大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁抗裂縫施工措施

　　一、工程概況

　　青浦第二水廠一期工程位于青浦區(qū)西南角，北臨滬青平公路，占地64000平方米，屬群體工程，其中包括沉淀池、清水池、廢水池、吸水井、液鋁池等多個(gè)大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池。這些大型水池池壁高4~7.6米，均為10萬(wàn)m2/d處理能力規(guī)模，設(shè)計(jì)要求水池完全無(wú)滲漏。

　　大型水池池壁高，迎水面延長(zhǎng)米極長(zhǎng)沉淀池長(zhǎng)寬分別為107米和26米、清水池長(zhǎng)為40米，但池壁厚度不厚，僅在260~300毫米之間，均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板壁。水池儲(chǔ)水量大，水壓力高，若施工技術(shù)措施不完備或施工不當(dāng)，極易造成大面積滲漏水。

　　二、工程設(shè)想

　　1、為防止因地基不均勻沉降而導(dǎo)致水池結(jié)構(gòu)性開裂滲漏水，基礎(chǔ)地基加固采用砂墊層方法處理。

　　2、防止大體積現(xiàn)澆鋼筋混凝土的收縮裂縫出現(xiàn)，在抗?jié)B混凝土內(nèi)摻入HEA高效防水劑和延大型水池長(zhǎng)度方向設(shè)置垂直伸縮縫。

　　3、為提高現(xiàn)澆混凝土的抗?jié)B性能，在混凝土池壁內(nèi)外側(cè)涂抹防水劑。

　　4、在工程施工過(guò)程中，采用一些技術(shù)措施進(jìn)一步保證現(xiàn)澆鋼砼水池的抗?jié)B性能

　　三、工程抗裂施工措施

　　1、基礎(chǔ)地基加固

　　1.1為減少基礎(chǔ)沉降，提高地基承載力，地基加固處理采用換填法，即采用砂墊層的方法。以保證結(jié)構(gòu)沉降為柔性均勻沉降。

　　a.根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告水池基底標(biāo)高位于②3層黑灰色黏土層，流塑，土層較差，故基礎(chǔ)挖至④1層暗綠~黃色黏土層，土層性質(zhì)硬塑~可塑，中壓縮性，土層較好;以④1層土層作為持力土層，其上的土層均用密實(shí)的砂墊層置換。

　　b.砂墊層施工時(shí)先砌筑擋砂墻，再分層分皮(25毫米一皮，30米長(zhǎng)一段)鋪砂，再澆水、振搗(平板振動(dòng)機(jī))，經(jīng)過(guò)貫落度檢測(cè)合格，進(jìn)行環(huán)刀試驗(yàn)，數(shù)據(jù)合格后再進(jìn)行下一層下一皮施工。

　　c.砂墊層干密度經(jīng)測(cè)試為平均值為1.74×103kg/m3大于設(shè)計(jì)要求的1.6×103kg/m3。

　　2.優(yōu)化混凝土配合比

　　2.1 為防止混凝土自身滲漏，采用抗?jié)B混凝土，抗?jié)B等級(jí)S6。

　　2.2 由于大體積現(xiàn)澆鋼筋混凝土易出現(xiàn)收縮裂縫，為提高混凝土的抗裂性能，在抗?jié)B混凝土內(nèi)摻入適量的HEA高效防水劑和設(shè)置垂直伸縮縫間距，沉淀池伸縮縫間距約為45米。

　　2.2.1 HEA微膨脹防水的理論分析

　　HEA高效防水劑會(huì)使混凝土產(chǎn)生適度膨脹在鋼筋部位的約束下產(chǎn)生0.2-0.8Mpa的預(yù)應(yīng)力，能有效的補(bǔ)償混凝土的干縮和冷縮，同時(shí)由于HEA水化形成的大量鈣礬石晶體，具有填充細(xì)孔縫作用，使混凝土中孔徑下降，總空隙減少，大大改善了混凝土中孔結(jié)構(gòu)的分布，使混凝土更加密實(shí)，顯著提高混凝土的抗?jié)B抗裂性能及耐久性和抵抗周圍環(huán)境介質(zhì)侵蝕的能力，防止鋼筋銹蝕。

　　HEA防水劑具有緩凝作用，能夠延長(zhǎng)混凝土凝結(jié)時(shí)間，且凝結(jié)時(shí)間可根據(jù)工作需要進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于大面積施工水池非常有利。

　　HEA混凝土的早期強(qiáng)度及28天強(qiáng)度較基準(zhǔn)混凝土提高10%以上，特別是早期強(qiáng)度的提高，對(duì)提高工程結(jié)構(gòu)的安全性及防止混凝土早期膨脹能的損失都是有利的，因?yàn)榛炷潦湛s大部分發(fā)生的在早期，故HEA混凝土抗裂性能相對(duì)提高。

　　HEA的抗?jié)B性能良好是因?yàn)镠EA混凝土的膨脹與強(qiáng)度發(fā)展協(xié)調(diào)，使膨脹能得以充分發(fā)揮，另外由于HEA的優(yōu)良減水效果，使混凝土孔隙率減小。密實(shí)度進(jìn)一步提高。

　　2.2.2 HEA施工控制點(diǎn)。

　　a.HEA的活性較大，稱量誤差大會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度及坍落度，且不易控制，所以混凝土拌和時(shí)嚴(yán)格控制稱量誤差，稱量誤差在±1%，混凝土配合比見下表。

　　b.由于HEA具有與自身相容性的高效減水成份，攪拌時(shí)間控制應(yīng)比普通混凝土延長(zhǎng)30~60秒。

　　c.保濕養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要，混凝土初凝后即開始澆水和蓋麻袋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14天，要始終保持表面濕潤(rùn)狀態(tài)，以不見白為原則。

　　d.振搗必須密實(shí)，不能過(guò)振或漏振，采用專人專區(qū)負(fù)責(zé)制，以混凝土開始泛漿和不冒泡為原則。對(duì)于大直徑套管底部混凝土密實(shí)度，在施工過(guò)程中通過(guò)敲擊模板聽音的方法檢查。

　　2.2.3 垂直伸縮縫采用橡膠止水帶。

　　a.橡膠止水帶因其延伸性能極好，可隨結(jié)構(gòu)不均勻微沉降適當(dāng)延伸而不產(chǎn)生裂縫，也不因自然溫度差異產(chǎn)生較大的熱脹冷縮導(dǎo)致材料微裂縫出現(xiàn)，有效地滿足了密封防水。

　　b.橡膠止水帶采用埋入式位置居中。

　　c.止水帶的寬度為30毫米，XQ-2泡沫塑料填充，內(nèi)外壁施作雙組份聚硫密封膏，密封膏密實(shí)，基層垃圾清理干凈、干燥。

　　d.該工程采用SGJL-851II型雙組分室溫固化聚硫密封膠，其對(duì)混凝土具有良好的黏結(jié)力，并有寬闊的使用范圍，可在-550~110C溫度下長(zhǎng)期使用。其最大伸長(zhǎng)率不低于400%，恢復(fù)率不低于85%，在30C以下熱氧老化壽命長(zhǎng)達(dá)105年以上。該雙組分配比在一般情況下為：基膏：硫化膏=100：10，但根據(jù)氣溫變化可適當(dāng)增減硫化膏用量來(lái)控制密封膠的黏結(jié)強(qiáng)度。在施工工程中，嚴(yán)格測(cè)定大氣溫度，在100：8~12之間調(diào)整配比，保證了施工質(zhì)量和密封膠的密封效果。

　　e.橡膠止水帶應(yīng)分倉(cāng)施工，待填充XQ-2泡沫塑料后施工另一倉(cāng)。

　　3 內(nèi)外防水劑

　　3.1池壁迎水面涂JK2050水性高效有機(jī)硅防水劑。

　　JK2050直接噴涂在混凝土表面，滲透到混凝土表層內(nèi)5~8毫米，通過(guò)其于混凝土的澆合固化作用完全填補(bǔ)了混凝土表面的水化熱細(xì)微裂縫在混凝土表面形成永久性的不透水層，保證了混凝土池壁的抗?jié)B性能。

　　3.2池壁外側(cè)涂刷氰凝

　　池壁外側(cè)±0.00以下及墊層面涂刷JK-19A優(yōu)質(zhì)改性氰凝，以阻隔地下水同混凝土池壁的接觸，該防水劑抗?jié)B性能優(yōu)良，耐沖刷，彈性好，抗裂性優(yōu)異，且耐化學(xué)品介質(zhì)腐蝕，最適合地下及室外防水涂膜。施工時(shí)每8小時(shí)涂抹一道共4到，保證其涂膜厚度達(dá)到100μm以上。

　　3.3防水劑施工需要先進(jìn)行基層處理，保證混凝土表面無(wú)孔隙、無(wú)其它附著物，然后在清潔的表面上涂刷防水劑。

　　4.其他措施

　　4.1穿墻螺栓處理

　　加大穿墻螺栓的止水片寬度。通常穿墻螺栓止水片寬度為40×40毫米，但在高度5米以上水池池壁中使用，滲水機(jī)率較大，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算，決定采用75×75毫米的止水片，實(shí)踐效果非常良好。

　　根據(jù)混凝土的終凝時(shí)間和強(qiáng)度發(fā)展，池壁側(cè)模拆除規(guī)定在混凝土澆搗3天以后，以防止止水螺栓處混凝土的松動(dòng)。采用微膨脹水泥漿分兩次修補(bǔ)穿墻螺栓洞，先將洞口清理干凈，再分兩次將洞補(bǔ)掉;第一次為洞深的2/3，間隔12小時(shí)后，再進(jìn)行第二次修補(bǔ)，以防止砂漿出現(xiàn)收縮裂縫。二次修補(bǔ)完成后外墻面做成凸出饅頭狀保護(hù)層。

　　4.2嚴(yán)格控制混凝土塌落度在120+10毫米左右;對(duì)于大型防水套管底部混凝土澆搗，采用側(cè)壁開門子模的方法，并通過(guò)敲擊模板聽音的方法檢查大型套管底部混凝土密實(shí)度，保證套管底部不滲水。

　　4.3與設(shè)計(jì)加強(qiáng)聯(lián)系，改變套管等處加筋方法，防止鋼筋過(guò)密而影響混凝土的振搗密實(shí)度。

　　4.4加強(qiáng)施工過(guò)程中監(jiān)控力度，配備充足施工機(jī)具和檢查人員。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　通過(guò)對(duì)大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁抗?jié)B措施的研究、探討、實(shí)施，工程的整體質(zhì)量取得了顯著的效果，所有大型現(xiàn)澆鋼砼水池經(jīng)盛水實(shí)驗(yàn)檢測(cè)均無(wú)滲漏，一次性通過(guò)驗(yàn)收，達(dá)到了較好的水平，減少了應(yīng)修補(bǔ)帶來(lái)的工期拖延和人力物力的浪費(fèi)，并且積累了較豐富和全面的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于今后同類型結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑物施工質(zhì)量提供了有效的保證。

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