淺析城市排水管道及構(gòu)筑物預(yù)防侵蝕的途徑

黃世召

（河北省黃驊市鑫大地建筑安裝工程有限公司 河北 黃驊 061100）

沿海開放戰(zhàn)略促進(jìn)了城市基礎(chǔ)設(shè)施一體化發(fā)展進(jìn)程。因沿海城市地下水中含有高成分的鹽堿。市政設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)時，排水管道和構(gòu)筑物工程設(shè)計(jì)時，必須綜合考慮防止地下水侵蝕水管道及構(gòu)筑物。

1 地下水侵蝕混凝土的機(jī)理

高濃度鹽水是造成地下水礦化度極高的根源，高礦化度水侵蝕混凝土?xí)r相對冰凍地區(qū)破壞程度更加嚴(yán)重，冰凍地區(qū)水位變動區(qū)被侵蝕的情況嚴(yán)重于水上部分；建筑物基礎(chǔ)部分一般處于地下水位之下，相對地層滲透系數(shù)大時將更趨嚴(yán)重。

2 地下水侵蝕混凝土的內(nèi)在因素

2.1 混凝土中不僅礦化物易受地下水的侵蝕，其中CO2或硫酸鹽因化學(xué)反應(yīng)會造成侵蝕，另外，混凝土其中的細(xì)微裂縫導(dǎo)致侵蝕水滲入混凝土之中，導(dǎo)致侵蝕情況更加嚴(yán)重?；炷良?xì)微裂縫出現(xiàn)根源在于：①水泥主要成分會與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成水化硫酸三鈣、水化硫酸四鈣和水化硫酸五鈣，新生成物質(zhì)使得硬化過程出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，是混凝土開裂的主因。②新生成物質(zhì)與石料接觸面，特別是粗石料下部，微細(xì)裂縫及孔穴會大量生成。③混凝土完成澆筑任務(wù)后凝結(jié)開始，石料部分會出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，而水分呈上升趨勢，是混凝土表面出現(xiàn)泌水的根源，但是泌水會影響到混凝土塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。

2.2 地下水侵蝕混凝土的類型，包括分解性侵蝕、結(jié)晶性侵蝕和結(jié)晶分解復(fù)合型侵蝕共三種形式。

3 阻斷侵蝕排水管道和構(gòu)筑物的途徑

3.1 選擇優(yōu)質(zhì)排水管道材料。常用的排水管道優(yōu)質(zhì)管材包括鋼筋混凝土承插管和新型管材兩種，新型管材主要有玻璃鋼夾砂復(fù)合管和高密度聚乙烯管兩種，各型管材各具優(yōu)缺點(diǎn)。

3.1.1 鋼筋混凝土承插管。設(shè)計(jì)排水工程往往會選擇這種管材，常見的類型有平口管和承插口管。優(yōu)點(diǎn)：①承插式膠圈柔性接口適合普遍推廣；②施工后回填簡單；③造價(jià)成本不高。管材供應(yīng)價(jià)低，承插口不排除軟土地基，適應(yīng)性強(qiáng)而被采用。缺點(diǎn)：①重量大，吊裝安裝都必須機(jī)械化；②市場上很難找到標(biāo)準(zhǔn)配件，只能采用配件及支管簡單管線。

3.1.2 玻璃鋼夾砂復(fù)合管。優(yōu)點(diǎn)：①管材可就地生產(chǎn)無需外運(yùn)費(fèi)用；②耐腐蝕性好，可節(jié)省防腐處理費(fèi)用；③強(qiáng)度大自重輕，運(yùn)輸安裝容易；④摩擦阻力不大運(yùn)輸能力強(qiáng)，玻璃鋼管粗糙系數(shù)為0.0084，可大大地避免管道途中造成的損失，管道無需埋深，可省下大量的施工費(fèi)用。缺點(diǎn)：①管材價(jià)格偏高；②回填操作程序復(fù)雜。這種管材因價(jià)格下不來，推廣必然受到制約。

3.1.3 高密度聚乙烯管(HDPE)：優(yōu)點(diǎn)：①耐腐蝕性好，避免許多防腐工作；②強(qiáng)度高自重輕，易于運(yùn)輸和安裝；③存在較小的摩擦阻力，可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)力輸送，管道的沿程大為縮短。缺點(diǎn)：①管道電熱熔接口影響正常維修。②技術(shù)上的管道接口會影響切割和維修等后續(xù)工作，其埋地工程使用規(guī)模受限。

3.1.4 增強(qiáng)聚丙稀管(FRPP)。優(yōu)點(diǎn)：①該管材具備高強(qiáng)度、剛性和抗沖擊特性；②較小的摩擦阻力、壽命長和易于安裝；③內(nèi)壁具備較強(qiáng)的耐腐蝕功能，可減免防腐處理工作；光滑、不結(jié)垢、接口存在轉(zhuǎn)角大；④小的摩擦阻力，較強(qiáng)的運(yùn)輸能力。缺點(diǎn)：①管道填土不厚于4 m；②回填處理標(biāo)準(zhǔn)高。增強(qiáng)聚丙烯比玻璃鋼夾砂復(fù)合管和HDPE管價(jià)格優(yōu)勢明顯，綜合因素表現(xiàn)好，通常被沿海地區(qū)看好其使用前景。受環(huán)境條件限制也會選擇鋼筋混凝土管材，高抗(或抗)硫酸鹽水泥材料生產(chǎn)的鋼筋混凝土管道需要預(yù)訂。當(dāng)需求急切時將涂熱瀝青濆在鋼筋混凝土管道表面來回兩次完成，兩端接口20 cm先期避免熱瀝涂蓋，當(dāng)管道安裝接口完成后再補(bǔ)做。

3.2 基礎(chǔ)管道建設(shè)。分析沿海地區(qū)工程中構(gòu)筑物侵蝕的物質(zhì)是硫酸鹽結(jié)晶，受到侵蝕時鋼筋混凝土相對混凝土損失更大。因此，施工時采素混凝土基礎(chǔ)更可靠，混凝土基礎(chǔ)的防護(hù)措施為：采用高抗硫酸鹽水泥較好。外加劑增加條件：沿海地區(qū)的混凝土抗?jié)B性、耐久性要提升，必須在混凝土攪拌時將減水劑和引氣劑加入，抗侵蝕能力會得到強(qiáng)力提升。

3.3 鋼筋混凝土管道、構(gòu)筑物間的回填材料

3.3.1 鋼筋混凝土管道和構(gòu)筑物間可回填碎石。碎石中必須含適量的粘土。查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料可知，砂粒強(qiáng)透水不少于10%的粘土?xí)r，其滲透系數(shù)會減少超過90%，隨著土量不斷增加，滲透系數(shù)降低幅度越來越大，基于上述規(guī)律得知回填的碎石構(gòu)成不透水層，最終會影響管道和構(gòu)筑物間因碎石構(gòu)建的地下水流通道。確保管材強(qiáng)度免受影響，夯實(shí)碎石層的密實(shí)度，確保路面不會發(fā)生沉降現(xiàn)象。

3.3.2 鋼筋混凝土管道、構(gòu)筑物、管道接口、沉降縫外側(cè)等和混凝土基礎(chǔ)，均涂熱瀝青兩道防止侵蝕。