北非機場抗硫水泥使用策略研究

牛鵬飛 李后福 薛小軍

中國建筑第八工程局有限公司總承包公司 上海 201204

北非某機場項目中，原設計對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m3?？偹嘤昧?.3萬噸，而該國一年全部的抗硫水泥產量不足2萬噸，大量的抗硫水泥需要進口，成本高，周期長，項目工期及項目成本均無法滿足這一條件。而對機場周邊項目的調查顯示，周邊項目中，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，使用良好，未出現明顯的腐蝕現象.表明此處采用抗硫水泥從技術角度是偏于保守的。應采取必要的策略和相關的工作流程來調整抗硫水泥的使用[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.工作流程設計

一般設計中，水泥的選擇，通常按照如下流程進行，這是一個肯定邏輯關系：

具體到對應的三種策略，這個流程必須設計為：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。本工程由于監理已經在圖紙上要求采用抗硫水泥，所以，必須先對原設計的的不合理性進行分析及論述，這是一個否定的邏輯關系，所以，為實現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 原地勘的分析報告及腐蝕性等級

根據ALG-EX-L12-A1-04-E01，共有16個探點進行了土壤的化學成分分析，其中B11，B12，B13三點SO4-2較高，最高達到了1483mg/Kg；共有6個探點進行了地下水的化學成分分析，其中，除B10點外，其余各點的SO4-2都集中在120～400mg/L；B10點則意外的達到了1172.92mg/L；探點分布圖詳圖1（其中，B-2點距離場地較遠，而未在下圖中顯示）。地勘單位依據SO4-2和CL-含量，參照NA16002（等同于EN206-1）將場地的腐蝕性等級定為XA2；等級劃分詳NA16002表1。

表1 符合土壤及地下水化學侵蝕的極值例目

圖1 與水樣相關的地勘點位圖（陰影部分為B-10）

2.2 原測試報告的疑點分析

2.2.1 土壤化學成分與地下水化學成分相關性

一般而言，土壤的化學成分分析與地下水的化學成分分析具有相關性。從原地勘提供的各點位化學分析報告可以驗證這一點，見表2。

表2 鉆探點位水土硫酸鹽含量比對

從表3可以看出，地下水均處于粘土層或淤泥質粘土中，由粘土層的的對比中可以看出，水中的主要來源應為土壤中的可溶解性硫酸鹽。從表4可以看出，B-10點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點的4倍，這不符合一般規律，有必要查明B-10點地下水成因，確認基礎設計依據的準確性[2]。

表3 地下水位處土壤分類

表4 數據統計分析

2.3 腐蝕性等級的疑點分析

2.3.1 B-10點的高含硫特性成因分析

地勘報告指出：

①在松軟灰色粘土中，水主要都被吸收了，很少流動.除了在沙石層中會有水流動外，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層。

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

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

圖2 B-10點土壤剖面顯示

2.3.2 腐蝕性等級的確定的條件

原地堪報告僅僅依據B-10一點就將全部場地判定為XA2，并且使用抗硫水泥，是明顯不合理的，但規范中也未明確多少點出現硫含量超標，就應該使用抗硫水泥，換句話說，憑一點來確定總面積達5萬平米的腐蝕性等級，是非常不科學的，很顯然，規范制定者將這一權力留給了地堪單位和設計人員.鑒于這一點，我們就有機會否定原設計以偏概全的偏頗行為，為抗硫水泥的使用限定一個范圍，而這個范圍的最終確定，依賴于的擴散速度以及濃度的衰減，只要通過試驗能夠獲得這些參數，那么范圍的確定將非常的簡單[4]。

2.3.3 取樣試驗點位的確定

為重新確定，需對B-10點進行取樣并做相關的水及土壤的化學成分分析，同時在B-10點周邊進行補充勘探，進行相同深度內水和土壤的化學成分比對；具體補充勘探平面詳圖3；

圖3 試驗點位布置平面圖

地勘點的布置及取樣主要依據以下原則：

（1）重新對B-10進行取樣分析；

（2）在B-10點四周布置四個取樣點，距離B-10點分別為：B-10B（18.8m）B-10D（21m）B-10E（26m），B-10G（19m）；這四個點所圍合的面積約1811平米；

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

（4）取樣要求：

①對于15m深的鉆孔點：

初見地下水位處（約7.5m深度）；

淺黃色淤泥質土層，部分帶沙礫（約12.50m深度）。

②對于9m深的鉆孔點：

初見地下水位處（約7.5m深度）。

（備注：具體取樣深度可能會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 原設計之肯定（完善證據鏈）

為了達到我們所最終希望的結果，我們首先通過三份信函，完善證據鏈，最后進行補充實驗。①首先，通過1#信函，請監理確認使用抗硫水泥的原因——監理回復是因為XA2的腐蝕性等級；②再次，通過2#信函，請監理確認XA2等級確認的原因——監理回復是因為B-10點硫離子超標。

3.2 提出異議及解決方案

①通過3#信函，告知監理，因為一個點而提高整個場地抗腐蝕等級，并大量使用抗硫水泥是不合理的，進而提出了我們的建議——通過補充實驗確定抗硫水泥使用范圍——監理對此沒有反對。

②補充實驗：補充實驗的布置得到了監理，CTC，和業主的批準。

3.3 原設計之否定

2015年3～5月，阿爾及利亞國家實驗室完成了所有點的取樣試驗并給出了分析報告，分析表明，所有點位（包括B-10點）的含量均小于200mg/L；

插曲：事實上，由于XA2的抗腐蝕等級已被CTC批準，在實際的實施過程中，承包方對腐蝕性等級的定性作了讓步，同意仍然沿用原設計的XA2的抗腐蝕等級，但不采用抗硫水泥[5]。

4 結語

在國際承包工程實施過程中，要善于發現原設計存在的缺陷，任何缺陷，只要運用得當，都會成為承包商獲利的機會——有利可圖。

在具體實施過程中，要做好證據鏈的收集，建立好證據鏈的肯定／否定邏輯關系，避免監理工程師的反悔，不認賬——準備充分。

要考慮業主，相關政府部門的利益，在于監理工程師的斗爭中爭取各方的支持——團結多數。

實施過程中，把握好度，避免對方太過強烈的反彈，為后續工作埋下隱患－適可而止。