大型地下埋深结构砼质量控制研究

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【摘 要】就大型地下埋深结构砼质量控制而言，只有在实际施工中认真、切实地从施工过程的根本抓起，制定和采取先进的施工工艺和正确的施工方法，才能有效地保证砼的内在质量和外观质量。

【关键词】大型地下埋深结构；砼；质量控制

1.工程概况

某大型污水处理厂设计日处理污水能力为60万吨，其中主泵房为钢筋砼圆形地下埋深框架结构，结构尺寸为?46.3m×27.5m（深）。主要构筑物由底板、圆形池壁、中隔墙及框架梁柱等组成，结构安全等级为Ⅰ级，对沉降敏感，对抗渗抗裂要求极为严格，抗渗等级为S8，C30抗渗砼数量16260m3。其中泵房底板设计厚度为1.2米，池壁及中隔墙设计厚度下部为1.2米，中部为0.9米，上部0.6米。

2.主要施工方法

由于主泵房为大型地下埋深结构，对抗渗抗裂要求严格，按照设计意图从下到上分四次浇注（框架梁柱除外）。模板采用钢模进行现场拼装，然后用塔吊一次吊装到位。砼采用商品砼，泵送方式根据地形条件采用天泵和地泵相结合。砼全部采用ZY高A性能砼膨胀剂配制的补偿收缩砼。在施工缝处沿池壁在池壁中部设置膨胀止水条，对于底板在砼达到终凝后用潮湿麻袋养护1-2d，以后就蓄水养护，至少保证7d，圆形池壁因为表面积较大，且池壁高度较高，主要采用内外壁上挂潮湿麻袋，人工浇水的方法进行保湿养护。

3.常见地下大型水工构筑物渗（漏）水部位

①施工缝处渗（漏）水。

②大体积砼温差收缩、塑性收缩及自生收缩引起的裂缝产生的渗（漏）水。

③穿墙管处渗（漏）水。

④加固模板时对拉螺栓处渗（漏）水。

4.砼质量控制的重点环节及重点部位

针对常见的渗（漏）水部位，现场施工过程中需重点控制的环节及部位：①施工缝的处理到位程度、遇水膨胀止水条及钢板止水带本身质量和过程控制；②做好大体积砼里循环水管的埋设及水温的测量控制工作；③砼本身的质量及浇筑质量；④对拉螺栓止水环本身焊接质量控制和模板拆除时间；⑤穿墙管外侧钢板止水环的焊接质量及其安装质量控制。

5.针对重点控制的环节需采取的措施

5.1施工缝的处理到位程度及遇水膨胀止水条本身质量和安装过程控制

底层砼浇筑完毕后，由于砼振捣的缘故，表层会出现浮浆，为了保证后浇筑砼在施工缝位置更好的结合，减小施工缝渗（漏）水的机会，要用人工把浮浆凿除，并对砼表面进行凿毛。同时要按照设计要求安装合格的止水条。在购置橡胶止水条时，首先其型号要符合设计要求，其次对进场的止水条要进行复检，检验其物理力学性能能否满足设计参数要求，合格的产品才能用于施工。本结构物属于圆形结构，中间有中隔墙隔开分为前池与后池，在砼沿圆形池壁浇筑时以中隔墙一分为二（主要是为施工方便，即在中隔墙两端端头设置施工缝）。先浇筑的一半沿施工缝处事先埋设好钢板止水带，在浇筑另一半前，要用人工把浮浆凿除，并对砼表面进行凿毛，以防施工缝处渗（漏）水。

5.2做好大体积砼里循环水管的埋设及水温的测量控制工作

在施工前针对大体积砼制订专项施工方案（即在底板里埋设循环水管），通过循环水管来减小大体积砼的内外温差。首先在砼浇筑前按照方案设计埋设循环水管，在砼内布置测温点，在砼浇筑过程中及养护期内，安排责任心强的技术工人24小时不间断的量测出水管里的水温，掌握内部实际温度变化情况，发现温度偏高及时从进水管灌水以维持砼内外温差的平衡，防止砼内外温差超过限值产生温度裂缝。

5.3砼本身的质量及浇筑质量

砼是一种脆性非匀质材料，其内部存在大量微观裂缝和各种大小不同的孔隙，其抗拉强度较低，因此砼结构较易产生裂隙。

5.3.1砼本身的质量

①与原材料及配合比有关。水泥凝结时间不正常，膨胀量过大，则产生既短又不规则的裂隙，这种裂隙多产生在砼硬化的早期；使用活性骨料，骨料风华或含泥量大，则随着砼的干燥，会产生不规则的网状裂隙；砼单位水泥用量过大，导致砼产生大量的水化热聚积在内部而不易散发，形成内外较大的温差，造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使砼表面产生一定的拉应力，当拉应力超过砼的抗拉强度极限时表面就会产生裂隙。所以施工中应根据实际情况，尽量选择水化热低的水泥品种，粗细骨料级配要合理而且含泥量要符合规范要求，外加剂及减水剂要合理确定。通过试配选定合适砼配合比，在满足设计抗压和抗渗等级的前提下，添加相应计量的微膨胀剂，控制水灰比，减少水的用量，来增加砼的抗裂性。

②与砼施工措施有关。拌合不均匀，搅拌时间过短等都会导致砼本身质量存在缺陷。这就要求在施工过程中要选用合适的搅拌机械设备，确保砼拌合均匀及和易性要求。

5.3.2砼浇筑质量

①砼浇筑的连续性要求，在砼浇筑施工前，应进行工艺设计及浇筑速度计算，特别是大体积砼结构工程，首先是划分区域和层次，即砼下料振捣时按照“分层、分段、连续浇筑”的原则进行，并确保分段浇筑的次序，其次按照一次连续浇筑砼的总量、人员、设备的综合施工能力（即单位时间的生产量）计算在砼浇筑过程中每相邻层界面的最大间隔时间，确保最大间隔时间应小于砼的初凝时间，此条件不满足时，可通过增加人员和设备的办法，达到必须的单位时间生产量。

②正确的入仓浇筑与振捣方法。砼拌和物的入仓浇筑应按照事先设计好的程序，分区、分段、分层水平浇筑，每层厚度一般为30～40cm（应以振动器功率确定），浇筑的表面越平整，振动效果越好，每层或每层的一段浇筑平整后，现行振捣，不宜边浇筑边振动。振区以梅花形布置，尽量做到不重振也不漏振。每次振动时间与振动器的功率及砼的和易性有关。应视具体情况确定。

③砼的养护。在砼浇筑完成后，砼的养护工作到不到位是决定成品砼质量的重要保证。一般砼浇筑完成后，应在收浆后尽快予以覆盖和洒水养护，因为混凝土浇筑成型后水泥硬化时，需要一定的水分补充，以弥补砼暴露在空气中所损失的水分蒸发量，如不能及时补给水份，则混凝土就会因干燥而产生收缩裂纹，甚至使混凝土的硬化停滞。所以一定要确保砼浇筑完后7d的洒水养护时间，也可根据空气的湿度、温度和水泥品种及掺用的外加剂等情况，酌情延长或缩短养护时间。每天洒水次数以保持混凝土表面经常处于湿润状态为准。对大体积混凝土的养护，应根据气候条件采取控温措施，并按需要测定浇筑后的混凝土表面和内部温度，将温度控制在温差不超过15℃范围内。

5.4对拉螺栓处渗（漏）水

5.4.1对拉螺栓止水环本身的质量

为避免池内的水沿对拉螺栓进行渗漏，在对拉螺栓中间增加焊接50mm*50mm*5mm的钢板止水环，其与圆钢之间采用满焊的焊接方式。这就要求加工的每个对拉螺栓的止水环都要满焊，以阻断渗漏的线路，达到防止渗漏的目的。

5.4.2模板拆除时间

要合理控制好模板拆除时间，拆除时间过早，砼强度没有达到拆模要求时，模板拆除会导致对拉螺栓的松动，致使对拉螺栓止水环和砼不能很好的结合，进而出现池壁沿对拉螺栓渗漏水现象。

5.5穿墙管外侧钢板止水环的焊接质量及其安装质量控制

在2m直径的穿墙管外侧沿着钢管壁满焊200mm*3mm的钢板止水环，要严格按照设计要求安装好周边的加强箍筋，并且与钢管外壁进行点焊连接以此来稳固穿墙管，防止穿墙管由于自重发生移位沉降。在砼浇筑过程中，由于此处钢筋较密，在砼振捣时要细心振捣，避免出现漏振情况。 [科]

【参考文献】

[1]GBJ141-90.给排水构筑物施工及验收规范[S].北京：中国建筑工业出版社，1990.