淺析城市排水管道及構筑物預防侵蝕的途徑

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）

沿海開放戰略促進了城市基礎設施一體化發展進程。因沿海城市地下水中含有高成分的鹽堿。市政設施規劃設計時，排水管道和構筑物工程設計時，必須綜合考慮防止地下水侵蝕水管道及構筑物。

1 地下水侵蝕混凝土的機理

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時相對冰凍地區破壞程度更加嚴重，冰凍地區水位變動區被侵蝕的情況嚴重于水上部分；建筑物基礎部分一般處于地下水位之下，相對地層滲透系數大時將更趨嚴重。

2 地下水侵蝕混凝土的內在因素

2.1 混凝土中不僅礦化物易受地下水的侵蝕，其中CO2或硫酸鹽因化學反應會造成侵蝕，另外，混凝土其中的細微裂縫導致侵蝕水滲入混凝土之中，導致侵蝕情況更加嚴重。混凝土細微裂縫出現根源在于：①水泥主要成分會與水發生化學反應生成水化硫酸三鈣、水化硫酸四鈣和水化硫酸五鈣，新生成物質使得硬化過程出現收縮現象，是混凝土開裂的主因。②新生成物質與石料接觸面，特別是粗石料下部，微細裂縫及孔穴會大量生成。③混凝土完成澆筑任務后凝結開始，石料部分會出現下沉現象，而水分呈上升趨勢，是混凝土表面出現泌水的根源，但是泌水會影響到混凝土塑性收縮而產生裂縫。

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

3 阻斷侵蝕排水管道和構筑物的途徑

3.1 選擇優質排水管道材料。常用的排水管道優質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合管和高密度聚乙烯管兩種，各型管材各具優缺點。

3.1.1 鋼筋混凝土承插管。設計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。優點：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造價成本不高。管材供應價低，承插口不排除軟土地基，適應性強而被采用。缺點：①重量大，吊裝安裝都必須機械化；②市場上很難找到標準配件，只能采用配件及支管簡單管線。

3.1.2 玻璃鋼夾砂復合管。優點：①管材可就地生產無需外運費用；②耐腐蝕性好，可節省防腐處理費用；③強度大自重輕，運輸安裝容易；④摩擦阻力不大運輸能力強，玻璃鋼管粗糙系數為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用。缺點：①管材價格偏高；②回填操作程序復雜。這種管材因價格下不來，推廣必然受到制約。

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

3.1.4 增強聚丙稀管(FRPP)。優點：①該管材具備高強度、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內壁具備較強的耐腐蝕功能，可減免防腐處理工作；光滑、不結垢、接口存在轉角大；④小的摩擦阻力，較強的運輸能力。缺點：①管道填土不厚于4 m；②回填處理標準高。增強聚丙烯比玻璃鋼夾砂復合管和HDPE管價格優勢明顯，綜合因素表現好，通常被沿海地區看好其使用前景。受環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的鋼筋混凝土管道需要預訂。當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，當管道安裝接口完成后再補做。

3.2 基礎管道建設。分析沿海地區工程中構筑物侵蝕的物質是硫酸鹽結晶，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更可靠，混凝土基礎的防護措施為：采用高抗硫酸鹽水泥較好。外加劑增加條件：沿海地區的混凝土抗滲性、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力提升。

3.3 鋼筋混凝土管道、構筑物間的回填材料

3.3.1 鋼筋混凝土管道和構筑物間可回填碎石。碎石中必須含適量的粘土。查閱相關文獻資料可知，砂粒強透水不少于10%的粘土時，其滲透系數會減少超過90%，隨著土量不斷增加，滲透系數降低幅度越來越大，基于上述規律得知回填的碎石構成不透水層，最終會影響管道和構筑物間因碎石構建的地下水流通道。確保管材強度免受影響，夯實碎石層的密實度，確保路面不會發生沉降現象。

3.3.2 鋼筋混凝土管道、構筑物、管道接口、沉降縫外側等和混凝土基礎，均涂熱瀝青兩道防止侵蝕。