分析預埋件施工技術(shù)及鋅鎳滲層防腐技術(shù)在地鐵工程中的應用

劉巍

【摘要】在地鐵隧道管線及設備安裝過程中，目前大多采用人工鉆孔，對環(huán)境及施工人員的健康造成嚴重影響的同時，還會造成結(jié)構(gòu)破壞，降低工程壽命，增加運營維護成本。運營地鐵隧道還存在鋼構(gòu)件及設備腐蝕嚴重的問題。為此，對地鐵隧道電纜、管線、設備安裝及鋼構(gòu)件、設備腐蝕的現(xiàn)狀進行了調(diào)研，指出存在的問題。說明人工鉆孔所帶來的危害，提出預埋件技術(shù)這一解決方案，進行了相關(guān)實驗； 針對扣件設備腐蝕嚴重的問題，提出了鋅鎳滲層防腐技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】預埋件施工技術(shù)；鋅鎳滲層防腐技術(shù)；地鐵

全面推廣預埋件技術(shù)，可提高設備安裝效率，改善安裝環(huán)境。大大降低對結(jié)構(gòu)的損傷，延長工程壽命。運營維護簡便、易行。全面推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)，可預防設備及安裝扣件銹蝕，降低營運成本。分析預埋件施工技術(shù)及鋅鎳滲層防腐技術(shù)在地鐵工程中的應用，能夠保證地鐵工程建設質(zhì)量。

一、地鐵隧道設備安裝現(xiàn)狀令人堪憂

1.安裝設備種類眾多

地鐵機電安裝包括諸多系統(tǒng)，如通風空調(diào)、給水排水、消防給水、動力照明、火災報警（FAS）、環(huán)境與設備監(jiān)控（BAS）、通信、信號、導向等等，需在地鐵隧道內(nèi)安裝及鋪設的設備管線眾多且布局復雜。地鐵工程施工中土建施工周期長，機電安裝工程施工周期短、施工空間異常狹窄，給機電安裝承包商造成巨大的工期壓力，也給現(xiàn)場的施工人員造成很大的影響。 地鐵機電專業(yè)安裝設備管線多、相互交叉、錯綜復雜，如何做好管線布置綜合平衡、合理設計與應用，關(guān)系到整個機電安裝工程的施工進度，也制約著地鐵是否能如期開通運營。

2.設備安裝打孔多

以盾構(gòu)地鐵隧道為例，目前大部分電纜、管線及設備的安裝都需要在管片上打孔。這種作業(yè)方法存在以下三方面的弊?。阂皇鞘┕すばз|(zhì)量低，安裝的質(zhì)量無法得到保障， 給今后設備的使用和運營留下了事故隱患；二是施工作業(yè)時噪聲及粉塵污染嚴重，影響作業(yè)人員的身體健康。若采用對環(huán)境、施工人員安全和健康影響較小的鉆孔設備，則施工成本大大增加；三是由于打孔作業(yè)會對管片結(jié)構(gòu)造成永久性的損傷，導致管片結(jié)構(gòu)破壞、開裂、滲漏水等質(zhì)量問題，從而使工程的使用壽命大打折扣。

二、解決方案———全面推廣預埋件技術(shù)

天盾槽預埋技術(shù)和哈芬槽預埋技術(shù)二十世紀初源于德國，是隨著混凝土工程的快速發(fā)展而研發(fā)應用的一種預埋件技術(shù)，廣泛應用于隧道、橋梁工程等鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 在軌道交通工程中是接觸網(wǎng)、通信信號及電力設備等固定安裝的最佳選擇，哈芬槽也適用于所有會發(fā)生動態(tài)承載的固定裝置中，如起重軌或機械固定裝置。 哈芬槽是一種適用于各類混凝土構(gòu)筑物的預埋裝置，其基本工作原理是：先將 U 型槽鋼預埋于混凝土中，再將 T 型螺栓的大頭扣進U 型槽中，再將要安裝固定的設備構(gòu)件用 T 型螺栓固定。 國內(nèi)研發(fā)生產(chǎn)的哈芬槽同類產(chǎn)品有華盾槽、天盾槽等。哈芬槽具有以下優(yōu)異的質(zhì)量特性：1）高承載能力，最高可達32 kN/m 或 128 kN/m。 2）可用于靜態(tài)和動態(tài)承載。3）安裝邊距小，最小可達 5 cm。 4）安裝便捷，易于調(diào)整。 5）安裝作業(yè)無噪音、無塵。 6）采用不銹鋼或經(jīng)防腐處理的鋼材，防腐性能好。作為一種十分成熟的混凝土預埋件技術(shù)，哈芬槽應用于地鐵隧道各種設備安裝時，具有以下顯著優(yōu)點：1）對隧道結(jié)構(gòu)零損傷，可有效延長工程使用壽命。2）雖然預埋件一次性投入成本費用增加，但從長遠看降低了設備的運營維護費用，設備安裝及維護總體成本降低。 3）安裝作業(yè)環(huán)境大大改善，設備安裝效率顯著提高，平均每 10 km 可縮短工期1 個月 。 4）便于在運營期更換及增加各種設備。全面推廣預埋件技術(shù)，可提高設備安裝效率，改善安裝作業(yè)環(huán)境，便于設備的日常維護保養(yǎng)，同時也大大降低了因安裝施工而導致的隧道結(jié)構(gòu)損傷，有效延長了工程壽命。

絕緣尼龍?zhí)坠茴A埋技術(shù)：絕緣尼龍?zhí)坠茴A埋技術(shù)是為了便于各類設備安裝時管子穿過磚墻、混凝土梁、混凝土墻等構(gòu)件，在混凝土澆筑時以預埋套管的形式在混凝土構(gòu)件上預留孔洞。該技術(shù)適用于人防、地下工程、化工、鋼鐵、自來水、污水處理等管路穿墻壁要求嚴密防水之處。

預埋件技術(shù)的比較優(yōu)勢，哈芬槽/華盾槽、天盾槽及絕緣尼龍?zhí)坠艿阮A埋技術(shù)與傳統(tǒng)的鉆機打孔技術(shù)相比較，預埋件技術(shù)在標準化程度、綜合工效、對混凝土結(jié)構(gòu)的保護等方面均體現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢，鉆機打孔技術(shù)在前期工程造價方面相對較低，但綜合考量工程后期的維修保養(yǎng)費用的投入及工程壽命等因素，預埋件技術(shù)從整體上說較之傳統(tǒng)的鉆機打孔技術(shù)具有絕對的比較優(yōu)勢。地鐵設備及安裝部件腐蝕現(xiàn)象嚴重在眾多的地鐵運營系統(tǒng)設備中，存在大量鋼鐵材質(zhì)的零部件，如各種設備部件、緊固件等。 這些設備部件和緊固件，由于在制造時缺乏適當?shù)姆栏胧?，加之應用環(huán)境條件惡劣，使用過程中往往存在嚴重的氧化銹蝕現(xiàn)象，對設備的正常使用產(chǎn)生不良影響，也造成了諸多的設備安全隱患。 地鐵設備及安裝部件腐蝕現(xiàn)象的普遍存在，是業(yè)內(nèi)亟待解決的一個質(zhì)量通病。

三、解決措施———推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)

鋅鎳滲層防腐技術(shù)是一種化學熱處理技術(shù)，該技術(shù)是在滲鋅技術(shù)的基礎(chǔ)上，為增強滲層的耐磨性和防腐蝕性，在配方中添加鎳、鋁而發(fā)展起來的黑色金屬防腐技術(shù)。 該技術(shù)的原理是：在一定溫度條件下鋼鐵件與鋅、鋁、鎳、稀土等多種元素充分接觸加熱，使鋅、鋁、鎳等多元金屬原子均勻擴散入鋼鐵制品表面，在制品表面形成鋅、鋁、鎳、鐵比例不同的金屬間化合物-合金共滲層。 它的電位低于鐵高于鋅，作為陽極保護層，其防腐壽命自然長于同樣厚度的純鋅防腐層。 鋅鎳滲層處理技術(shù)的各項物理和力學性能，如抗拉強度、屈服點、抗腐蝕性和表面硬度方面均優(yōu)于不銹鋼材料。工程實踐證明，推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)是解決地鐵設備及安裝部件腐蝕問題的有效應對措施。全面推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)，預防設備及安裝部件銹蝕，可有效降低營運成本，提高設備的完好率和安全性。

結(jié)束語

在地鐵隧道管線及設備安裝過程中，目前大多采用人工鉆孔，對環(huán)境及施工人員的健康造成嚴重影響的同時，還會造成結(jié)構(gòu)破壞，降低工程壽命，增加運營維護成本。運營地鐵隧道還存在鋼構(gòu)件及設備腐蝕嚴重的問題。提出了鋅鎳滲層防腐技術(shù)。全面推廣預埋件技術(shù)，可提高設備安裝效率，改善安裝環(huán)境，降低對結(jié)構(gòu)的損傷，延長工程壽命，使運營維護簡便、易行； 全面推廣鋅鎳滲層防腐技術(shù)，預防設備及鋼構(gòu)件銹蝕，降低營運維護成本。

參考文獻

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