污水处理厂大型地下埋深结构砼质量控制研究

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摘要：文章对污水处理厂大型地下埋深结构砼质量的控制进行分析，从影响砼质量的几个主要方面原因阐述施工控制的原则与方法。

关键词：大型地下埋深结构砼质量控制

中图分类号：[TQ178]文献标识码： A 文章编号：

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φ46.3m×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

大体积砼施工首先要有专项施工方案，本文中结构物的底板施工属于大体积砼，在施工前就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30~40 cm(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。总之,每次振动操作过程中,应以砼顶面松散状拌和物刚刚塌落,且有微量浆液上浮为止。如再继续振动,表面将会出现较多的浆液,甚至泌水,此时砼已离析,内在质量已遭到破坏。每次振动时振动棒应插入下层5cm,做到每次振动时,水平区域能互相掺合,上下层得以衔接,使砼均匀地融合为一体。应纠正无顺序的随意入仓、不分层和不求平整以及无规律的振捣和采用振动棒驱使砼拌和物在仓内流动等错误的施工方法。

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7 d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。

6 结束语

细节决定成败，工程质量事故的发生，往往就是某处细节（环节）未被重视或忽略，所以只有抓住每个细节，规范每道工序，才能确保工程质量。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。

参考文献

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GB50119—2003，砼外加剂应用技术规范【S】. 北京：中国建筑工业出版社，2003

刘昌济等大体积砼裂缝原因分析及控制措施【J】. 石家庄铁道学院学报，2005（Z1）