摘要：供水鋼管的水泥砂漿內防腐施工工藝有著近百年的發展歷史，技術水平日益精進，逐漸成為簡便易行、成本低廉、安全可靠的鋼管防護方案，被廣泛應用于國內外各供水工程。特別是在高新材料和技術應用欠發展的國家地區，水泥砂漿鋼管內防腐作為一項成熟的傳統工藝在工程領域扮演著十分重要的角色。
關鍵詞：供水鋼管,水泥砂漿,防腐,工藝,工程
前言
鋼管生產后若不立即進行防腐處理會慢慢出現銹蝕，而對于供水鋼管來說，即便生活用水腐蝕性較小，但天長日久也會對未經防護的鋼管內壁產生侵蝕，造成銹蝕、起皮、脫落，從而影響管道壽命和供水水質。尤其是大口徑長距離輸水鋼管，其使用年限較長，腐蝕不易察覺，檢修和改造的工程量大、代價高，因此，輸水鋼管必須做好防腐處理。
防腐處理包括內防腐和外防腐，外防腐是指對鋼管外壁進行防腐處理，一般使用防腐漆、防腐瀝青等進行防護，以避免地下水、管周土壤、生物和微生物等對鋼管造成侵害;內防腐則指對鋼管內壁進行防腐處理，一般使用水泥砂漿、化學涂料等進行防護，主要防止管內輸送的流體物質對管壁造成侵害，并為該物質在輸送過程中的質量和安全性能提供保障。下面對供水鋼管的水泥砂漿內防腐施工工藝進行探討。
一、水泥砂漿內防腐的優點
水泥砂漿內防腐施工是一項非常成熟、非常實用的鋼管防護工藝，在國內外各類供水工程中成功施用的案例比比皆是。其優越性主要體現在以下幾個方面。
1、防腐性能可靠
水泥砂漿內防腐將鋼管內壁與水或空氣隔離，形成一層致密的保護層，從而抑制了鋼管內壁被氧化和腐蝕。相比其它的防腐涂層而言，水泥砂漿和鋼管內壁粘結力更大，因為水泥顆粒的水化作用形成了凝膠體，對鋼管內壁產生膠結力，水泥砂漿硬結時體積收縮而緊貼在鋼管內壁，產生摩擦力，鋼管內壁凹凸不平，與水泥砂漿之間生產的機械咬合作用形成擠壓力。以上三種粘結應力的存在使水泥砂漿與鋼管內壁緊密結合，不易剝落。同時, 由于水泥砂漿和鋼管的熱膨脹系數基本相同，所以不會因環境溫度的變化而造成砂漿層的剝離。
2、水力條件優越
水泥砂漿內防腐層表面平整，不僅可以防腐，而且還能阻垢。經過實際檢測證明，水泥砂漿內防腐平整均勻，可將鋼管內壁的凹凸不平和焊縫全部覆蓋。水泥砂漿內防腐表面能夠形成一層含錳的滑膩物，從而降低摩擦阻力，其粗糙系數約為0.012左右，并且隨著使用年限的延長還會逐漸降低，而鋼管和鑄鐵管的粗糙系數約為0.016—0.024。因此，水泥砂漿內防腐有利于減少消減損失，提高鋼管的輸水能力，節能降耗。
3、經濟效益明顯
水泥砂漿內防腐施工材料來源廣，動員速度快，施工周期短，防腐效果好，可有效降低管道工程的建設成本。
二、施工工藝主要作業流程
水泥砂漿內防腐的施工方法主要有兩種，一種是離心法，另一種是噴涂法。離心法是指使用離心機等設備使水泥砂漿隨鋼管高速旋轉，產生較大的離心力，從而均勻附著在鋼管內壁上的施工工藝，一般適用于直徑400mm以下的管道內防腐施工。噴涂法是指使用噴涂機將水泥砂漿在鋼管內部涂抹并壓光的施工工藝，一般適用于直徑700mm以上的管道內防腐施工。下面以噴涂法為例介紹供水鋼管內防腐施工工藝的主要作業流程。
1、防腐前的準備工作
鋼管的水泥砂漿內防腐既可以在鋼管廠或現場堆管場集中施工，也可以待鋼管安裝就位、焊接完畢后整體施工。集中施工時應在鋼管兩頭預留足夠的焊接區域，待安裝、焊接完畢后再補全防腐層。
開始施工前首先要試配砂漿并檢測核實其性能指標，包括和易性、坍落度和抗壓強度等各個方面。然后要檢查鋼管質量是否符合項目規范要求，并確保鋼管處于穩固狀態。最后要對鋼管內壁進行清理，以保證砂漿層與管壁能夠良好地粘接。對于已經開始生銹的鋼管要進行除銹處理，常見的除銹方法有拋丸法和噴砂法，鋼管直徑較大時一般使用噴砂法來除銹。噴砂除銹法需要發電機、空壓機、砂罐和砂，為便于施工最好采用移動式設備。
2、防腐工作主要流程
鋼管內壁清理完畢并充分濕潤后即可開始防腐施工，施工主要工作流程為：設備安裝就位——拌制水泥砂漿——填料和噴涂——完工清理——養護——質量檢查。
為了便于施工廢水流出，避免破壞噴涂完畢、尚未終凝的砂漿，一般應從鋼管較高的一端開始施工，逐漸退向另一端。因此，開始施工時應先將噴涂機安裝在施工段的較高處作為起始點，同時將混凝土泵置于噴涂機稍低的一側，用泵送混凝土管道將二者聯接起來。接通電源并向料斗中加水進行試運轉，以濕潤料斗并確認設備處于良好的工作狀態。為保證用電安全應使用完好無接頭的防水電線，并且一旦發現破損立即全部更換。
水泥砂漿可使用拌和站集中拌制，也可以使用移動式滾洞攪拌機進行現場拌制，水、水泥、砂的比例一般為0.6:1:3。砂漿的和易性和坍落度是保證施工質量的關鍵因素，和易性不好產生離析或是坍落度過大和過小都將不利于砂漿保護層的均勻性、完好性和粘接性。實際施工時經常按比例摻入一些添加劑如微沫劑 、防水粉等，以改善它的和易性與粘稠度。
開啟噴涂機和混凝土泵，將砂漿填入混凝土泵，開始噴涂作業。噴頭開始出漿時調整砂漿流量和抹壓裝置以達到滿意的噴涂效果，然后啟動設備的牽引裝置，使噴涂機勻速向稍低處后退，確保噴涂后砂漿的平整性和連續性。在施工過程中應密切關注噴涂效果，發現問題立即調整解決。
完工或停工后要排凈料斗內余料并立即用水清理料斗、管路和噴頭中的殘余砂漿。然后切斷電源，拆開噴頭和管路，對各部位進行檢查，確保清理干凈。最后將設備擦凈晾干后妥善保管，以便下次使用。
完成噴涂的鋼管兩端要盡量設置遮擋，避免陽光直射和風沙進入，以防止砂漿層過快失水出現干縮裂縫。砂漿終凝后要經常灑水保持濕潤，養護2-3天后方可擾動，以免出現裂縫。
質量檢查的主要指標有：厚度、均勻度、完整性、外觀是否滿足規范標準要求，有無裂縫、空鼓、麻面、離析、脫落等現象，同條件養護的砂漿試塊強度是否合格。一般情況下要求：砂漿試塊強度不小于30MPa，厚度偏差不大于±2，用300mm直尺檢測軸向平整度時不得有超過2mm的間隙，空鼓面積每平方米不得超過2處且每處不得大于100cm2，麻點蜂窩等表面缺陷每處面積不得大于5cm2，麻點蜂窩等表面缺陷深度不得大于2mm。
水泥砂漿內防腐在施工初期往往會產生細小裂縫，這主要是由于水泥砂漿在空氣中硬結時體積收縮所致。通過加入添加劑或提高養護期的溫度和濕度可有效減少裂縫的產生。另外，水泥砂漿的最終收縮期約為1-2年，鋼管投入運行后，水泥砂漿長期在水中繼續硬結，可使裂縫自動彌合，不會影響鋼管內防腐的效果。
三、安全注意事項
1、水泥砂漿噴涂機管路發生故障時必須立即停機、斷電、卸壓后方可處理。
2、施工現場需采取行人和車輛安全防護措施，如設置圍擋和安全標志。
3、在管道內進行施工作業時必須保證通風良好，并對作業環境的空氣質量進行動態監測。
4、電氣、電線必須符合施工用電安全技術的要求。
5、施工過程中不得使用容易引起環境、管道或水質污染的原材料和添加劑。
6、為保證砂漿與鋼管的粘接效果，作業過程中對鋼管造成的污染要在噴涂砂漿前予以清除。
7、設備在坡度較大的管段作業時要注意防溜、防滑，須經常檢查設備的行走和制動裝置，發現問題立即停工檢修。
8、場地集中施工時應確保鋼管的穩固性，基坑整體施工時應預防雨水灌入。
結語
供水鋼管的水泥砂漿內防腐施工工藝高效廉價，一臺噴涂機一般只配三個人，噴涂厚度為2cm時工作效率可高達每小時150平方米。同時，噴涂機和混凝土泵都具有體積小、重量輕、易操作等特點，運行、維護、修理費用十分低廉。另外，在材料方面，砂和水泥都是常見的工程材料，價格便宜、料源充足、運輸和倉儲都非常方便。正是由于這些優勢的存在，水泥砂漿防腐施工工藝在工程領域長期保持著難以取代的地位。
