趙巖松

(大連市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遼寧大連116021)

0 引言

西中島起步區(qū)位于大連長(zhǎng)興島臨港工業(yè)區(qū)西南部的西中島上，是規(guī)劃中的西中島“石化島”的啟動(dòng)區(qū)，用地面積3 988.29 hm2。

由于進(jìn)行填海造地，島上原有自然河、溝等泄水通道已被封堵，無(wú)法利用，山洪及項(xiàng)目用地排水需通過(guò)重新規(guī)劃的防洪、排洪體系排入大海［1］。

西中島區(qū)域淡水資源較為匱乏，所以有效攔蓄淡水資源利用尤為重要。根據(jù)規(guī)劃設(shè)計(jì)，利用各排洪渠的容積在非汛期積蓄的淡水，可作為島內(nèi)的市政消防、綠化用水，剩余部分可補(bǔ)充周邊企業(yè)生產(chǎn)用水［2］。

為了在汛期能及時(shí)排除多余的洪水，又能在非汛期有效攔蓄珍貴的淡水，修建排洪渠并在其入海口處設(shè)置水閘是比較合理的解決方案。

三號(hào)排洪渠位于西中島北部區(qū)域，系多條排洪渠中的1條，排洪渠收集支渠匯水及主渠沿線地塊內(nèi)的雨水后，最終由北部排入葫蘆山灣(渤海)。

為了滿足攔蓄淡水要求，在其入海口處設(shè)計(jì)修建“鋼壩”水閘1座，閘門孔口尺寸為20 m×2 m，雙液壓?jiǎn)㈤]機(jī)啟閉［3］。

本文主要通過(guò)工程實(shí)例對(duì)“鋼壩”水閘在海水環(huán)境中存在的防腐問(wèn)題及其解決方案加以分析研究。

1 “鋼壩”水閘在海水環(huán)境中存在的問(wèn)題

海水的主要成分有陽(yáng)離子Na+，K+，Ca2+，Mg2+和Sr2+5 種，陰離子有 Clˉ，SO42-，Br-，HCO3-(CO32-)，F(xiàn)-5種，其總和占海水鹽分的99.9%。還有海水中生長(zhǎng)著品種繁多的甲殼類生物。

正是因?yàn)楹Ｋ倪@些特性，所以我們?cè)谌牒？谔幮藿ㄋそㄖ飼r(shí)才會(huì)平添了很多麻煩［4］。

以下我們將結(jié)合前面所述的3號(hào)排洪渠“鋼壩”水閘工程，談一談在其設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的一些具體問(wèn)題:

1.1 海水對(duì)水閘鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題

海水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕主要是指混凝土中的膠凝材料與海水中的Clˉ，SO42ˉ發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成容易溶解或沒(méi)有膠結(jié)能力的產(chǎn)物，破壞了原有的漿體結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)表面“麻面化”甚至外皮脫落，最終影響整個(gè)建筑物結(jié)構(gòu)的耐久性［5］。

1.2 海水對(duì)水閘鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題

由于“鋼壩”門體本身為鋼結(jié)構(gòu)，所以普通的A3鋼在海水這種堿性溶液中，極易被腐蝕，且速度極快［6］。

1.3 海生生物對(duì)結(jié)構(gòu)表面的附著、污損腐蝕問(wèn)題

海洋是地球生命的搖籃，海洋中的生物真可謂數(shù)量巨大，品種繁多。然而某些生物在我們親近大海的同時(shí)卻給我們?nèi)莵?lái)了極大的困擾［7］。

在入?？谔幮藿ǖ乃こ袒径继幱诔彼儎?dòng)區(qū)，此區(qū)域及其適合甲殼類生物的生長(zhǎng)。當(dāng)修建好了水閘之后，如不進(jìn)行處理，很快在其表面便會(huì)附著例如藤壺、貝等甲殼類生物。待主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件上“長(zhǎng)滿”甲殼類生物后，勢(shì)必會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的正常功用，且嚴(yán)重影響景觀效果［8］。

以上問(wèn)題就是我們?cè)?號(hào)排洪渠“鋼壩”水閘工程中針對(duì)海水環(huán)境遇到的主要問(wèn)題，如不加以重視，勢(shì)必會(huì)影響整個(gè)工程的耐久性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性及景觀性的要求。

2 “鋼壩”水閘在海水環(huán)境中防腐問(wèn)題的解決方案

為了有效切實(shí)解決3號(hào)排洪渠“鋼壩”水閘工程在海水環(huán)境中所遇到的諸多問(wèn)題，在設(shè)計(jì)過(guò)程中都直接或間接地給出了相應(yīng)的處理措施或建議［9］。

2.1 針對(duì)海水產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題的處理

針對(duì)海水對(duì)水閘鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題，我們提出了兩套方案:

2.1.1 方案1

采用耐海水腐蝕較好且經(jīng)濟(jì)性較好的礦渣水泥代替常用的普通硅酸鹽水泥。但由于礦渣水泥用量少，在當(dāng)?shù)貨](méi)有廠家生產(chǎn)，故此方案行不通。

2.1.2 方案2

采用一定比例外加防腐劑的方法，對(duì)膠凝材料及鋼筋加以保護(hù)。在近些年，隨著新技術(shù)、新工藝的大量涌現(xiàn)，外加防腐劑在工程中的應(yīng)用實(shí)例很多，這為我們提供了有力的參考［10］。

2.2 針對(duì)添加外加劑的海水產(chǎn)生腐蝕問(wèn)題的處理

經(jīng)過(guò)查閱大量的資料，最終選用了一種叫“SY—KS多功能抗侵蝕防腐劑”的外加劑，這種防腐劑組份中有一種特殊的高分子聚合物，摻入砂漿或混凝土中，能生成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而有效提高了混凝土的抗裂性、護(hù)筋性、耐腐蝕性、抗凍性、耐磨性等性能。

正是基于此種外加劑的突出性能，最終確定了方案2為解決“海水對(duì)水閘鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題”的最終方案。

針對(duì)海水對(duì)水閘鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題，同樣提出了兩套方案:

2.2.1 方案1

建議廠家采用耐海水腐蝕的不銹鋼制作鋼閘門及其附屬構(gòu)件。但由于這種耐海水腐蝕的不銹鋼材料價(jià)格非常昂貴，是普通鋼材的近4倍，這個(gè)價(jià)格是投資方無(wú)法接受的，所以此方案被迫放棄。

2.2.2 方案2

建議廠家采用涂層和陰極保護(hù)聯(lián)合防腐的工程措施，這種聯(lián)合防腐在很多船身防腐以及供輸水工程中都有廣泛應(yīng)用，是一種較為可靠的防腐措施。

2.3 方案確定

最后確定采用涂層和陰極保護(hù)聯(lián)合防腐措施為解決“海水對(duì)水閘鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕問(wèn)題”的最終方案。

針對(duì)海生生物對(duì)結(jié)構(gòu)表面的附著、污損腐蝕問(wèn)題，我們經(jīng)過(guò)查閱大量工程實(shí)例資料，發(fā)現(xiàn)有一種叫做《中核2000》的特種防污涂料，可以有效防止藤壺等甲殼類生物的附著生長(zhǎng)。其使用方法是在工程完工后，在建筑物結(jié)構(gòu)外表面涂敷此種涂料，操作起來(lái)簡(jiǎn)單易行。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上對(duì)工程案例遇到的問(wèn)題及其解決方案的分析研究，相信會(huì)給整個(gè)工程在耐久性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性及景觀性等方面帶來(lái)可靠的保證。

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［4］郭正喜.良洞水庫(kù)溢洪道和排洪渠初步設(shè)計(jì)［J］.廣東水利水電，2004(05):32-33.

［5］楊開林，汪濤，董興林，等.排水系統(tǒng)入?？谛滦拖芄ぃ跩］. 水利水電科技進(jìn)展，2007，27(06):69-72.

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