(煙臺(tái)盛泰園林建筑有限公司,山東 煙臺(tái) 264003)
給排水管道貫穿于城市的各個(gè)區(qū)域,是生活用水和廢水的重要流通渠道。管道的敷設(shè)環(huán)境特殊,若所用管材質(zhì)量欠佳將嚴(yán)重影響抗?jié)B性和抗腐蝕性,隨時(shí)間的延長(zhǎng)而出現(xiàn)管道腐蝕現(xiàn)象,不利于城市的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。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(jié)構(gòu),總高度為28.9m,總建筑面積為22683m2。建筑室內(nèi)管材包含卡壓式薄壁不銹鋼管、PP-R 給水管等,管道敷設(shè)穿越伸縮縫時(shí)均配套合適規(guī)格的伸縮節(jié);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(huán)境的持續(xù)性影響下易發(fā)生不同程度的腐蝕現(xiàn)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(xiàn)腐蝕并弱化管道的應(yīng)用價(jià)值,難以滿足給排水需求。鑒于此,有必要對(duì)給排水管道采取有效的防腐措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)排水管道的防護(hù)。工程實(shí)踐中,應(yīng)從給排水管道的基本特性出發(fā),引入新型技術(shù),切實(shí)提高其抗腐蝕能力和抗?jié)B漏能力,保證給排水管道在使用周期內(nèi)始終維持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài),給日常生產(chǎn)、生活創(chuàng)設(shè)良好條件。
縱觀業(yè)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r,基于給排水管道的防腐措施主要包含三類,即優(yōu)化管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)、保護(hù)層法及電化學(xué)保護(hù)法。從我國(guó)的實(shí)際狀況來看,防護(hù)層法的應(yīng)用較為廣泛,但此法存在局限之處,隨著管道使用時(shí)間的延長(zhǎng),原本黏附于管壁的防腐層逐步受損,對(duì)管道的保護(hù)作用逐步減弱。對(duì)此,相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員相繼圍繞給排水管道防腐層測(cè)試技術(shù)展開探討,在既有基礎(chǔ)上提出多種新型檢測(cè)技術(shù),以便及時(shí)掌握防腐層的實(shí)際情況:一是磁場(chǎng)強(qiáng)弱檢測(cè)技術(shù),其主要工作思路在于向管道接通交流電,通過檢測(cè)管道磁場(chǎng)強(qiáng)弱的方式掌握防腐層的完整程度;二是電流梯度檢測(cè)技術(shù),其工作思路也是在管道上接通交流電,但檢測(cè)對(duì)象為電流信號(hào)的數(shù)值,根據(jù)此項(xiàng)數(shù)據(jù)分析防腐層的受損情況;三是標(biāo)準(zhǔn)管地電位檢測(cè)技術(shù),主要被應(yīng)用于管道外壁的檢測(cè)工作中,但在某些特殊管道中缺乏可行性。
現(xiàn)階段的管道防腐層檢測(cè)技術(shù)包含但不局限于上述幾種,盡管技術(shù)體系較為豐富,但實(shí)際應(yīng)用效果不夠理想,與國(guó)際先進(jìn)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(tǒng)在使用期間應(yīng)保證暢通、穩(wěn)定的狀態(tài),在敷設(shè)給排水管道時(shí)應(yīng)盡可能追求安裝便捷、質(zhì)量良好等方面的目標(biāo)。給排水管道的選材方面,金屬材質(zhì)的管道為主要形式,但是隨使用時(shí)間的延長(zhǎng),容易出現(xiàn)腐蝕、堵塞等異常狀況,且難以切實(shí)保證管內(nèi)水質(zhì)[1]。通常,供水水體通入管道前將經(jīng)過多道工序的凈化處理,才符合現(xiàn)行水質(zhì)的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),但其并非純凈水,不乏有部分金屬元素、微生物等,其在流動(dòng)過程中易分解,導(dǎo)致管材出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。此外,水中的細(xì)菌將大范圍繁殖,進(jìn)而破壞水質(zhì)。
隨著時(shí)間的延長(zhǎng),管道內(nèi)“生長(zhǎng)環(huán)”的厚度逐步加大,供水水質(zhì)受到影響,并且原有的管道過水?dāng)嗝嬉矊⒅鸩娇s小,管道可提供的輸水能力下降,管內(nèi)阻力異常增加,供水壓力不足。為維持供水壓力的穩(wěn)定性,常配套使用高揚(yáng)程水泵,在該裝置的作用下提高水壓,但此舉對(duì)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(dāng)其使用時(shí)間達(dá)到10年后(期間未采取清理措施),將形成約1.5kg 的鐵銹,嚴(yán)重抑制了管道的輸水能力。針對(duì)此問題,需要及時(shí)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(zhì)。
水泥砂漿內(nèi)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(shí)現(xiàn)應(yīng)得到離心機(jī)等硬件設(shè)備的支持,其隨鋼管高速旋轉(zhuǎn),此過程中形成較強(qiáng)的離心力,將拌制好的水泥砂漿均勻噴涂至管壁內(nèi),此工法在直徑400mm 以內(nèi)的管道中取得廣泛的應(yīng)用。噴涂法施工則選用的是噴涂機(jī),利用該裝置向鋼管內(nèi)部噴涂,再執(zhí)行壓光處理,在直徑達(dá)700mm 或更大的管道中取得廣泛的應(yīng)用。下文則以噴涂法為例,圍繞其作業(yè)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(jù)需求在現(xiàn)場(chǎng)堆管場(chǎng)集中加工,鋼管兩端應(yīng)預(yù)留充足的焊接區(qū)域,經(jīng)過焊接作業(yè)后再設(shè)置防腐層[3]。施工前組織工藝性試驗(yàn),驗(yàn)證砂漿配比的應(yīng)用效果,視實(shí)際情況合理調(diào)整,保證砂漿的和易性、強(qiáng)度等指標(biāo)都可滿足要求。此后,全面檢查鋼管的質(zhì)量情況,不可出現(xiàn)損傷問題。最后,全方位清理鋼管內(nèi)壁,確保砂漿與管壁可有效粘接。鋼管除銹作業(yè)可根據(jù)實(shí)際情況選擇相適應(yīng)的方法,較典型的有拋丸法和噴砂法,對(duì)于大管徑鋼管的除銹作業(yè),則宜選擇噴砂法。
配比要求為水泥:砂子=1:1.2(按重量計(jì));水灰比不超過0.5;坍落度不超過100mm;抗壓強(qiáng)度至少達(dá)300MPa。
水灰比為水泥砂漿生產(chǎn)中的重點(diǎn)控制參數(shù),其對(duì)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?jié)B性和強(qiáng)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(shí)將加大操作難度,且水泥砂漿的密實(shí)度反而會(huì)受到影響。水泥砂漿生產(chǎn)期間采取的是機(jī)械攪拌的方式,攪拌時(shí)間至少應(yīng)達(dá)到2min。根據(jù)配比要求選擇適量的水泥和砂,將其倒入攪拌斗內(nèi)并給予攪拌處理,色澤均勻后方可摻水?dāng)嚢?min~2min。通過自進(jìn)式離心噴涂機(jī)將生產(chǎn)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(jié)合,各處應(yīng)具有均勻性[4]。
噴涂過程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)調(diào)整砂漿流量和抹壓裝置的運(yùn)行工藝參數(shù),啟用牽引裝置,帶動(dòng)噴涂機(jī)以勻速的狀態(tài)向稍低處后退,要求管壁處的砂漿均具有均勻性與連續(xù)性。施工期間加強(qiáng)對(duì)噴涂效果的檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取處理措施。完工后需及時(shí)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(gè)細(xì)部,對(duì)其采取深度的清理措施。將設(shè)備各部分擦凈且晾干后分類保管,以便用于后續(xù)施工。水泥砂漿噴涂效果容易受到現(xiàn)場(chǎng)溫度的影響,應(yīng)保證氣溫至少達(dá)到5℃,但也存在高溫限制要求,即在35℃以上的環(huán)境下不宜展開噴涂作業(yè),否則將嚴(yán)重影響水泥砂漿的工程性能,難以保證施工質(zhì)量。
埋地碳鋼管道外壁應(yīng)經(jīng)過加強(qiáng)防腐處理,較為可行的有環(huán)氧煤瀝青漆和覆蓋玻璃布相結(jié)合的方式[5]。加強(qiáng)防腐作業(yè)應(yīng)依次設(shè)置多層結(jié)構(gòu),工程經(jīng)驗(yàn)表明,7 層防腐結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用效果較好,由內(nèi)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(yīng)達(dá)到0.6mm 或更厚。施工期間應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量控制,具體應(yīng)注重如下幾點(diǎn):
(1)涂料配制應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)廠家提供的說明書而進(jìn)行。向容器內(nèi)倒入適量底漆,再勻速添加適量的固化劑,添加過程中及時(shí)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(duì)于粘度偏大的情況此時(shí)不可用于涂刷作業(yè),應(yīng)采取稀釋措施。
(2)管涂漆表面應(yīng)保持潔凈的狀態(tài),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(yīng)在隨后的8h 內(nèi)組織底漆刷涂作業(yè),需保證各處具有均勻性,不可出現(xiàn)氣泡、凝塊等問題,厚度應(yīng)達(dá)到25μm。管兩端分別預(yù)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(dá)到100%。玻璃布的侵透率應(yīng)達(dá)到95%,施工期間加強(qiáng)質(zhì)量控制,以避免侵透率偏低的情況,注意不可出現(xiàn)大面積白茬等質(zhì)量問題。關(guān)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(yè)并包裹玻璃布。玻璃布應(yīng)具有緊密性,表面不可起皺或是存在空鼓現(xiàn)象,施工期間可利用刮刀及時(shí)處理氣泡等異常狀況,但需加強(qiáng)防護(hù),不可損傷玻璃布。確保玻璃布具有足夠的穩(wěn)定性,壓邊寬度至少應(yīng)達(dá)到20mm,搭接長(zhǎng)度至少達(dá)到100mm。待前道面漆干燥且固化后,組織全面的質(zhì)量檢查,若無誤則刷涂最后一道面漆。
在科學(xué)技術(shù)逐步發(fā)展的背景下,給排水管道防腐施工領(lǐng)域相繼引入一系列新型技術(shù),給日常工作的開展提供了可靠的技術(shù)支撐。但技術(shù)應(yīng)用細(xì)節(jié)較多,各方面均會(huì)對(duì)整體防腐施工質(zhì)量帶來影響,因此實(shí)際施工期間需注重多方面的問題。
(1)施工設(shè)計(jì)方面。給排水管道易在外部環(huán)境的作用下發(fā)生異常,因此在施工設(shè)計(jì)階段便要高度注重此方面的問題,明確管道敷設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的影響因素,合理規(guī)劃給排水管道的工藝參數(shù),包含長(zhǎng)度、管徑、走向等,在條件允許的前提下盡可能規(guī)避不良環(huán)境,若因情況特殊而必須穿越該區(qū)域時(shí),需要加強(qiáng)防腐措施,最大限度降低環(huán)境對(duì)給排水管道所造成的不良影響,為之營(yíng)造良好的使用環(huán)境。
(2)施工保護(hù)方面。施工人員和監(jiān)理人員應(yīng)積極投身于施工保護(hù)工作中,依據(jù)規(guī)范做好各項(xiàng)工作。以溝槽的開挖作業(yè)為例,需全面勘察現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況,最大限度減小對(duì)管道的不良影響;掌握施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的建(構(gòu))筑物的分布情況,協(xié)調(diào)好給排水管道與此類要素的關(guān)系,使各自均可保持穩(wěn)定的狀態(tài)。此外,諸如施工設(shè)備、工藝、質(zhì)量等方面均是重點(diǎn)控制內(nèi)容,施工單位及監(jiān)理單位應(yīng)正視此方面的工作,通過科學(xué)的方式強(qiáng)化管理,提高施工人員的防腐意識(shí),盡可能消除主客觀因素的不良影響,以免給排水管道發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。
給排水管道施工期間應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理應(yīng)用防腐蝕技術(shù),以便提高給排水管道的耐久性,以免其出現(xiàn)滲水等異常狀況。文章則以工程實(shí)例為依托,圍繞給排水管道的防腐施工技術(shù)展開探討,以期給類似工程提供參考。