北非機(jī)場(chǎng)抗硫水泥使用策略研究

牛鵬飛 李后福 薛小軍

中國(guó)建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 201204

北非某機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目中，原設(shè)計(jì)對(duì)于與土壤接觸的混凝土（包括樁基），均使用了抗硫水泥，總混凝土量17萬(wàn)m3?？偹嘤昧?.3萬(wàn)噸，而該國(guó)一年全部的抗硫水泥產(chǎn)量不足2萬(wàn)噸，大量的抗硫水泥需要進(jìn)口，成本高，周期長(zhǎng)，項(xiàng)目工期及項(xiàng)目成本均無(wú)法滿足這一條件。而對(duì)機(jī)場(chǎng)周邊項(xiàng)目的調(diào)查顯示，周邊項(xiàng)目中，僅水塔有使用抗硫水泥的先例，其他單體均未使用抗硫水泥，20多年來(lái)，使用良好，未出現(xiàn)明顯的腐蝕現(xiàn)象.表明此處采用抗硫水泥從技術(shù)角度是偏于保守的。應(yīng)采取必要的策略和相關(guān)的工作流程來(lái)調(diào)整抗硫水泥的使用[1]。

1 策略及工作流程

1.1 抗硫水泥使用策略

對(duì)抗硫水泥的使用，存在三種策略：①完全不用，且用普通水泥替換；②部分使用；③完全不用，采用其它方式抗腐蝕。

1.2.工作流程設(shè)計(jì)

一般設(shè)計(jì)中，水泥的選擇，通常按照如下流程進(jìn)行，這是一個(gè)肯定邏輯關(guān)系：

具體到對(duì)應(yīng)的三種策略，這個(gè)流程必須設(shè)計(jì)為：①確定是否采用抗硫水泥；②若采用抗硫水泥，需明確抗硫水泥的范圍。本工程由于監(jiān)理已經(jīng)在圖紙上要求采用抗硫水泥，所以，必須先對(duì)原設(shè)計(jì)的的不合理性進(jìn)行分析及論述，這是一個(gè)否定的邏輯關(guān)系，所以，為實(shí)現(xiàn)1.1中所述的三種策略，須采用否定-肯定的工作流程。

2 工作流程之否定

2.1 原地勘的分析報(bào)告及腐蝕性等級(jí)

根據(jù)ALG-EX-L12-A1-04-E01，共有16個(gè)探點(diǎn)進(jìn)行了土壤的化學(xué)成分分析，其中B11，B12，B13三點(diǎn)SO4-2較高，最高達(dá)到了1483mg/Kg；共有6個(gè)探點(diǎn)進(jìn)行了地下水的化學(xué)成分分析，其中，除B10點(diǎn)外，其余各點(diǎn)的SO4-2都集中在120～400mg/L；B10點(diǎn)則意外的達(dá)到了1172.92mg/L；探點(diǎn)分布圖詳圖1（其中，B-2點(diǎn)距離場(chǎng)地較遠(yuǎn)，而未在下圖中顯示）。地勘單位依據(jù)SO4-2和CL-含量，參照NA16002（等同于EN206-1）將場(chǎng)地的腐蝕性等級(jí)定為XA2；等級(jí)劃分詳NA16002表1。

表1 符合土壤及地下水化學(xué)侵蝕的極值例目

圖1 與水樣相關(guān)的地勘點(diǎn)位圖（陰影部分為B-10）

2.2 原測(cè)試報(bào)告的疑點(diǎn)分析

2.2.1 土壤化學(xué)成分與地下水化學(xué)成分相關(guān)性

一般而言，土壤的化學(xué)成分分析與地下水的化學(xué)成分分析具有相關(guān)性。從原地勘提供的各點(diǎn)位化學(xué)分析報(bào)告可以驗(yàn)證這一點(diǎn)，見(jiàn)表2。

表2 鉆探點(diǎn)位水土硫酸鹽含量比對(duì)

從表3可以看出，地下水均處于粘土層或淤泥質(zhì)粘土中，由粘土層的的對(duì)比中可以看出，水中的主要來(lái)源應(yīng)為土壤中的可溶解性硫酸鹽。從表4可以看出，B-10點(diǎn)土壤中硫酸鹽含量與是B-8的兩倍，但水中硫酸鹽含量是B-8點(diǎn)的4倍，這不符合一般規(guī)律，有必要查明B-10點(diǎn)地下水成因，確認(rèn)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)的準(zhǔn)確性[2]。

表3 地下水位處土壤分類(lèi)

表4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2.3 腐蝕性等級(jí)的疑點(diǎn)分析

2.3.1 B-10點(diǎn)的高含硫特性成因分析

地勘報(bào)告指出：

①在松軟灰色粘土中，水主要都被吸收了，很少流動(dòng).除了在沙石層中會(huì)有水流動(dòng)外，這一土層不能被稱為自由層.這一地層為透鏡狀受壓蓄水地質(zhì)層。

②硬質(zhì)粘土基本不滲水，只有厚度有限（＜1m）的沙石碎屑層會(huì)有水出現(xiàn)，這一地層可能會(huì)蓄積和引導(dǎo)地下水；

B-10點(diǎn)土壤剖面顯示（詳圖2），地下水位以上3.5米為淤泥質(zhì)土層，此部分水被淤泥質(zhì)土層所吸收，很少流動(dòng)。地下水位以下3.2米為帶砂礫的淤泥質(zhì)粘土；根據(jù)地勘推斷，地下水的來(lái)源極有可能是通過(guò)此土層來(lái)引導(dǎo)和輸送；按此推斷，則B-10點(diǎn)周邊的一定范圍內(nèi)，水中硫酸鹽的含量與該土層中水的硫酸鹽含量在量級(jí)上是一致的[3]。

圖2 B-10點(diǎn)土壤剖面顯示

2.3.2 腐蝕性等級(jí)的確定的條件

原地堪報(bào)告僅僅依據(jù)B-10一點(diǎn)就將全部場(chǎng)地判定為XA2，并且使用抗硫水泥，是明顯不合理的，但規(guī)范中也未明確多少點(diǎn)出現(xiàn)硫含量超標(biāo)，就應(yīng)該使用抗硫水泥，換句話說(shuō)，憑一點(diǎn)來(lái)確定總面積達(dá)5萬(wàn)平米的腐蝕性等級(jí)，是非常不科學(xué)的，很顯然，規(guī)范制定者將這一權(quán)力留給了地堪單位和設(shè)計(jì)人員.鑒于這一點(diǎn)，我們就有機(jī)會(huì)否定原設(shè)計(jì)以偏概全的偏頗行為，為抗硫水泥的使用限定一個(gè)范圍，而這個(gè)范圍的最終確定，依賴于的擴(kuò)散速度以及濃度的衰減，只要通過(guò)試驗(yàn)?zāi)軌颢@得這些參數(shù)，那么范圍的確定將非常的簡(jiǎn)單[4]。

2.3.3 取樣試驗(yàn)點(diǎn)位的確定

為重新確定，需對(duì)B-10點(diǎn)進(jìn)行取樣并做相關(guān)的水及土壤的化學(xué)成分分析，同時(shí)在B-10點(diǎn)周邊進(jìn)行補(bǔ)充勘探，進(jìn)行相同深度內(nèi)水和土壤的化學(xué)成分比對(duì)；具體補(bǔ)充勘探平面詳圖3；

圖3 試驗(yàn)點(diǎn)位布置平面圖

地勘點(diǎn)的布置及取樣主要依據(jù)以下原則：

（1）重新對(duì)B-10進(jìn)行取樣分析；

（2）在B-10點(diǎn)四周布置四個(gè)取樣點(diǎn)，距離B-10點(diǎn)分別為：B-10B（18.8m）B-10D（21m）B-10E（26m），B-10G（19m）；這四個(gè)點(diǎn)所圍合的面積約1811平米；

3）外圍再布置四個(gè)取樣點(diǎn)（B-10A，B-10C，B-10F，B-10H），B-10C基本位于B-10與B-9點(diǎn)之間（B-9點(diǎn)含量為132.11mg/L），B-10H則基本位于B-10與B-14之間（B-14點(diǎn)含量為191.37mg/L）具體詳附件；

（4）取樣要求：

①對(duì)于15m深的鉆孔點(diǎn)：

初見(jiàn)地下水位處（約7.5m深度）；

淺黃色淤泥質(zhì)土層，部分帶沙礫（約12.50m深度）。

②對(duì)于9m深的鉆孔點(diǎn)：

初見(jiàn)地下水位處（約7.5m深度）。

（備注：具體取樣深度可能會(huì)由于水位高度和砂礫層高度的不同而有所差別；）

3 工作流程

3.1 原設(shè)計(jì)之肯定（完善證據(jù)鏈）

為了達(dá)到我們所最終希望的結(jié)果，我們首先通過(guò)三份信函，完善證據(jù)鏈，最后進(jìn)行補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。①首先，通過(guò)1#信函，請(qǐng)監(jiān)理確認(rèn)使用抗硫水泥的原因——監(jiān)理回復(fù)是因?yàn)閄A2的腐蝕性等級(jí)；②再次，通過(guò)2#信函，請(qǐng)監(jiān)理確認(rèn)XA2等級(jí)確認(rèn)的原因——監(jiān)理回復(fù)是因?yàn)锽-10點(diǎn)硫離子超標(biāo)。

3.2 提出異議及解決方案

①通過(guò)3#信函，告知監(jiān)理，因?yàn)橐粋€(gè)點(diǎn)而提高整個(gè)場(chǎng)地抗腐蝕等級(jí)，并大量使用抗硫水泥是不合理的，進(jìn)而提出了我們的建議——通過(guò)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)確定抗硫水泥使用范圍——監(jiān)理對(duì)此沒(méi)有反對(duì)。

②補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)的布置得到了監(jiān)理，CTC，和業(yè)主的批準(zhǔn)。

3.3 原設(shè)計(jì)之否定

2015年3～5月，阿爾及利亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室完成了所有點(diǎn)的取樣試驗(yàn)并給出了分析報(bào)告，分析表明，所有點(diǎn)位（包括B-10點(diǎn)）的含量均小于200mg/L；

插曲：事實(shí)上，由于XA2的抗腐蝕等級(jí)已被CTC批準(zhǔn)，在實(shí)際的實(shí)施過(guò)程中，承包方對(duì)腐蝕性等級(jí)的定性作了讓步，同意仍然沿用原設(shè)計(jì)的XA2的抗腐蝕等級(jí)，但不采用抗硫水泥[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

在國(guó)際承包工程實(shí)施過(guò)程中，要善于發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)存在的缺陷，任何缺陷，只要運(yùn)用得當(dāng)，都會(huì)成為承包商獲利的機(jī)會(huì)——有利可圖。

在具體實(shí)施過(guò)程中，要做好證據(jù)鏈的收集，建立好證據(jù)鏈的肯定／否定邏輯關(guān)系，避免監(jiān)理工程師的反悔，不認(rèn)賬——準(zhǔn)備充分。

要考慮業(yè)主，相關(guān)政府部門(mén)的利益，在于監(jiān)理工程師的斗爭(zhēng)中爭(zhēng)取各方的支持——團(tuán)結(jié)多數(shù)。

實(shí)施過(guò)程中，把握好度，避免對(duì)方太過(guò)強(qiáng)烈的反彈，為后續(xù)工作埋下隱患－適可而止。