大型薄壁圓形(或弧形)水池混凝土澆筑施工工藝分析
——以岳麓污水處理廠提標改造及擴建工程為例

張 偉

(湖南建工集團有限公司，湖南 長沙 410004)

1 案例介紹

長沙市岳麓污水處理廠提標改造及擴建工程位于長沙市望城區，湘江西岸三汊磯大橋北側，毗鄰湘江，所在地塊東南西北四面分別以瀟湘大道、西北環線、長望路和銀杉路所圍和。廠區內主要道路設計標高為37.85～38.05 m。長沙市岳麓污水處理廠已建規模為30萬m3/d，本次提標改造規模為一期30萬m3/d，擴建規模為二期15萬m3/d。

本項目擬在原址北擴增容并對一期工程進行升級改造。工藝處理的建、構筑物、工藝設備、綠化等各項工程是本建設項目包括的主要內容。一期工程廠區平面布局已按辦公生活區、生產區、配套設施區進行了功能分區，本次改擴建將在考慮物流、人流互不竄擾，風向對臭氣擴散的影響等多種因素的基礎上因地制宜地進行布置。

本項目最具代表性的新建水池有生化池和二沉池，具有池體高、大、壁薄等特點。根據設計圖紙，生化池三面為直立平面，一面為弧形切面的池體，整體長139.4 m，寬105.3 m，面積14 678.82 m2，池壁厚0.7 m；池體頂面高程39.8 m，池底板面高程32.8 m，凈高7.0 m，底板厚0.9 m。二沉池主要由4個圓形池體組成，池體半徑25.0 m，面積共7 850 m2，池壁厚0.45 m；池體頂面高程38.5 m，池體底面高程32.65 m，凈高5.85 m，底板厚0.7 m。

生化池采用現澆鋼筋混凝土結構，在池體寬度方向設三道伸縮縫，在池體長度方向設四道伸縮縫，縫內設橡膠止水帶。根據勘察報告所提供的地基土層情況數據，該構筑物采用筏板基礎。抗拔樁采用D=500長螺旋鉆孔灌注樁。二沉池采用現澆鋼筋混凝土結構圓形水池。基礎采用D=500長螺旋鉆孔灌注樁。抗浮采用自重及抗拔樁共同抗浮。

2 大型薄壁圓形(或弧形)水池混凝土澆筑施工工藝

2.1 鉆孔灌注樁混凝土

本項目采用D=500長螺旋鉆孔灌注樁。實際施工過程中，樁身混凝土的泵送壓灌應連續進行，鉆機在位移期間，混凝土泵料斗內的混凝土應連續攪拌，在泵送混凝土期間，料斗內混凝土的高度不得低于400 mm，避免混凝土初凝。在泵送期間，輸送泵管不能有傾斜情況，當長距離泵送過程中，要通過墊實，保持泵管的穩定。在夏季氣溫高于30 ℃時，要將隔熱材料覆蓋在輸送泵管上，通過灑水的方式進行降溫。

2.2 水池底板混凝土澆筑

大型水池底板混凝土具有板層厚度大、面廣、澆筑方量多的特點。底板混凝土的關鍵為混凝土達到抗裂、抗滲要求。

實際施工過程中，水池底板大體積混凝土澆筑要重點注意以下幾個方面：(1)根據底板厚度、平面尺寸和混凝土的供應與澆筑能力來確定澆筑分幅寬度，按照本工程的具體情況，分幅寬度按不大于5.5 m控制，按照分幅從中間往兩端澆筑；(2)水池底板混凝土采用一次到頂的澆筑方式。對于厚度大于300 mm的底板混凝土分層澆筑，分層厚度不大于300 mm，澆筑工作連續進行，盡量減少間歇時間，澆筑段接茬間歇時間，按不大于2 h控制；(3)底板和池壁、隔墻吊模處混凝土，以及設縫結構的伸縮縫附近，混凝土的澆搗密實度是施工中控制的重點，要安排專人操作，注意對止水板的保護；(4)確保混凝土表面平整度、高程的質量，鐵抹子拍壓出光以提高板面抗滲能力；(5)為對池底板混凝土標高進行有效控制，標高控制點需要在混凝土澆筑前設置完畢；(6)要視混凝土的硬化情況及時采取養護措施。本工程實施過程中，水池底板混凝土硬化后，用濕麻袋覆蓋(并定時灑水、淋水)，保持混凝土表面潮濕。底板澆注混凝土7 d后，適當蓄水養護，直到投產，避免混凝土干縮開裂。

2.3 池壁混凝土澆筑

在本項目中池壁較高，施工難度較大，在混凝土澆筑期間，做好抗裂與抗滲漏工作，池壁采用保濕較好的膠合板支模，在墻頂部設水管慢淋養護，拆模時間不少于5 d，拆模后用濕麻袋緊貼墻體覆蓋，并澆水養護，保濕時間不少于14 d。

2.4 混凝土振搗

水池混凝土振搗是保證混凝土密實度的關鍵所在。振搗方式采用插入式振動棒振搗密實，振動棒要垂直向下，插振時應快插慢拔，振到混凝土停止下沉、不再冒泡、表面平坦、泛漿時為止，切莫欠振或過振。插振間距在移動過程中，要控制在合理范圍內，一般要保持為300 mm左右。在開展振搗工作時，振動棒需插入到下層混凝土的深度為50 mm，一定要在下層混凝土初凝前完成上層混凝土振搗，對于振點連續進行時間需要控制在25 s左右。在鋼管中，混凝土的下料需要從一側進行，另一側出，當氣體排出完畢后，可以進行振搗。

2.5 變形縫(施工縫)處理

對于水池底板水平或池壁垂直的變形縫的防水做法采按迎水面兩道防線標準設計。即由橡膠止水(xz322-30型)、填縫板及雙組份聚氨酯防水嵌縫膏三部分組成。底板下層及側壁外側無法進行嵌縫時，可采用遇水膨脹橡條。

水池池壁的施工縫設置在高出底板表面300 mm的位置。池壁的水平變形縫采用400 mm寬、3 mm厚的鋼板作為施工縫處的止水帶，均具有較好的防滲漏效果。

施工縫實際應用中，應盡力保證止水鋼板在池壁中線上，確保鋼板表面的干凈與干燥，切要清理干凈表面的浮銹，使用滿焊的方式對止水鋼板接頭進行焊接，搭接長度不得小于50 mm。

將施工縫表面的混凝土進行鑿毛處理，及時清除雜物，并沖洗干凈，然后再開始支模作業。在完成灑水濕潤之后，再開始澆筑混凝土，將水泥砂漿鋪設在上面，厚度為20 mm。

混凝土初凝以后，不能過早地在上面澆筑新的混凝土層。如果要想在上面繼續澆筑混凝土，要確保抗壓強度在1.2 MPa以上。

3 其他注意事項

3.1 設備要點

在該項目中應用到很多設備，比如鋁合金刮尺、混凝土輸送泵、配電箱及插入式振動棒等。在設備入場使用前要做好檢查工作，確保設備質量符合要求。如果檢查過程中發現問題，要及時進行處理。同時在進場后，也要對各項參數進行校正，確保在實際運用過程中的可靠性。

針對水池底板混凝土和池壁混凝土澆筑方量大、澆筑時間長的特點，為確保大體積混凝土或池壁混凝土澆筑過程的連續性，以保證工程質量，混凝土輸送泵要采用一用一備或二用一備，并配備足夠的插入式振搗棒、發電機等其他設備的備品備件備用設備。在使用過程中如果發現故障或者問題，要及時進行檢修處理，檢修后依然無法正常使用，更換新設備。

3.2 做好組織管理

為保證施工質量，降低施工成本，在整個施工期間，需做好組織管理。首先，需要協調好勞動力，確保在正式施工前，施工人員協調組織好，具有較強的綜合素養；其次，要做好施工現場的監管，對施工質量、安全等進行全面監管，確保施工的高效、安全、有序進行；最后，要針對施工項目的實際情況，做好驗收工作，只有保證每個環節的驗收合格，才能開展下一環節的施工。

3.3 環境保護

廢水、廢液等通過沉淀引流或用車運輸至指定位置存放，嚴禁污染環境和附近水源。垃圾貯運站需設置在項目經理部駐地旁，對各類垃圾進行集中處理，避免對環境產生污染。施工完畢后，認真做好場地清理。

3.4 注意腳手架的安全搭設

腳手架的直角交叉構造可采用直接拼接或用直角撐搭接。腳手架作曲線布置時，可按曲率的要求使用不同長度的橫桿進行組合，但曲率半徑不能小于2.4 m。具體參數詳見表1。腳手架斜撐的布置應與架子的尺寸相適應。一般情況下斜撐應盡量與腳手架的節點相聯。

表1 曲線組合參數

4 結束語

大型薄壁圓形(或弧形)水池混凝土澆筑施工具有一定難度，如果一個環節的出錯，會影響整個項目的質量與安全。以岳麓污水處理廠提標改造及擴建工程為例，文章對大型薄壁圓形(或弧形)水池混凝土澆筑施工工藝進行了探討，并具有針對性的探討如何控制施工工藝的可靠性。未來，對于水池混凝土澆筑施工的研究會不斷增加，對于施工工藝質量的控制水平也會越來越高，所以需要不斷加強相關理論與技術研究，為未來的發展與實踐提供支持。