摘　要：本文著重介紹了埋地給水鋼，鑄鐵管道水泥砂漿襯里工程噴涂施工的一般規(guī)定、材料選擇要求、施工機(jī)具的選用、操作工藝方法、質(zhì)量要求及成品保護(hù)。

    關(guān)鍵詞：材料 機(jī)具 工藝 質(zhì)量 成保

    文/于法鑫：沛縣防腐保溫工程總公司；畢研峰：河北博銳特工程有限公司

    1.前言

    一般大口徑長距離輸水鋼管具有使用年限長，檢修和改造的工程量大且費(fèi)用高，腐蝕不易察覺的特點(diǎn)。輸水鋼管內(nèi)壁防腐蝕的好壞直接影響輸水管道的使用年限，因此選擇一種原材料易得，施工簡便，工程壽命較長，造價(jià)低廉的施工方案尤為重要，而水泥砂漿襯里工程施工，滿足上述特點(diǎn)。

    2.一般規(guī)定

    2.1水泥砂漿襯里的施工，必須在管道鋪設(shè)完畢試壓合格并按設(shè)計(jì)要求覆土夯實(shí)后進(jìn)行。襯里施工過程，管道必須處于穩(wěn)定狀態(tài)。

    2.2管徑較小，范圍在DN200-DN800 的鋼管在施工中也可采用預(yù)制法施工，但必須在運(yùn)輸、安裝、回填土，特別是在吊裝、卸過程中確保水泥砂漿內(nèi)襯層不被損壞（采用承重吊裝帶系牢在距鋼管中心兩側(cè)各約一米處進(jìn)行吊裝、卸，同時嚴(yán)禁滾動、擠壓，方可采用預(yù)制法施工。

    2.3襯里施工前應(yīng)檢查管道的變形狀況，其豎向最大變位不應(yīng)大于設(shè)計(jì)規(guī)定值，且不得大于管徑的2%。

    2.4襯里施工前，管內(nèi)壁必須進(jìn)行清掃，對新埋設(shè)的管道應(yīng)去除松散的氧化皮、浮銹、泥土、焊渣、污物，特別是油脂等附著物；鋼管焊接錯口偏量不得大于表2.1所規(guī)定襯里厚度的三分之一；對舊管道還應(yīng)去除銹瘤、水垢等附著物。附著物去除后應(yīng)用水清洗。襯里施工時管內(nèi)壁不得有結(jié)露和積水。

    2.5 DN200～DN500的鋼、鑄鐵管道適用離心機(jī)械涂襯水泥砂漿（但補(bǔ)口處要嚴(yán)格做好處理，目前，DN300～DN500直徑的鋼、鑄管內(nèi)壁涂襯補(bǔ)口已采用了搖控機(jī)械施工）。

    2.6涂襯前管壁應(yīng)無其它涂料層，以避免異種材料熱膨脹，造成脫層現(xiàn)象。

    2.7當(dāng)施工溫度低于0℃時，應(yīng)采取保暖等措施，否則應(yīng)停止施工。

    2.8操作員在地下管內(nèi)噴襯時，應(yīng)與外界保持良好的通訊（話）聯(lián)絡(luò)方式，以確保發(fā)生安全與質(zhì)量事故時及時得到處理和協(xié)助。

    2.9水泥砂漿襯里厚度要求。

    3.材料要求

    3.1應(yīng)采用符合《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-1999）的規(guī)定或《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》（GB1344-1999） 中礦渣硅酸鹽水泥的規(guī)定；水泥強(qiáng)度技術(shù)指標(biāo)應(yīng)在32.5指標(biāo)以上。

    3.2砂顆粒要堅(jiān)硬、潔凈、級配良好。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法除應(yīng)符合《普通混凝土用砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》（JGJ52- 97）外，砂中泥土、云母、有機(jī)雜質(zhì)以及其它有害物質(zhì)的總重量不應(yīng)超過包括砂在內(nèi)總重的4%。

    通過1.4mm篩孔的砂粒不應(yīng)超過2 0 % （ 經(jīng)多年實(shí)踐證明： 在管徑大于DN1600mm，砂粒能通過1.6mm篩孔的不應(yīng)超過5%的情況下使用，對其襯層裂縫的減少有所幫助，但并不影響其它性能）； 通過0.297mm篩孔的不應(yīng)超過55%；通過0.149mm篩孔的不應(yīng)超過5%。使用前應(yīng)用篩網(wǎng)篩洗。

    3.3砂漿拌合用水，水質(zhì)必須清潔，不得含有泥土、油類、酸、堿、有機(jī)物等影響砂漿襯里質(zhì)量的物質(zhì)。宜采用生活飲用水。

    3.4采用改進(jìn)砂漿和易性、密實(shí)度和粘結(jié)強(qiáng)度的外加劑，必須根據(jù)試驗(yàn)鑒定，確定其適用性能及相應(yīng)摻合量。不允許采用襯里后對通過管內(nèi)的水質(zhì)起有害作用和對鋼材有腐蝕作用的外加劑。

    4.施工機(jī)具

    4.1內(nèi)襯機(jī)具：篩砂機(jī)、洗砂機(jī)、攪拌機(jī)、濕漿震動機(jī)（器、篩）、坍落器、噴水養(yǎng)護(hù)器、內(nèi)壁清理器、高壓沖水機(jī)（槍）、刮管機(jī)等。

    4.2噴涂機(jī)具：噴涂機(jī)、送漿機(jī)應(yīng)根據(jù)管徑大小而變換機(jī)型。噴涂機(jī)的噴頭4km 內(nèi)需要更換一次。應(yīng)配有行走電纜及36V 低壓安全照明設(shè)備（行燈變壓器等），耐壓輸漿軟管。

    4.3其它機(jī)具：抹子、托板、手推車、管內(nèi)行走四輪車、襯層標(biāo)準(zhǔn)器、2米直桿尺、灰刀、扁鑿、量杯、臺稱、漆刷、灰桶、鐵鍬、掃帚等。

    4.4檢測工具：砂漿涂層測厚儀、小型切割機(jī)、小型電鉆等。

    5.操作工藝

    5.1水泥砂漿配比：水泥與砂的重量比為1 ∶ 1 ～ 2；水灰比：水泥與水的重量比為1∶0.46。水泥砂漿的坍落度宜取60～80mm，當(dāng)管徑小于1000mm時，允許提高，但不宜大于100mm。

    5.2水泥砂漿必須用機(jī)械充分?jǐn)嚢杈鶆颉楦倪M(jìn)砂漿易性，減少汽泡，增加密實(shí)度和粘結(jié)強(qiáng)度，宜采用濕漿震動篩進(jìn)行震篩。砂漿稠度應(yīng)符合襯里的勻質(zhì)密實(shí)度要求。砂漿應(yīng)在初凝前使用。

    5.3采用機(jī)械在地下長距管中噴襯時， 應(yīng)注意機(jī)械放管內(nèi)開孔段距，一般應(yīng)在200m左右，在管內(nèi)的操作員應(yīng)嚴(yán)格控制機(jī)械的送漿、噴射、行走、抹光等工序的技術(shù)要求。

    5.4各種管徑的襯里厚度及允許偏差可按表2.1采用。當(dāng)條件不允許機(jī)械涂襯，而采用手工涂抹時，應(yīng)按表2.1規(guī)定的襯里厚度應(yīng)分層涂抹（當(dāng)厚度在16mm以上時宜分4次涂抹，層與層之間應(yīng)掌握好適合配比及最佳結(jié)合時間），以確保襯里質(zhì)量 。

    5.5當(dāng)采用機(jī)械噴涂施工時，對彎頭、三通、特殊管件和鄰近閘閥附近管段等可采用手工涂抹。但必須按圖5.1分層涂抹。

圖5.1 分層涂抹

    5.6在補(bǔ)口處，襯層茬宜留坡口涂襯。

    6.質(zhì)量要求

    6.1強(qiáng)制性質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：

    6 . 1 . 1 水泥砂漿抗壓強(qiáng)度不得低于30Mpa。

    6.1.2應(yīng)采用42.5或32.5（不同環(huán)境條件應(yīng)采用不同品種及不同標(biāo)號的水泥）普通水泥、礦渣硅酸鹽水泥。在使用中不得有硬塊、紙屑等異物，超過貯放期的水泥嚴(yán)禁使用。

    6.1.3當(dāng)管徑大于DN1000mm，在條件不允許機(jī)械涂襯并且有手工涂抹經(jīng)驗(yàn)時， 允許手工涂抹，但必須分層抹襯。

    6.2其它質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：

    6.2.1在檢測厚度時，宜采用砂漿涂層測厚儀檢測，當(dāng)有主管部門允許或自檢對比時可采用鉆孔法或截面切割法檢測。其厚度允許偏差應(yīng)符合表2.1的規(guī)定。

    6.2.2當(dāng)管徑大于或等于DN700mm時， 每100m長管段內(nèi)抽查2個斷面，每個斷面上應(yīng)測上下兩個點(diǎn)，若其中一個不合格時，再抽查4個斷面，如其中仍有2個點(diǎn)不合格，則檢測段不合格。

    6.2.3管徑小于DN700mm的管道，可取靠近管段兩端處檢測，每段檢測長度宜大于500mm。

    6.2.4表面平整度用300mm直尺平行管道軸線測定襯里表面與直尺之間的間隙。管徑大于或等于DN700mm時，每100m管段內(nèi)抽查10處，其中9處的間隙不應(yīng)大于1.8mm，若不符合時，則再抽測20處，其中18處的間隙不應(yīng)大于1.8mm，否則為不合格（DN2000mm以外的放至2.0mm）。

    6.2.5檢查表面粗糙度：機(jī)械噴涂施工時，用襯里水泥砂漿做出表面粗糙度符合n值不大于0.012的樣板，再按樣板比測檢驗(yàn)，手工涂抹施工時，以手感光滑無砂粒感檢驗(yàn)。當(dāng)認(rèn)為需要檢驗(yàn)實(shí)際n值時，可在管道通水后進(jìn)行流量試驗(yàn)。

    6.2.6襯里因收縮引起裂縫，當(dāng)其寬度小于或等于1.6mm，且延長管道軸向的長度不大于管道圓周長時可不修補(bǔ)。經(jīng)水浸加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)后證明裂縫能自動愈合，可認(rèn)為合格。

    6.2.7表面缺陷（麻面、砂穴、空窩等），每處缺陷不得大于10cm2，單個缺陷的深度根據(jù)管徑大小不得大于表2.1中厚度偏差的數(shù)值。

    6.2.8以手錘輕擊襯里表面的音響判斷空鼓。每處空鼓面積不得大于20cm2。

    7.成品保護(hù)

    7.1管段襯里砂漿達(dá)到終凝后，應(yīng)進(jìn)行噴水、覆蓋、密封或用噴涂封閉型養(yǎng)護(hù)劑保持濕潤，時間應(yīng)在7d以上，當(dāng)采用礦渣硅酸鹽水泥時，保持濕潤時間不小于14d。

    7.2養(yǎng)護(hù)期間管段內(nèi)所有孔洞應(yīng)嚴(yán)密封閉，當(dāng)?shù)金B(yǎng)護(hù)期限后，應(yīng)及時充水，否則應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

    7.3不合格的表面缺陷、裂縫、空鼓等，必須認(rèn)真修補(bǔ)。修補(bǔ)所用材料、配比等應(yīng)與原襯里相同，并按照第7.1和7.2的要求及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

    7.4采用機(jī)械噴涂在地面施工時（一般適應(yīng)管徑在DN200～DN800的金屬管道），應(yīng)注意金屬管道的穩(wěn)固，防止震動、滾動，待養(yǎng)護(hù)期7～14d時，再按要求吊裝、搬動、堆放，但都應(yīng)處于良好的封堵及養(yǎng)護(hù)狀態(tài)。

    7.5采用離心機(jī)涂襯水泥砂漿時（一般DN200～DN800）存放點(diǎn)必須穩(wěn)固，其封堵和養(yǎng)護(hù)都應(yīng)保持良好。

    8.結(jié)論

    8.1機(jī)械化作業(yè)使水泥砂漿襯里將鋼管內(nèi)壁與水或空氣隔離，形成一層致密的保護(hù)層，從而抑制了鋼管內(nèi)壁被氧化和腐蝕結(jié)垢，相比其它的防腐蝕涂層，水泥砂漿和鋼管內(nèi)壁的粘結(jié)力大，因?yàn)樗囝w粒的水化作用形成的凝膠體，對鋼管內(nèi)壁產(chǎn)生膠結(jié)力；水泥砂漿硬結(jié)時體積收縮而緊貼鋼管內(nèi)壁，產(chǎn)生摩擦力；鋼管內(nèi)壁凸凹不平，與水泥砂漿之間產(chǎn)生的機(jī)械咬合作用而形成擠壓力。以上三種粘結(jié)應(yīng)力的存在，加之水泥砂漿和鋼管的熱膨脹系數(shù)基本一致，使水泥砂漿與鋼管內(nèi)壁緊密結(jié)合，不易剝落。在施工中，通過加入添加劑，提高養(yǎng)護(hù)期的溫度、濕度則可以有效減少施工初期產(chǎn)生的裂縫。水泥砂漿的最終收縮期為1～2年，鋼管投入運(yùn)行后，水泥砂漿長期在水中繼續(xù)硬結(jié)，裂縫自動彌合， 不影響防腐蝕的效果。

    8.2水泥砂漿襯里投資約占輸水鋼管總投資的2～4%，經(jīng)濟(jì)合理，值得大力推廣應(yīng)用。