主要原料是混凝土，而在給排水工程中有混凝土建造而成的結構會不斷遭受到水的侵蝕，從而對給排水工程的耐久性造成不可逆的破壞，因此在進行給排水工程的設計時，相關的設計人員應當考慮到多重因素的影響，制定一套能夠保障給排水工程耐久性的設計方案。