(煙臺盛泰園林建筑有限公司,山東 煙臺 264003)
給排水管道貫穿于城市的各個區域,是生活用水和廢水的重要流通渠道。管道的敷設環境特殊,若所用管材質量欠佳將嚴重影響抗滲性和抗腐蝕性,隨時間的延長而出現管道腐蝕現象,不利于城市的正常運轉。鑒于此,有必要采取防腐措施,以提高給排水管道的耐久性。
某建筑工程為7 層框架式結構,總高度為28.9m,總建筑面積為22683m2。建筑室內管材包含卡壓式薄壁不銹鋼管、PP-R 給水管等,管道敷設穿越伸縮縫時均配套合適規格的伸縮節;此外還配備了雙壁波紋管,以作為室外污水管而使用。
給排水管道在排水工程中具有舉足輕重的地位,但其在外界環境的持續性影響下易發生不同程度的腐蝕現象,例如管道與富有腐蝕性的液體或是潮濕的空氣接觸,隨之出現腐蝕并弱化管道的應用價值,難以滿足給排水需求。鑒于此,有必要對給排水管道采取有效的防腐措施,實現對排水管道的防護。工程實踐中,應從給排水管道的基本特性出發,引入新型技術,切實提高其抗腐蝕能力和抗滲漏能力,保證給排水管道在使用周期內始終維持穩定運行狀態,給日常生產、生活創設良好條件。
縱觀業內發展狀況,基于給排水管道的防腐措施主要包含三類,即優化管道內部結構、保護層法及電化學保護法。從我國的實際狀況來看,防護層法的應用較為廣泛,但此法存在局限之處,隨著管道使用時間的延長,原本黏附于管壁的防腐層逐步受損,對管道的保護作用逐步減弱。對此,相關領域的技術人員相繼圍繞給排水管道防腐層測試技術展開探討,在既有基礎上提出多種新型檢測技術,以便及時掌握防腐層的實際情況:一是磁場強弱檢測技術,其主要工作思路在于向管道接通交流電,通過檢測管道磁場強弱的方式掌握防腐層的完整程度;二是電流梯度檢測技術,其工作思路也是在管道上接通交流電,但檢測對象為電流信號的數值,根據此項數據分析防腐層的受損情況;三是標準管地電位檢測技術,主要被應用于管道外壁的檢測工作中,但在某些特殊管道中缺乏可行性。
現階段的管道防腐層檢測技術包含但不局限于上述幾種,盡管技術體系較為豐富,但實際應用效果不夠理想,與國際先進水平相比而言尚有較大的差距,依然值得研究人員在此方面展開深入的探索。
給排水管道系統在使用期間應保證暢通、穩定的狀態,在敷設給排水管道時應盡可能追求安裝便捷、質量良好等方面的目標。給排水管道的選材方面,金屬材質的管道為主要形式,但是隨使用時間的延長,容易出現腐蝕、堵塞等異常狀況,且難以切實保證管內水質[1]。通常,供水水體通入管道前將經過多道工序的凈化處理,才符合現行水質的相關質量標準,但其并非純凈水,不乏有部分金屬元素、微生物等,其在流動過程中易分解,導致管材出現化學反應。此外,水中的細菌將大范圍繁殖,進而破壞水質。
隨著時間的延長,管道內“生長環”的厚度逐步加大,供水水質受到影響,并且原有的管道過水斷面也將逐步縮小,管道可提供的輸水能力下降,管內阻力異常增加,供水壓力不足。為維持供水壓力的穩定性,常配套使用高揚程水泵,在該裝置的作用下提高水壓,但此舉對于電能的需求量較高,存在能耗和漏水量均增加的局限之處。以1m 的DN200 管道為例,當其使用時間達到10年后(期間未采取清理措施),將形成約1.5kg 的鐵銹,嚴重抑制了管道的輸水能力。針對此問題,需要及時清理管道銹蝕部分,并通過可行的措施避免其再生銹,從而保證管道的輸水能力以及供水品質。
水泥砂漿內防腐的可選方式包含兩類,具體為離心法和噴涂法[2]。離心法的實現應得到離心機等硬件設備的支持,其隨鋼管高速旋轉,此過程中形成較強的離心力,將拌制好的水泥砂漿均勻噴涂至管壁內,此工法在直徑400mm 以內的管道中取得廣泛的應用。噴涂法施工則選用的是噴涂機,利用該裝置向鋼管內部噴涂,再執行壓光處理,在直徑達700mm 或更大的管道中取得廣泛的應用。下文則以噴涂法為例,圍繞其作業流程展開分析。給排水管道中的水泥砂漿鋼管如圖1所示。

圖1 水泥砂漿鋼管
根據需求在現場堆管場集中加工,鋼管兩端應預留充足的焊接區域,經過焊接作業后再設置防腐層[3]。施工前組織工藝性試驗,驗證砂漿配比的應用效果,視實際情況合理調整,保證砂漿的和易性、強度等指標都可滿足要求。此后,全面檢查鋼管的質量情況,不可出現損傷問題。最后,全方位清理鋼管內壁,確保砂漿與管壁可有效粘接。鋼管除銹作業可根據實際情況選擇相適應的方法,較典型的有拋丸法和噴砂法,對于大管徑鋼管的除銹作業,則宜選擇噴砂法。
配比要求為水泥:砂子=1:1.2(按重量計);水灰比不超過0.5;坍落度不超過100mm;抗壓強度至少達300MPa。
水灰比為水泥砂漿生產中的重點控制參數,其對水泥砂漿的孔隙大小具有明顯的影響。從理論層面來看,在確保水泥能夠有效水化的前提下,隨著水灰比的減小,水泥砂漿的密度將逐步提高,所具有的抗滲性和強度則越高,但并非意味著水灰比可無限減小,其原因在于水灰比過小時將加大操作難度,且水泥砂漿的密實度反而會受到影響。水泥砂漿生產期間采取的是機械攪拌的方式,攪拌時間至少應達到2min。根據配比要求選擇適量的水泥和砂,將其倒入攪拌斗內并給予攪拌處理,色澤均勻后方可摻水攪拌1min~2min。通過自進式離心噴涂機將生產所得的水泥砂漿噴涂到位,保證水泥砂漿能夠與管壁有效結合,各處應具有均勻性[4]。
噴涂過程中應根據實際情況適時調整砂漿流量和抹壓裝置的運行工藝參數,啟用牽引裝置,帶動噴涂機以勻速的狀態向稍低處后退,要求管壁處的砂漿均具有均勻性與連續性。施工期間加強對噴涂效果的檢查,及時發現問題并采取處理措施。完工后需及時清理料斗的余料,可使用清水沖洗干凈以免水泥砂漿凝固。此后切斷電源,將噴頭和管路拆解開,全面檢查各個細部,對其采取深度的清理措施。將設備各部分擦凈且晾干后分類保管,以便用于后續施工。水泥砂漿噴涂效果容易受到現場溫度的影響,應保證氣溫至少達到5℃,但也存在高溫限制要求,即在35℃以上的環境下不宜展開噴涂作業,否則將嚴重影響水泥砂漿的工程性能,難以保證施工質量。
埋地碳鋼管道外壁應經過加強防腐處理,較為可行的有環氧煤瀝青漆和覆蓋玻璃布相結合的方式[5]。加強防腐作業應依次設置多層結構,工程經驗表明,7 層防腐結構體系的應用效果較好,由內到位依次有:1 層為底漆、2層為面漆、3 層為玻璃布、4 層為面漆、5 層為玻璃布、6 層為面漆、7 層為面漆,所形成的防腐層厚度應達到0.6mm 或更厚。施工期間應加強質量控制,具體應注重如下幾點:
(1)涂料配制應嚴格依據廠家提供的說明書而進行。向容器內倒入適量底漆,再勻速添加適量的固化劑,添加過程中及時攪拌,保證涂料的均勻性。遵循隨拌隨用的基本原則,有效期通常為4h~6h。對于粘度偏大的情況此時不可用于涂刷作業,應采取稀釋措施。
(2)管涂漆表面應保持潔凈的狀態,因此在防腐處理前需要清理雜物并使其干燥。
(3)基面除銹完成后,應在隨后的8h 內組織底漆刷涂作業,需保證各處具有均勻性,不可出現氣泡、凝塊等問題,厚度應達到25μm。管兩端分別預留150mm~250mm,該部分不允許刷涂。底漆必須完全與鋼管接觸,即確保覆蓋面達到100%。玻璃布的侵透率應達到95%,施工期間加強質量控制,以避免侵透率偏低的情況,注意不可出現大面積白茬等質量問題。關于表面涂漆施工情況,如圖2所示。

圖2 表面涂漆
(4)底漆干燥后,組織面漆涂刷作業并包裹玻璃布。玻璃布應具有緊密性,表面不可起皺或是存在空鼓現象,施工期間可利用刮刀及時處理氣泡等異常狀況,但需加強防護,不可損傷玻璃布。確保玻璃布具有足夠的穩定性,壓邊寬度至少應達到20mm,搭接長度至少達到100mm。待前道面漆干燥且固化后,組織全面的質量檢查,若無誤則刷涂最后一道面漆。
在科學技術逐步發展的背景下,給排水管道防腐施工領域相繼引入一系列新型技術,給日常工作的開展提供了可靠的技術支撐。但技術應用細節較多,各方面均會對整體防腐施工質量帶來影響,因此實際施工期間需注重多方面的問題。
(1)施工設計方面。給排水管道易在外部環境的作用下發生異常,因此在施工設計階段便要高度注重此方面的問題,明確管道敷設現場的影響因素,合理規劃給排水管道的工藝參數,包含長度、管徑、走向等,在條件允許的前提下盡可能規避不良環境,若因情況特殊而必須穿越該區域時,需要加強防腐措施,最大限度降低環境對給排水管道所造成的不良影響,為之營造良好的使用環境。
(2)施工保護方面。施工人員和監理人員應積極投身于施工保護工作中,依據規范做好各項工作。以溝槽的開挖作業為例,需全面勘察現場地質情況,最大限度減小對管道的不良影響;掌握施工現場周邊的建(構)筑物的分布情況,協調好給排水管道與此類要素的關系,使各自均可保持穩定的狀態。此外,諸如施工設備、工藝、質量等方面均是重點控制內容,施工單位及監理單位應正視此方面的工作,通過科學的方式強化管理,提高施工人員的防腐意識,盡可能消除主客觀因素的不良影響,以免給排水管道發生腐蝕現象。
給排水管道施工期間應根據實際情況合理應用防腐蝕技術,以便提高給排水管道的耐久性,以免其出現滲水等異常狀況。文章則以工程實例為依托,圍繞給排水管道的防腐施工技術展開探討,以期給類似工程提供參考。