王金花
(山西省漳澤水庫管理局,山西 長治046000)
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某市政供水工程凈水間后澆帶施工技術
王金花
(山西省漳澤水庫管理局,山西 長治046000)
在某市政供水工程(二期)中,凈水間是其中一個最大的建筑單體,設計上采用鋼筋混凝土框架填充輕型砌塊結構,內設V型濾池和絮凝沉淀池,由于其建筑規模較大,為解決水池和廠房整體框架的沉降差和應力收縮問題,采取了設置后澆帶的設計措施,并根據設計圖進行后澆帶的施工,經滿水試驗和沉降觀測數據顯示結果均符合要求。文章對此類市政供水工程的后澆帶施工技術進行了總結敘述。
市政供水工程;后澆帶;補償收縮混凝土;施工技術
某市政供水工程(二期)凈水廠,工程設計規模近8萬m3/d。主要工程內容包括:廠區平面、穩壓井、凈水間、清水池、送水泵房及變電所、加氯間及加藥間、污泥泵池等及與之配套的附屬工程。
其中凈水間是工程規模最大的建筑單體,也是工程整個工藝流程的中心環節,建筑面積為3800m2,廠內布置V型濾池和沉淀池,其中,框架獨立基礎埋深-3.0m,基礎梁(0.8×0.3m)埋深-1.0m;V型濾池39.6×9.8×5.5(長×寬×高)基礎埋深-3.6m,底板厚度0.6m;絮凝沉淀池35.6×16×6.4(長×寬×高)基礎埋深-1.8m,底板厚度0.7m。凈水間框架鋼筋混凝土為C30、F200抗凍混凝土,V型濾池和沉淀池及連接頂板(45cm厚)C30、S8混凝土。
凈水間為鋼筋混凝土框架結構,屋頂采用鋼結構球型網架結構,廠內布置V型濾池和沉淀池各兩座,水池底板相連為一整體,池體之間多為排水渠等輔助功能建筑,為解決水池和整體框架的沉降差和應力收縮問題,在(左起)30.5m和71m處設置兩道橫向后澆帶,施工時對整個建筑單體中所含的水池底扳、側墻、頂板和梁均以后澆帶暫時斷開,同時也可作為施工段或施工縫。后澆帶寬度為1000mm,總長度合計約為300m,厚度同其連接的結構一致。后澆帶鋼筋均為雙層雙向,中間設有一道鋼筋網片。后澆帶位置的鋼筋加密,設計間距的50%,該處位置的鋼筋搭接長度為950mm,并有3mm厚的止水鋼板,因此在實際施工中,對后澆帶預留、技術處理等難度較大。布置示意如圖1所示:
2.1 后澆帶的設置要求
后澆帶的設置應遵循“抗放兼備,以放為主”的設計原則。因為普通混凝土存在開裂問題,設置后澆縫的目的就是將大部分的約束應力釋放,然后用補償收縮混凝土填縫以抗衡殘余應力。后澆帶處的梁板受力鋼筋必須貫通[1]。
2.2 后澆帶的作用
2.2.1 解決水池沉降差
V型濾池和沉淀池結構及基礎設計為一整體,在施工時用后澆帶將兩部分暫時斷開,待主體結構施工完畢,已完成大部分沉降量(50%以上)以后再澆注連接部分的混凝土,再將隔開部分連為整體。
2.2.2 減小混凝土受溫度的收縮影響
混凝土在硬化過程中會產生收縮現象,而已完成的混凝土結構在受熱時會產生膨脹現象,受冷則收縮。

圖1 后澆帶示意圖
混凝土硬化收縮時間一般在施工后的1~2個月內完成,由于溫度變化對混凝土結構是永久的。在結構變形受到約束時,內部就產生溫度應力,嚴重時就會在構件中出現裂縫。留出后澆帶后,混凝土可以自由收縮,從而大大減少了收縮應力。
在凈水間施工中,設置后澆帶的部位主要有:框架梁(-1.0m、3.4.m、6.8m、10.6m)4道;V型濾池和沉淀池的底板、墻體,之間的連接面板及配套的排水渠兩道。
3.1 后澆帶鋼筋安裝
在施工中,所有預留后澆帶的部位,在鋼筋制作安裝時,與相鄰部位或同部位的鋼筋同時施工,并一次安裝到位,有的部位可根據不同的重要性,參照了相關的鋼筋混凝土技術規范,加設了加密筋,同時后澆帶部位的馬凳鋼筋高出設計一號,以便保證剛度要求。
對于V型濾池和沉淀池的墻體和連接排水渠的后澆帶施工時,其結構尺寸較小,鋼筋綁扎需細心、牢固,保護層控制更為顯得重要,墻體多用混凝土棒控制,棒尺寸符合墻體寬度,棒的兩端設有控制保護層厚度的鍵槽;對底板通常采用混凝土墊塊控制。
在混凝土澆筑前,要對后澆帶部位的鋼筋,纏繞塑料帶或覆蓋,澆筑后對灑落在鋼筋上或其空間內的混凝土泥漿及時清理;條件好時,對鋼筋修整并涂刷防銹漆[2]。
3.2 后澆帶留置
對后澆帶的留置,為便于快速簡便和減少混凝土澆筑后的清除量,所有部位均選用密目鋼絲網,與預留鋼筋固定。由于后澆帶寬度為1m,在安裝止水鋼板后,內側預留采用鋼筋條壓鋼絲網的做法,加以固定,不留漏口,兼模板的作用,外側采用木模支撐。對垂直部位,當混凝土達到初凝時,用壓力水沖冼,清除浮漿、碎片、露出骨料;終凝后將鋼絲網拆除,立即用高壓水再次沖洗[3]。工程中各部位后澆帶做法如圖2~圖4所示。

圖2 水池底板和池體后澆帶做法

圖3 水池頂板后澆帶做法

圖4 框架梁后澆帶做法
3.3 后澆帶的防護
對于水池的底板和墻體,在混凝土澆筑時,為防止不可避免進入泥漿或其他雜物,要沿后澆帶長度方向在工作面外,設300×500cm的坑,以匯聚水泥漿,聚滿時及時清除就行,也就減少了工作量和節省了時間和勞力。對于頂板和排水渠等部位,在后澆帶周圍的混凝土澆筑完成約2h內,以高壓水沖稀水泥漿,防止結塊和凝固,在下一步清理時,只需沖洗至倉外即可。
3.4 后澆帶的混凝土澆筑
3.4.1 后澆帶的澆筑時間控制
后澆帶的混凝土澆筑時間的控制,根據其建筑物的結構類型設定,應在兩側建筑物混凝土伸縮和沉降完成后進行,規范上一般為施工后45~60d,在本工程中,設計單位對后澆帶的保留時間為45d,以最后完成混凝土的時間算起。
3.4.2 后澆帶混凝土
后澆帶采用補償收縮混凝土,其是膨脹水泥或在普通混凝土中摻入適量膨脹劑配制而成的一種微膨脹混凝土。針對普通混凝土收縮變形大、易產生裂縫的弊病,起到相對補償的效果。一般情況下,膨脹劑摻量為10%~14%時對強度影響不大,它可以使混凝土的孔結構堵塞或改變,提高了抗裂性和抗滲性,由于它的膨脹性,可用于防水工程中的施工縫、后澆縫以及加固、修補、堵漏工程。其強度等級(C35)不得低于兩側混凝土(C30),塌落度宜小些,配比應委托試驗室確定。拌合時要嚴格控制水灰比,延長攪拌時間,加強振搗。故在本工程后澆帶混凝土澆筑時,安排了專業技術人員與混凝土商品站的試驗員共同負責,對混凝土膨脹劑摻量、攪拌時間及均勻度重點控制。
3.4.3 后澆帶混凝土質量控制
1)后澆帶兩側混凝土面上的浮漿、松散混凝土應予鑿除,沖洗干凈后并保持濕潤狀態。混凝土入倉應采用溜筒,以減小骨料與預留鋼筋碰撞產生的分離造成骨料集中的現象,在底板后澆帶澆筑時不得有積水,宜在接觸縫處鋪一層與混凝土同強度的水泥砂漿[4]。
2)混凝土澆筑厚度應嚴格按照設計要求和施工技術方案進行,以免因澆筑厚度較大鋼絲網模板的側壓力增大而向外凸出,造成尺寸偏差。
3)后澆帶施工時模板支撐應安裝牢固,鋼筋應進行清理整形,施工的質量應滿足鋼筋混凝土設計和施工驗收規范的要求,以保證混凝土密實度。采用鋼絲網模板的垂直施工縫,在混凝土澆筑和振搗過程中,應特別注意分層澆筑,厚度和振搗器距鋼絲網模板的距離。為了防止混凝土攪拌中水泥漿流失嚴重,采用于φ50振搗器時,振搗器與模板的合理距離≥40cm。
4)后澆帶混凝土澆筑后,對于梁、板或薄壁結構處,散水后必須采用塑料薄膜覆蓋保持濕潤狀態,養護時間≥28d。
5)后澆帶混凝土澆筑中必須按試驗要求留置試塊。有抗滲要求的,應按抗滲要求留置。
隨著工程建筑物規模的不斷擴大和設計人員水平的提高,后澆帶的設置也被廣泛應用,普遍多用于大型建筑物的基礎部分和超長的多層或高層框架結構,以解決鋼筋混凝土的收縮變形和基礎沉降問題,確保結構的受力安全和無滲漏現象。本工程通過采用后澆帶施工技術后,經滿水試驗和沉降觀測數據顯示結果均符合要求,以供類似工程施工參考。
[1]楊罡.淺談凈水廠工程中的混凝土施工[J].甘肅科技,2010(05):153-155.
[2]徐建華.建筑工程施工后澆帶技術應用[J].建材與裝飾,2016(07):19-20.
[3]趙興才.建筑工程中后澆帶施工技術的分析及應用[J].中國新技術新產品,2009(13):160.
[4]蘇紅永.試析市政供水管網漏水原因及控制措施[J].廣東科技,2013(20):119,148.
2016-07-28
王金花(1976-),女,山西長治人,工程師,從事工程施工及管理工作。
1007-7596(2016)09-0106-03
TU911
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