水廠矩形水池混凝土施工技術(shù)及裂縫控制措施

孟翔

摘 要：在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)步伐逐步加快的今天，用水量需求也隨之大幅度增加，生活用水、工業(yè)用水等都持續(xù)增多，為滿足各方用水需求，確保供水量充足。必須加大投資建設(shè)力度、擴(kuò)大建設(shè)規(guī)模。矩形水池混凝土工程作為水廠建設(shè)的主要構(gòu)成部分，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量，為避免裂縫等病害產(chǎn)生，必須在充分了解其相關(guān)概念的同時(shí)，規(guī)范其施工流程，只有這樣才能確保采取的裂縫控制措施科學(xué)、有效。

關(guān)鍵詞：水廠；矩形水池；混凝土；裂縫控制

中圖分類號(hào)：TU755.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）08-0133-02

1 鋼筋混凝土矩形水池的概況

水廠建設(shè)都是當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)建設(shè)的重要項(xiàng)目，需要滿足城市供水需求，因此其具有較大占地面積。在實(shí)際施工建設(shè)中，一般可分為三大部分，即凈水廠工程、管線工程與自動(dòng)化控制系統(tǒng)。凈水廠施工工藝難度大，極為復(fù)雜，需利用沉淀池、吸水井等一系列工藝進(jìn)行原水處理。而矩形水池作為水廠工程建設(shè)的重要構(gòu)成內(nèi)容，一般可將鋼筋混凝土矩形水池分為2種，其一為全現(xiàn)澆矩形水池，300到500mm為池壁厚度范圍，具有較長(zhǎng)池身。需進(jìn)行溫度應(yīng)力鋼筋合理配置及“后澆縫”設(shè)置。并增設(shè)：“滑動(dòng)層”、“壓縮層”，如局部位置易開裂，需進(jìn)行“暗梁”的合理安設(shè)。其二為裝配式矩形水池，該水池池底板為現(xiàn)澆池壁做成L形壁板，150到250mm為其厚度，需在池底板上設(shè)置池壁連接池底的接頭，通常以400到500mm作為接頭寬度范圍。

2 水廠矩形水池混凝土施工流程

2.1 工程案例

某自來水廠一期工程凈水廠工程，該凈水廠中部位置為清水池，在總占地面積內(nèi)凈水廠所占比例大。設(shè)計(jì)地面以下設(shè)置池體，5m為池體高度。該清水池為鋼筋混凝土矩形水池，131.3m為其長(zhǎng)度，106.87m為其寬度，伸縮縫共設(shè)8道。可將結(jié)構(gòu)進(jìn)行16塊獨(dú)立劃分，選取橡膠止水帶進(jìn)行塊與塊的連接。按照調(diào)查地質(zhì)結(jié)果顯示，1—4層粉質(zhì)粘土為清水池持力層，C15混凝土用于墊層，C25為水池主體結(jié)構(gòu)混凝土標(biāo)號(hào)，S6為抗?jié)B等級(jí)，-1.7m筏式底板頂標(biāo)高，40mm為底板厚度，1064個(gè)為池內(nèi)所有池柱數(shù)量。3.2m為池頂部標(biāo)高，2.1m為池頂覆土厚度，并將16個(gè)通風(fēng)孔設(shè)置于池頂位置，通風(fēng)帽安設(shè)于通風(fēng)孔上部，將32個(gè)導(dǎo)流墻設(shè)置于清水池內(nèi)，則壓頂設(shè)于導(dǎo)流墻上部，2.85m為梁頂標(biāo)高。并將2個(gè)鋼筋混凝土溢流堰設(shè)于池內(nèi)，300mm為其厚度，2.85m為墻頂標(biāo)高。隨后將水泥砂漿均勻涂刷到池外壁地下位置，選取化學(xué)涂料進(jìn)行內(nèi)壁迎水面防腐，通常控制在2度以上。本文主要對(duì)矩形水池混凝土工程作為分析對(duì)象，具體混凝土施工量如表1所示。

2.2 施工工序

2.2.1 測(cè)量放樣

混凝土工程平面邊界由模板支設(shè)位置進(jìn)行有效控制，將鋼筋焊接到板上，隨后將標(biāo)高控制線彈出，以此對(duì)澆筑控制板、梁混凝土標(biāo)高進(jìn)行有效控制。而混凝土澆筑高度可通過墻、柱模板上端口位置彈制標(biāo)高線進(jìn)行有效控制。

2.2.2 運(yùn)輸

選取罐車進(jìn)行預(yù)拌混凝土運(yùn)輸，確保混凝土運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)后其坍落度滿足施工設(shè)計(jì)要求，將其偏差控制在-30到+30mm之間。

2.2.3 澆筑混凝土

第一，澆筑墊層混凝土。驗(yàn)收基槽合格后，通過泵車澆筑混凝土。選取平板式振搗器進(jìn)行混凝土振搗施工，振密混凝土以后，需及時(shí)檢測(cè)其平整度，凹凸位置需及時(shí)補(bǔ)平、鏟除，通過水平刮杠刮平，隨后利用木抹子進(jìn)行表面搓平，最終選取鐵抹子壓光。

第二，澆筑底板混凝土。選取汽車泵與地泵相互配合的方式澆筑底板混凝土，選取直徑為100mm的無縫直管作為混凝土輸送無縫直管，為確保底板具有良好整體性，需一次連續(xù)澆筑混凝土直至完成施工，此時(shí)無需進(jìn)行垂直施工縫留設(shè)，且將大墩企口座設(shè)置到柱子根部30cm位置，不得再進(jìn)行模板設(shè)置。要求同時(shí)澆筑池壁下方30cm混凝土與底板混凝土。

第三，澆筑柱子、池壁混凝土。澆筑柱子、池壁混凝土前，需填筑30到50mm厚砂漿。要求一層一層澆筑及振搗柱子、池壁混凝土，40cm為各層澆筑厚度。振搗施工過程中，應(yīng)避免振搗棒與鋼筋、預(yù)埋管件碰觸，且時(shí)時(shí)敲擊模板進(jìn)行漏振檢查。澆筑池壁時(shí)需間隔6m放置一臺(tái)振搗棒，防止位移。水平施工縫位置上一層混凝土澆筑前，需通過無齒鋸切割施工縫邊緣，確保施工縫切割質(zhì)量滿足施工規(guī)范規(guī)定。

第四，澆筑頂板混凝土。通過汽車泵結(jié)合地泵的方式澆筑頂板混凝土，要求同時(shí)施工2半混凝土工，選取振搗棒對(duì)池壁周圍、板柱接頭位置進(jìn)行振搗、密實(shí)，振搗過程中根據(jù)實(shí)際情況，可適當(dāng)增加振動(dòng)棒點(diǎn)位。完成振搗作業(yè)后，需及時(shí)做好刮平作業(yè)，所選工具為2m刮桿，通過木抹子進(jìn)行抹平施工，板面標(biāo)高可通過拉線方式進(jìn)行檢驗(yàn)，要求有效控制壁柱根部平整度。

2.2.4 混凝土養(yǎng)護(hù)

底板、頂板混凝土澆筑作業(yè)完成12h以內(nèi)，需做好保濕養(yǎng)護(hù)工作，一般需覆蓋塑料膜，養(yǎng)護(hù)周期為14d。待混凝土強(qiáng)度在1.2mpa以下，需管制交通，不得通行。

3 水廠矩形水池混凝土裂縫控制

（1）選取32.5級(jí)普通硅酸鹽水泥用于施工，且最大限度降低水灰比，保證在0.55以下控制水灰比。混凝土水泥用量需控制在320kg/m3，混凝土水泥量的增減與溫度存在必然聯(lián)系，水泥量增加10kg，則混凝土溫度上升1℃。同時(shí)做好保溫、保濕工作，這樣不僅能夠降低混凝土表面熱擴(kuò)散速度，避免混凝土表面產(chǎn)生較大溫度梯度，產(chǎn)生表面裂縫；還能將散熱時(shí)間向后延長(zhǎng)，將混凝土強(qiáng)度、材料松弛充分發(fā)揮出來，保證平均總溫差對(duì)混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力在混凝土抗拉強(qiáng)度以下，才能避免貫穿性裂縫產(chǎn)生。如混凝土澆筑時(shí)間不長(zhǎng)，并沒有完全硬化，且具有較好水化速度時(shí)，需做好保濕工作，避免因混凝土表面水分不足出現(xiàn)干縮裂縫問題。

（2）“后澆縫”（圖1）的合理設(shè)置。施工過程中，混凝土將產(chǎn)生水化熱現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)嚴(yán)重的溫度變化及伸縮現(xiàn)象。因溫縮等問題的長(zhǎng)期作用，極易有裂縫出現(xiàn)于水池底板、池壁位置。進(jìn)而對(duì)水池的使用性能造成極大影響，甚至出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。為避免此類裂縫產(chǎn)生，需進(jìn)行后澆縫的合理設(shè)置。通常以1到1.2m作為后澆縫的寬度，企口為兩側(cè)混凝土斷面的形狀，無需斷開后澆縫鋼筋，要求后澆縫必須從整個(gè)水池穿過，需設(shè)置于池底、池壁及頂板各個(gè)位置。待澆筑池壁混凝土45—90d及澆筑池壁溫度高于施工當(dāng)天氣溫時(shí)，即可進(jìn)行后澆縫混凝土澆筑施工。通常選取補(bǔ)償收縮混凝土澆筑后澆縫。

（3）在澆筑混凝土方案確定以后，極可能降低施工次數(shù)。一般分2到3次進(jìn)行水池主體施工，要求嚴(yán)格按照從低—高、從中—兩側(cè)的順序不間斷進(jìn)行混凝土澆筑施工，防止產(chǎn)生冷縫。只有振搗時(shí)間充足，才能徹底排除混凝土內(nèi)過多的氣體、水分，同時(shí)需及時(shí)排干混凝土表面產(chǎn)生的泌水。在混凝土初凝前需對(duì)池底表面進(jìn)行壓實(shí)抹光，以此確保混凝土具有較高強(qiáng)度、良好抗裂性能。需在池壁上合理留設(shè)施工縫，其位置選擇時(shí)應(yīng)滿足溫度應(yīng)力計(jì)算要求，一般可設(shè)置于混凝土受力小的位置。施工過程中，應(yīng)盡可能降低澆筑施工縫上下層混凝土的時(shí)間差。

（4）因地基、樁基等因素的影響，矩形水池需進(jìn)行滑動(dòng)層設(shè)置，其位置可設(shè)置于墊層上表面、底板下表面。并將壓縮層設(shè)置到承臺(tái)梁2側(cè)或池內(nèi)水溝內(nèi)側(cè)，其厚度為1到3cm之間，材料為聚苯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料，進(jìn)而達(dá)到地基對(duì)水池側(cè)面阻力降低的目的。

（5）因混凝土內(nèi)外具有較大溫度，極易出現(xiàn)裂縫問題。為對(duì)混凝土內(nèi)部溫度變化狀態(tài)進(jìn)行隨時(shí)掌控，需將若干測(cè)量點(diǎn)設(shè)置于其內(nèi)部。且將薄膜、草袋等覆蓋其上，做好養(yǎng)護(hù)工作，同時(shí)根據(jù)數(shù)值改變情況進(jìn)行試驗(yàn)變量的確定，如澆水量、次數(shù)等。同時(shí)做好各項(xiàng)記錄工作，如混凝土覆蓋時(shí)間，各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的變化情況、溫度等。如20℃以上為內(nèi)外溫差時(shí)，需選用有效措施進(jìn)行處理。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著水廠建設(shè)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，商品混凝土裂縫問題時(shí)常發(fā)生，特別是水廠水池施工中裂縫問題最為嚴(yán)重。產(chǎn)生裂縫的原因主要為溫差、施工不當(dāng)?shù)龋瑸橛行Х乐嗡鼗炷亮芽p，必須嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求，規(guī)范施工流程，做好各項(xiàng)施工質(zhì)量控制工作，只有這樣才能有效遏制裂縫的產(chǎn)生，才能全面提高水廠水池混凝土工程建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)水廠建設(shè)工程行業(yè)快速、健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]曾文學(xué)，齊堅(jiān)，張玲.整體式矩形鋼筋混凝土清水池施工淺議[J].河南水利與南水北調(diào)，2012（08）.