浅谈影响城市排水建筑物耐久性的主要因素及对策

常　斌

摘要:随着我国城市排水建筑物的不断增加,城市排水混凝土建筑物的耐久性也就成了人们普遍关注的问题,由于混凝土炭化、存在裂缝、冻融冻胀、钢筋锈蚀、水质侵蚀和气蚀的原因,我国各大城市排水工程的耐久性普遍不足。本文将从工程设计、施工工艺、建筑材料和日常运行管理等方面来探讨提高城市排水建筑物耐久性的措施,从而延长建筑物的使用寿命。

关键词:排水建筑物耐久性对策

0 引言

目前,作为城市的基础产业的排水工程正以大规模、高质量、高速度的势头发展。20世纪70年代之前建设的排水工程,每年以损失几百亿元的速度破损跨塌,同时,全国城市排水工程建设每年又需要几百亿元来维护。如何提高城市排水建筑物耐久性这个问题的解决已刻不容缓。

1 原因分析

在进行原因分析之前,首先应该了解城市排水建筑物的种类和建筑材料。城市排水建筑物的种类主要有输水建筑物、泄水建筑物、水闸、排水泵站、渠道、堤防、污水处理厂、截洪沟以及泄、输水建筑物的配套设施等。而建筑材料主要有钢筋混凝土、混凝土以及土、砂、砌石、碎石、毛石等材料。

影响城市排水建筑物耐久性的原因很多。

1.1 设计标准不规范 我国排水建筑物设计标准问题是影响城市排水建筑物耐久性的一个重要原因,之前,在建设排水工程时,较少考虑抗冻防渗等因素,而是执行着按强度设计的模式,但由于当时的设计标准相对偏低,未考虑后期的排水泵站、堤防、污水处理厂等方面的因素,以至于在面对现今问题时,产生混凝土裂缝、混凝土冻融不够等问题。

1.2 排水建筑物质量差 质量问题主要包括设计规范、设计质量和施工质量。现今,很多排水建筑物都存在质量差的问题,在设计上不按耐久性的规定进行,施工时偷工减料,以至于混凝土裂缝、钢筋锈蚀和混凝土炭化等危害,在加上环境作用引起结构材料性能劣化、腐蚀对结构安全性的影响,质量差的排水建筑物不久就崩溃,工程寿命相当短,损失大量的人力物力和财力。

1.3 日常管理维护不足 影响排水建筑物耐久性的另外一个主要因素是日常管理维护费用不足,或者是维修不当,这些都降低排水建筑物的耐久性。很多地方不注重排水建筑物的维护工作,这其中也包含着维护人员的专业素质低,对排水建筑物缺乏正确的管理维护方式,有时候维护不够及时,从而使得混凝土出现裂缝或者炭化等原因,有时也会造成碱骨料反应破坏,这些都将降低排水混凝土的耐久性。

2 解决方案

提高城市排水建筑物的耐久性,不仅与设计规范有关,还与建筑物材料有关,也与设计、施工、日常运行和管理等密切相关。要想提高排水建筑物的耐久性,我们就必须采取相应的对策。

2.1 制定合适的设计规范,提高城市排水建筑物的耐久性 根据现行的水工建筑物设计规范,对建筑物的耐久性作了明确规定,对混凝土结构的耐久性也提出了最大水灰比、最低强度等级、抗渗等级、最小水泥用量、抗冻等级等措施及要求,以此来保证排水建筑物的耐久性。目前,在城市排水建筑物设计中,能够严格执行《国标》参考《水工》就已经是最优设计了,然而实际上,在排水建筑物设计中还不能满足要求,因为水工的水、气和环境与城市排水工程的都不一样,城市排水工程相对而言更加复杂和恶劣。按照混凝土结构验收规范要求进行施工,加强施工工艺管理,提高混凝土密实性高密实性是耐久性控制的主要指标,高性能混凝土由于流动性很高,易于流平和密实,一般不需要强力振捣,但对于普通混凝土,加强振捣,合理布点,是提高密实性的关键措施。由于漏振或振捣不密实而引起的混凝土缺陷已被大量工程实践证明。加强混凝土制备、运输等环节的控制,提高模板的密封性,防止漏浆是提高密实性、达到提高混凝土耐久性目标的措施。所以,要按照设计规范,提高城市排水建筑物的耐久性。

另外,在进行城市排水建筑物的设计时,除严格按国家现行标准规定执行外,还应该考虑到排水建筑物正常使用过程中建筑物的日常检测、维护及更换等工作。因此,建筑物设计不仅满足强度、稳定等要求,还应满足耐久性的要求。所以,在制定城市排水建筑物的设计规范时候,应该更具体、更严格、更科学,只有多方考虑,才是一个耐久性较好的完美设计。

2.2 加强施工管理,提高排水建筑物材料的选择水平 要提高排水建筑物的耐久性,我们应该重视施工管理,严把材料质量关,城市排水建筑物的施工,应严格执行工程施工监理和竣工验收的制度,尤其要进行耐久性专项质量检验。对混凝土结构中的原材料、掺合料的性质、品质、外加剂、和混凝土配合比等,应通过实验报告来确定。在城市排水工程施工中,还应该克服混凝土构件表面裂缝。否则,表面裂缝在一定条件下可发展为深层裂缝,甚至产生贯穿性裂缝。

加强对混凝土的早期养护,防止结构构件裂缝的产生。早期保水养护不足对混凝土的强度发展和耐久性均有不利影响,无论普通混凝土还是高性能混凝土,早期的水养护对其性能都是至关重要,尤其是掺入大量细掺料的高性能混凝土更需要尽早保水养护,否则会增加不可逆的自干燥收缩,引起开裂,影响强度和耐久性。

另外,在施工管理中还要抓住湿度和温度两方面来养护。防止因干燥或温度差而引起裂痕。还应该摒弃传统观念和做法,使用高性能混凝土和尽可能低的水泥用量来降低混凝土龟裂和提高它耐久性。比如掺入外加剂粉煤灰后的早期强度往往有所降低,而抗氯盐侵入的耐久性却能成倍增长。还有一方面,钢筋锈蚀也是排水工程混凝土主要的耐久性病害,我们需要从保护层厚度、混凝土的配合比、施工质量和施工养护等方面下功夫来防止钢筋锈蚀。施工组织设计时,应根据具体的结构形式和构件的特点,拿出具体方案,施工中加强监督和管理。分部工程验收时也应加强这一方面的检测。

2.3 提高城市排水建筑物的日常管理水平 日常管理和维护工作是提高城市排水建筑物耐久性的一个不可忽略的原因,在日常运行和管理中,必须按设计规定的情况运行和管理,并有专门的技术人员指导进行,不应该超出设计范围运行。为了保证建筑物的安全和耐久,对某些特殊的运行情况应该加强实时检测,建立健全完善的日常管理检测和维护制度,及时更换不能正常运行的混凝土构件,以免产生因日常检测、维护和修复不到位而降低排水建筑物的耐久性和使用寿命。

另外,还要制定相应的维护费用,用于排水建筑物的日常维护和管理。同时,还要对维护人员进行相关的培训和定期考核,确保维护和管理人员是符合专业需求的人员,以免因维护不当而降低排水建筑物的耐久性。

再者,在进行城市排水建筑物的日常管理中,要做到“三勤”,也就是勤检查、勤维护、勤修复,发现问题立即解决,也包括构件更换等,这些都是提高城市排水建筑物耐久性的必要手段。

同时,每年都要派专业人员对排水设施进行安全鉴定和安全评价,并有针对性的提出安全加固或改善运行使用的意见和措施,防微杜渐,未雨绸缪,尽量提高城市排水建筑物耐久性。

3 结束语

耐久性差、使用寿命短是我国城市排水建筑物普遍存在的两个问题,尤其是20世纪70年代之前的排水建筑物,由于当时的技术水平、材料质量等各方面原因,到现在为止,已经基本报废或带病运行。而且,现在的各方病害也在不断加重,修复和重建势在必行。因此,在设计和施工过程中,了解可以影响结构耐久性的建筑构造,做到有的放矢,同时也应该认真研究影响城市排水建筑物耐久性的各种因素,从设计规范、材料质量、施工水平、运行管理等多方面对今后将要建设的工程采取适当的预防对策,来提高城市排水建筑物的耐久性,延长它的使用寿命,为国家节约资源,为人民谋取福利。

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