韓強(qiáng)

（中化環(huán)境科技工程有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110021）

0 引言

若某項(xiàng)目所在區(qū)域的土壤、地下水為腐蝕性環(huán)境，則項(xiàng)目附近的地下水會(huì)強(qiáng)腐蝕工程項(xiàng)目的混凝土以及鋼筋，土壤對(duì)混凝土?xí)a(chǎn)生中等腐蝕影響，對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的鋼筋會(huì)產(chǎn)生微腐蝕影響，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生微腐蝕影響，進(jìn)而嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益、社會(huì)效益。基于此，對(duì)地下水為強(qiáng)腐蝕時(shí)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)的探究有著重要意義。

1 地下水腐蝕概述

若工程項(xiàng)目位于鹽堿地區(qū)、沿海地區(qū)或半干旱地區(qū)，比如，國(guó)內(nèi)的新疆地區(qū)蒸發(fā)量大、降水少，項(xiàng)目的施工質(zhì)量會(huì)受到嚴(yán)重影響。簡(jiǎn)單而言，在受堿、鹽、酸化程度較高、工業(yè)污水排放問(wèn)題嚴(yán)重，地下水污染程度相對(duì)較深的地區(qū)，其土壤、地下水帶有腐蝕屬性，會(huì)對(duì)工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)鋼筋、基礎(chǔ)混凝土產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕。工程項(xiàng)目的施工管理人員、設(shè)計(jì)人員應(yīng)充分重視上述問(wèn)題的嚴(yán)重性，審慎對(duì)待工程項(xiàng)目所在區(qū)域土壤、地下水的中的腐蝕介質(zhì)，嚴(yán)格把控各類不利因素對(duì)工程項(xiàng)目的負(fù)面影響。由于地下水存在不同程度的強(qiáng)腐蝕屬性，其對(duì)工程項(xiàng)目產(chǎn)生的影響也各有不同。假定某項(xiàng)目所在區(qū)域的土壤、地下水為二類環(huán)境腐蝕性，其環(huán)境中的地下水會(huì)強(qiáng)腐蝕工程項(xiàng)目的混凝土以及鋼筋，土壤對(duì)混凝土?xí)a(chǎn)生中等腐蝕影響，對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的鋼筋會(huì)產(chǎn)生微腐蝕影響，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生微腐蝕影響。

2 樁基礎(chǔ)選用

依照防腐設(shè)計(jì)規(guī)范在工業(yè)建筑領(lǐng)域應(yīng)用的明確規(guī)定，若工程項(xiàng)目處于腐蝕環(huán)境條件，施工設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡可能將鋼筋預(yù)制混凝土樁作為施工材料。若工程項(xiàng)目處于較弱或中等腐蝕條件下，施工設(shè)計(jì)人員可選取混凝土灌注樁、預(yù)應(yīng)力混凝土柱樁作為施工材料。施工團(tuán)隊(duì)在圍繞混凝土柱樁開(kāi)展防護(hù)作業(yè)時(shí)，若土壤和地下水會(huì)強(qiáng)腐蝕混凝土，則不應(yīng)選用鋼筋混凝土材質(zhì)的灌注樁和預(yù)應(yīng)力混凝土制作的管樁作為施工結(jié)構(gòu)。若工程項(xiàng)目需要承擔(dān)大量荷載，施工設(shè)計(jì)人員若選用預(yù)制樁、大直徑灌注樁圍繞密實(shí)砂層開(kāi)展施工作業(yè)時(shí)，會(huì)在一定程度上提升施工難度。同時(shí)，施工團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行抗拔樁作業(yè)時(shí)，若選用預(yù)制樁，則難以滿足接頭處的耐久防腐蝕要求，無(wú)法充分滿足工程項(xiàng)目施工進(jìn)程中的各項(xiàng)需求。依照防腐設(shè)計(jì)規(guī)范在工業(yè)建筑領(lǐng)域應(yīng)用的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目業(yè)主在遇到特殊情況時(shí)，其各項(xiàng)行為并未被國(guó)家有關(guān)部門嚴(yán)厲禁止；施工設(shè)計(jì)人員可以將耐腐蝕性較強(qiáng)的外部添加劑摻入混凝土樁身，進(jìn)而滿足施工建筑要求；采取鋼筋混凝土材質(zhì)的灌注樁作為施工結(jié)構(gòu)，以滿足施工需求。若項(xiàng)目業(yè)主將抗腐蝕劑摻入到混凝土中，需要確保該抗腐蝕劑可以將普通硅酸鹽水泥硬化體中的不穩(wěn)定物質(zhì)向穩(wěn)定物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，有助于對(duì)水泥石結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化，控制孔隙率在水泥硬化體中的變化幅度，使其降低到利于強(qiáng)化水泥結(jié)構(gòu)的數(shù)值，進(jìn)而減少腐蝕應(yīng)力[1]。若混凝土的抗腐蝕性能強(qiáng)于抗硅酸鹽硫酸鹽的水泥，具有較高強(qiáng)度、補(bǔ)償收縮、適度膨脹、密實(shí)性好等特點(diǎn)，能夠延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的抗腐蝕能力，有助于增強(qiáng)施工作業(yè)效果。

3 抗硫酸鹽防腐劑與抗硫酸鹽水泥的選用

依照防腐設(shè)計(jì)規(guī)范在工業(yè)建筑領(lǐng)域中的條文規(guī)定，當(dāng)前，國(guó)內(nèi)工業(yè)建筑領(lǐng)域應(yīng)用的防腐劑種類較多；其中，最具代表性的為抗硫酸鹽。國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)研發(fā)出的抗硫酸鹽類混凝土防腐蝕劑已較為成熟，將該材料摻入到混凝土中可以形成防腐蝕性能較強(qiáng)的混凝土，降低建筑企業(yè)的施工成本；摻入該防腐劑的混凝土具有與高抗硫酸鹽水泥相同的性能，但其造價(jià)卻要低于高抗硫酸鹽水泥，有助于對(duì)水泥性能進(jìn)行改善，在一定程度上還可彌補(bǔ)當(dāng)前外部添加劑產(chǎn)量不足的問(wèn)題，改善工業(yè)建筑市場(chǎng)防腐蝕劑供需失衡的問(wèn)題，圖1 為抗硫酸鹽水泥。

圖1 抗硫酸鹽水泥

4 水泥土攪拌樁技術(shù)

若工程項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)的土壤、地下水具有強(qiáng)腐蝕性特點(diǎn)，依照地基處理規(guī)范，若建筑施工團(tuán)隊(duì)使用水泥土攪拌樁對(duì)塑性指數(shù)超過(guò)25 的黏土、pH 小于4 的酸性土、有機(jī)質(zhì)土、泥炭土進(jìn)行處理時(shí)，或是應(yīng)用于無(wú)工程經(jīng)驗(yàn)地區(qū)，或在腐蝕環(huán)境中應(yīng)用時(shí)，施工設(shè)計(jì)人員、技術(shù)人員應(yīng)在室內(nèi)或施工項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展試驗(yàn)，以明確水泥土攪拌樁的適用性。依照地基處理技術(shù)規(guī)范，若工程項(xiàng)目所在區(qū)域的海水滲入?yún)^(qū)域的地下水、土壤內(nèi)，則地下水與土壤中會(huì)含有一定濃度的硫酸鹽；當(dāng)水泥與硫酸鹽相遇會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生侵蝕水泥土性能的結(jié)晶，導(dǎo)致水泥土產(chǎn)生崩解、開(kāi)裂問(wèn)題，降低水泥土強(qiáng)度[2]。基于此，施工設(shè)計(jì)人員應(yīng)選取抗硫酸鹽水泥進(jìn)行施工，將結(jié)晶膨脹物質(zhì)在水泥土中的含量控制在實(shí)際范圍內(nèi)，持續(xù)強(qiáng)化施工項(xiàng)目各項(xiàng)材料的抗腐蝕性能，圖2 為水泥土攪拌樁。

圖2 水泥土攪拌樁

現(xiàn)階段，國(guó)家相關(guān)職能部門所制定的地基處理技術(shù)規(guī)范在圍繞水泥土攪拌樁所制定的細(xì)則明確指出，如果工程項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)的土壤、地下水具有強(qiáng)腐蝕性能，則建筑施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)始終秉持審慎態(tài)度，盡可能選擇其他的替代方案，避免使用水泥土攪拌樁技術(shù)。例如，建筑施工團(tuán)隊(duì)可采取復(fù)合地基或剛性樁技術(shù)，替代水泥土攪拌樁技術(shù)，避免地下水、土壤所具有的強(qiáng)腐蝕屬性影響工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度、施工效率。

5 基礎(chǔ)材料、墊層、樁身強(qiáng)度

若工程項(xiàng)目處于地下水、土壤具有腐蝕性的區(qū)域，施工設(shè)計(jì)人員在選取墊層時(shí)，若地下水、土壤具有中等或較強(qiáng)的腐蝕性，則應(yīng)選取由耐腐蝕材料制成的基礎(chǔ)墊層且確保素混凝土具有超過(guò)C25 等級(jí)的強(qiáng)度。施工設(shè)計(jì)人員在選用混凝土樁基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)確保鋼筋預(yù)制混凝土樁所具有的混凝土強(qiáng)度大于或等于C40，具有小于0.4 的水灰比。若工程項(xiàng)目所在區(qū)域的地下水與土壤具有中等或較強(qiáng)的腐蝕性時(shí)，施工設(shè)計(jì)人員應(yīng)選用抗?jié)B等級(jí)超過(guò)S8 的混凝土；若工程項(xiàng)目所在區(qū)域的地下水、土壤具有較強(qiáng)腐蝕性時(shí)，施工設(shè)計(jì)人員應(yīng)選取抗?jié)B等級(jí)超過(guò)S10 的混凝土。與此同時(shí)，施工設(shè)計(jì)人員還應(yīng)確保鋼筋混凝土具有超過(guò)45mm 厚度的保護(hù)層。使用預(yù)應(yīng)力混凝土制作的管樁具有超過(guò)C60 等級(jí)的混凝土強(qiáng)度，具有超過(guò)S10 等級(jí)的抗?jié)B性能，鋼筋混凝土應(yīng)具有超過(guò)35mm 厚度的保護(hù)層，使用閉口型樁尖開(kāi)展施工作業(yè)活動(dòng)。此外，施工設(shè)計(jì)人員還應(yīng)確保使用混凝土材質(zhì)制作的灌注樁具有超過(guò)C35 等級(jí)的混凝土強(qiáng)度，具有低于0.45 的水灰比以及超過(guò)S8 等級(jí)的抗?jié)B性能。同時(shí)，鋼筋混凝土應(yīng)具有大于55mm 厚度的保護(hù)層[3]。

在完成上述工作后，施工團(tuán)隊(duì)能確保工程項(xiàng)目基礎(chǔ)材料、墊層、樁身的強(qiáng)度符合項(xiàng)目所在地的實(shí)際需求，可以充分應(yīng)對(duì)具有強(qiáng)腐蝕性能的土壤、地下水對(duì)工程項(xiàng)目的腐蝕沖擊。在此基礎(chǔ)上，建筑施工團(tuán)隊(duì)還應(yīng)結(jié)合防腐蝕規(guī)范在工業(yè)建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，圍繞各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)持續(xù)完善防腐措施，依照土壤、地下水的具體腐蝕機(jī)理，對(duì)后續(xù)的施工環(huán)節(jié)施工材料進(jìn)行優(yōu)化，以提高工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

6 結(jié)論

綜上所述，若工程項(xiàng)目所在區(qū)域內(nèi)的土壤、地下水具有強(qiáng)腐蝕性能，則建筑施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)始終秉持審慎態(tài)度，避免使用水泥土攪拌樁技術(shù)；將抗硫酸鹽腐蝕劑材料摻入到混凝土中形成防腐蝕性能較強(qiáng)的混凝土，降低建筑企業(yè)的施工成本；確保使用混凝土材質(zhì)制作的灌注樁具有超過(guò)C35 等級(jí)的混凝土強(qiáng)度，具有低于0.45 的水灰比以及超過(guò)S8 等級(jí)的抗?jié)B性能。