浅析城市排水管道及构筑物预防侵蚀的途径

黄世召

（河北省黄骅市鑫大地建筑安装工程有限公司 河北 黄骅 061100）

沿海开放战略促进了城市基础设施一体化发展进程。因沿海城市地下水中含有高成分的盐碱。市政设施规划设计时，排水管道和构筑物工程设计时，必须综合考虑防止地下水侵蚀水管道及构筑物。

1 地下水侵蚀混凝土的机理

高浓度盐水是造成地下水矿化度极高的根源，高矿化度水侵蚀混凝土时相对冰冻地区破坏程度更加严重，冰冻地区水位变动区被侵蚀的情况严重于水上部分；建筑物基础部分一般处于地下水位之下，相对地层渗透系数大时将更趋严重。

2 地下水侵蚀混凝土的内在因素

2.1 混凝土中不仅矿化物易受地下水的侵蚀，其中CO2或硫酸盐因化学反应会造成侵蚀，另外，混凝土其中的细微裂缝导致侵蚀水渗入混凝土之中，导致侵蚀情况更加严重。混凝土细微裂缝出现根源在于：①水泥主要成分会与水发生化学反应生成水化硫酸三钙、水化硫酸四钙和水化硫酸五钙，新生成物质使得硬化过程出现收缩现象，是混凝土开裂的主因。②新生成物质与石料接触面，特别是粗石料下部，微细裂缝及孔穴会大量生成。③混凝土完成浇筑任务后凝结开始，石料部分会出现下沉现象，而水分呈上升趋势，是混凝土表面出现泌水的根源，但是泌水会影响到混凝土塑性收缩而产生裂缝。

2.2 地下水侵蚀混凝土的类型，包括分解性侵蚀、结晶性侵蚀和结晶分解复合型侵蚀共三种形式。

3 阻断侵蚀排水管道和构筑物的途径

3.1 选择优质排水管道材料。常用的排水管道优质管材包括钢筋混凝土承插管和新型管材两种，新型管材主要有玻璃钢夹砂复合管和高密度聚乙烯管两种，各型管材各具优缺点。

3.1.1 钢筋混凝土承插管。设计排水工程往往会选择这种管材，常见的类型有平口管和承插口管。优点：①承插式胶圈柔性接口适合普遍推广；②施工后回填简单；③造价成本不高。管材供应价低，承插口不排除软土地基，适应性强而被采用。缺点：①重量大，吊装安装都必须机械化；②市场上很难找到标准配件，只能采用配件及支管简单管线。

3.1.2 玻璃钢夹砂复合管。优点：①管材可就地生产无需外运费用；②耐腐蚀性好，可节省防腐处理费用；③强度大自重轻，运输安装容易；④摩擦阻力不大运输能力强，玻璃钢管粗糙系数为0.0084，可大大地避免管道途中造成的损失，管道无需埋深，可省下大量的施工费用。缺点：①管材价格偏高；②回填操作程序复杂。这种管材因价格下不来，推广必然受到制约。

3.1.3 高密度聚乙烯管(HDPE)：优点：①耐腐蚀性好，避免许多防腐工作；②强度高自重轻，易于运输和安装；③存在较小的摩擦阻力，可实现强力输送，管道的沿程大为缩短。缺点：①管道电热熔接口影响正常维修。②技术上的管道接口会影响切割和维修等后续工作，其埋地工程使用规模受限。

3.1.4 增强聚丙稀管(FRPP)。优点：①该管材具备高强度、刚性和抗冲击特性；②较小的摩擦阻力、寿命长和易于安装；③内壁具备较强的耐腐蚀功能，可减免防腐处理工作；光滑、不结垢、接口存在转角大；④小的摩擦阻力，较强的运输能力。缺点：①管道填土不厚于4 m；②回填处理标准高。增强聚丙烯比玻璃钢夹砂复合管和HDPE管价格优势明显，综合因素表现好，通常被沿海地区看好其使用前景。受环境条件限制也会选择钢筋混凝土管材，高抗(或抗)硫酸盐水泥材料生产的钢筋混凝土管道需要预订。当需求急切时将涂热沥青濆在钢筋混凝土管道表面来回两次完成，两端接口20 cm先期避免热沥涂盖，当管道安装接口完成后再补做。

3.2 基础管道建设。分析沿海地区工程中构筑物侵蚀的物质是硫酸盐结晶，受到侵蚀时钢筋混凝土相对混凝土损失更大。因此，施工时采素混凝土基础更可靠，混凝土基础的防护措施为：采用高抗硫酸盐水泥较好。外加剂增加条件：沿海地区的混凝土抗渗性、耐久性要提升，必须在混凝土搅拌时将减水剂和引气剂加入，抗侵蚀能力会得到强力提升。

3.3 钢筋混凝土管道、构筑物间的回填材料

3.3.1 钢筋混凝土管道和构筑物间可回填碎石。碎石中必须含适量的粘土。查阅相关文献资料可知，砂粒强透水不少于10%的粘土时，其渗透系数会减少超过90%，随着土量不断增加，渗透系数降低幅度越来越大，基于上述规律得知回填的碎石构成不透水层，最终会影响管道和构筑物间因碎石构建的地下水流通道。确保管材强度免受影响，夯实碎石层的密实度，确保路面不会发生沉降现象。

3.3.2 钢筋混凝土管道、构筑物、管道接口、沉降缝外侧等和混凝土基础，均涂热沥青两道防止侵蚀。