浅谈排水管道及构筑物工程设计防止侵蚀措施

    刘　成

    摘要：通过地下水对混凝土侵蚀机理的分析，从设计方面提出地下水对排水管道及构筑物的侵蚀防治措施。

    关键词：地下水；侵蚀；防治措施

    城市市政基础设施中的排水管道系统是进行城市各项经济活动的保证体系，是现代城市生存和发展的命脉。因此，我们在进行排水管道和构筑物工程设计时，必须注意地下水对混凝土的侵蚀，并且采取相应的防治措施。

    1 排水管道管材的特性

    目前排水管道最常用的管材有钢筋混凝土承插管和新型管材，新型管材包括：玻璃钢夹砂复合管、高密度聚乙烯管等。现对这几种管材的优缺点论述如下：

    1.1 钢筋混凝土承插管：该类管材目前被广泛使用在排水工程中，主要有平口管和承插口管两类。

    优点：①承插式胶圈柔性接口对各种地基的适应能力强；②施工后回填要求不严格；③造价低。

    缺点：①重量大，一般需要机械吊装安装；②尚无标准配件，不宜使用于配件及支管过多的管线。

    由于该管材造价低，承插口适应软土地基，故在设计中经常采用。

    1.2 玻璃钢夹砂复合管

    优点：①本地管材节约外运费用；②耐腐蚀性好，不需做内外防腐处理；③自重轻、强度高，运输安装方便； ④摩擦阻力小，运输能力高，玻璃钢管的粗糙系数为0.0084，因此玻璃钢管能显著减少管道的沿程损失，减小管道埋深，可带来显著的经济效益。

    缺点：①管材价格较高；②回填要求严格。

    目前，该类管材因为管材价格问题受到一定的制约。

    1.3 高密度聚乙烯管（HDPE）：

    优点：①耐腐蚀性好，不必做内外防腐；②自重轻、强度高，运输安装方便；③摩擦阻力小，输送能力高，能显著减少管道的沿程。

    缺点：①管道采用电热熔接口，日常维修困难。

    该管材由于管道接口、不易切割和维修等原因，尚未大量在埋地工程使用。

    1.4 增强聚丙稀管（FRPP）：

    优点：①具有较大的强度、刚性和抗冲击性；②摩擦阻力小、寿命长、安装方便；③内壁耐腐蚀性好，不需做内外防腐处理；光滑、不结垢、接口允许转角大； ④摩擦阻力小，运输能力大。

    缺点：①管道覆土在4m以内；②要求回填处理严格。

    增强聚丙烯价格比玻璃钢夹砂复合管和HDPE管便宜，其管道的综合效益较好，在条件允许的情况下，可以作为沿海地区首选管材使用。如果因为条件限制工程必须采用钢筋混凝土管材，则必须提前预订高抗（或抗）硫酸盐水泥制作的钢筋混凝土管道。若施工很急，而无法定购时，可在钢筋混凝土管道表面涂热沥青两道，两端接口留出20厘米不涂，待管道安装接口做好后补做。

    2 管道基础

    根据沿海地区工程中构筑物遭到硫酸盐结晶性侵蚀的规律来看，钢筋混凝土较混凝土严重，为此将钢筋混凝土基础改成素混凝土基础，混凝土可以采用以下防护措施：

    2.1 根据《工业与民用建筑工程地质勘察规范》结晶

    性侵蚀的判定标准中规定，宜优先采用高抗硫酸盐水泥，其次可考虑采用硫酸盐水泥。若工程紧急无法定购，可采用铝酸三钙含量小于8%的普通硅酸盐水泥，外加水泥重量的1%的亚硝酸钠（该剂有缓蚀作用），并严格控制水灰比，不得大于0.5，以增加混凝土的密实度。

    2.2.掺加外加剂：沿海地区工程为了提高混凝土的抗渗性、耐久性、在混凝土搅拌时应掺加减水剂和引气剂，从而提高抗侵蚀能力。

    3 钢筋混凝土管道及构筑物四周回填材料

    3.1 钢筋混凝土管道及构筑物四周回填碎石。在碎石中掺加一定量的粘土。从水文地质学中得知，当砂粒强透水中含10% 得粘土时，其渗透系数将降低90%以上，若含土量在增加，渗透系数还将大幅度降低，根据这个原理，可使回填的碎石形成不透水层，或不良透水层，从而堵塞管道和构筑物四周由于碎石形成的地下水流通道。既不使管材强度受到影响，又增加碎石层的密实度，防止以后路面沉降。

    3.2 钢筋混凝土管道及构筑物四周回填灰土。在钢筋混凝土管道和构筑物施工过程中，采用可行的地下水降水措施，将地下水位降到基础以下0.5米，回填时采用3：7灰土回填，直至路基,回填范围为管道和构筑物外皮1.0米。

    4 钢筋混凝土管道、构筑物、管道接口、沉降缝等外侧，以及混凝土基础，均涂热沥青两道防止侵蚀。