摘　要:針對(duì)以往鋼筋混凝土水池施工所暴露的問(wèn)題,深圳市某污水處理廠工程SBR 池在高溫施工條件下,通過(guò)處理好水池基底、嚴(yán)格控制混凝土溫度、降低內(nèi)外溫差、處理好池體變形縫、施工縫和后澆帶所采取的一系列施工技術(shù)措施及其池體滿水試驗(yàn)的方法和結(jié)果。

關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土水池;施工要點(diǎn);技術(shù)措施; 滿水試驗(yàn)

中圖分類號(hào): TU11　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 　文章編號(hào):167223198 (2008) 0220292201

1 　工程概況和特點(diǎn)

　　深圳市某污水處理廠SBR 池工程是由兩座矩形鋼筋混凝土池體組成,北面為1 # ～4 # 池,南面為5 # ～8 # 池,每組池體長(zhǎng)度122. 95 米、寬度51. 20 米(軸線尺寸) ,沿長(zhǎng)度方向平行于池體短邊設(shè)30mm 寬度變形縫四道,沿短邊平行于長(zhǎng)邊方向在池墻中部設(shè)30mm 寬度變形縫一道(底板設(shè)后澆帶) 將每座池體劃分為10 塊(不含后澆帶) 。池內(nèi)、池頂設(shè)有工藝渠溝,池墻頂設(shè)走道板,池底面標(biāo)高42. 61 米,池頂面標(biāo)高49. 11 米,鋼筋混凝土底板厚750mm ,上附加150 厚C15 底板配重混凝土, 鋼筋混凝土池壁下端厚750mm ,經(jīng)過(guò)變徑后上端厚250mm ,此外每座池內(nèi)還設(shè)有多道斷面不同的隔墻。

　　SBR 池混凝土澆筑約17916 米3 ,其中C10 和C15 為現(xiàn)場(chǎng)自攪拌混凝土3052 米3 ,其余為C25 、C25S6 及C25 膨脹混凝土共14864 米3 ,采用固定生產(chǎn)廠家的商品混凝土。

　　施工要點(diǎn)是: ①SBR 池天然地基部分為素填土及淤泥,由于SBR 池對(duì)不均勻沉降反應(yīng)敏感,因此必須對(duì)素填土及淤泥層地基進(jìn)行嚴(yán)格的處理; ②SBR 池底板及下端池壁混凝土厚度達(dá)到750mm ,體積大,而按工期和施工進(jìn)度要求,池體混凝土澆筑又必須在5 - 9 月份完成,正值深圳的高溫炎熱期,日最高溫度達(dá)39 ℃,夜間最高溫度達(dá)30 ℃左右;根據(jù)這些特點(diǎn),混凝土施工除必須滿足強(qiáng)度和耐久性等要求外,其關(guān)鍵是控制混凝土的最高溫升及其內(nèi)外溫差,防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)有害裂縫,影響池體的抗?jié)B; ③變形縫一般為防水構(gòu)件的薄弱環(huán)節(jié),而本工程的池體變形縫較長(zhǎng),總長(zhǎng)達(dá)到564米; ④為了減少混凝土的澆筑高度,利于混凝土振搗密實(shí),分別在43. 60 米和46. 60 米留設(shè)水平施工縫,施工縫的長(zhǎng)度約700 米,因此防止施工縫漏水為本工程施工的又一要點(diǎn);⑤后澆帶縱貫整個(gè)池體,寬度為1. 0 米,施工質(zhì)量的好壞直接影響池體的防水功能。

2 　施工技術(shù)措施

2. 1 　對(duì)局部軟弱地基進(jìn)行處理

　　盡管設(shè)計(jì)要求SBR 池對(duì)地基的承載力不高,但對(duì)不均勻沉降反應(yīng)較為敏感,如果局部軟弱地基處理不好,很容易使池體產(chǎn)生裂縫。本工程基礎(chǔ)開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后,遇到雜填土即清理干凈,然后從最低處開(kāi)始填土,填土料采用粘性土,有機(jī)物含量不超過(guò)5 % ,土料的含水量控制在2 %之內(nèi),整片分層回填碾壓,換填的地基在回填時(shí)分層檢驗(yàn),當(dāng)檢測(cè)的地基密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求———93 %時(shí)進(jìn)行下一道工序,否則重新?lián)Q填碾壓,直到合格。

2. 2 　高溫季節(jié)底板及下端池壁混凝土施工的技術(shù)措施

　　大體積混凝土硬化期間水化過(guò)程釋放的水化熱和澆筑溫度所產(chǎn)生的溫度變化和混凝土收縮的共同作用,由此產(chǎn)生的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要因素。因此,主要采用減少水泥用量以控制水化熱,降低混凝土出機(jī)溫度以控制澆筑溫度,并采取保溫養(yǎng)護(hù)等綜合措施來(lái)限制混凝土內(nèi)部的最高溫升及其內(nèi)外溫差,控制裂縫并確保高溫情況下順利泵送和澆筑。

(1) 限制水泥用量降低混凝土內(nèi)部水化熱。

　　①選擇水泥。選用水化熱較低的# 425 礦渣硅酸鹽水泥。其早期的水化熱與同齡期的普通硅酸鹽水泥相比,3d的水化熱約可低30 %。②摻加磨細(xì)粉煤灰。在每立方米混凝土中摻加粉煤灰75kg ,改善了混凝土的粘聚性和可泵性,還可節(jié)約水泥50kg。根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)資料表明,每立方米混凝土的水泥用量每增減10kg ,其水化熱引起混凝土的溫度相應(yīng)升降1～1. 2 ℃,因此可使混凝土內(nèi)部溫度降低5～6 ℃。

　　磨細(xì)石灰粉煤粉摻入混凝土內(nèi),對(duì)混凝土的和易性,可塑性,泌水性及強(qiáng)度都有不同程度的益處,對(duì)混凝土的干縮也無(wú)不良影響。在保證混凝土強(qiáng)度不變的情況下,在C20 、C30 等級(jí)范圍內(nèi)每立方米混凝土可用30kg 粉煤灰代替20～30kg 水泥,使混凝土單方放熱量降低了25 %。用摻粉煤灰來(lái)降低水泥用量而減少混凝土的水化熱從而降低混凝土出機(jī)溫度有較好的效果。

(2) 用原材料降溫控制混凝土出機(jī)溫度。

　　根據(jù)由攪拌前混凝土原材料總熱量與攪拌后混凝土總熱量相等的原理,可求得混凝土的出機(jī)溫度T ,說(shuō)明混凝土的初級(jí)溫度與原材料的溫度成正比,為此對(duì)原材料采取降溫措施: ①將堆場(chǎng)沙、石子連續(xù)澆水,使其溫度自澆水前的56 ℃降至澆水后的29 ℃,且可預(yù)先吸足水分,減少混凝土塌落度損失; ②雖混凝土中水的用量較少,但它的比熱最大,故在攪拌混凝土用的3 只貯水池內(nèi)加入冰塊,使水溫由31 ℃降到24 ℃。這樣一來(lái),經(jīng)計(jì)算出機(jī)溫度T 為32. 8 ℃,37 次實(shí)測(cè)的平均實(shí)測(cè)值33. 2 ℃,送達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)溫度為34. 60 ℃,從而使入模溫度大為降低。

(3) 混凝土輸送、澆筑及保濕保溫養(yǎng)護(hù)。

　　(1) 為不使混凝土輸送管道溫度過(guò)高,在管道外壁四周用麻袋包裹,并在其上覆蓋草包并反復(fù)淋水、降溫。②考慮混凝土的水平分層澆筑裝拆管道過(guò)于頻繁,施工組織工作難于實(shí)施,故采取斜面分層澆筑,錯(cuò)開(kāi)層與層之間澆筑推進(jìn)的時(shí)間以利下層混凝土散熱,但上下層之間嚴(yán)格控制,不得超過(guò)混凝土初凝時(shí)間,不得出現(xiàn)施工“冷縫”。由于泵送混凝土的漿體較多,在澆筑平倉(cāng)后用直尺刮平。約間隔1. 5h ,用木蟹打壓兩次,以免出現(xiàn)表面收水裂縫。③混凝土抹壓后,當(dāng)人踩在上面無(wú)明顯腳印時(shí),隨即用塑料薄膜覆蓋嚴(yán)實(shí),不使透風(fēng)漏氣、水分蒸發(fā)散失并帶走熱量。且在薄膜上蓋兩層草包保濕保溫養(yǎng)護(hù),以減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,延長(zhǎng)散熱時(shí)間,減少混凝土內(nèi)外溫差。經(jīng)實(shí)測(cè)混凝土3 天內(nèi)表面溫度在48～55 ℃之間,且很少發(fā)現(xiàn)混凝土表面有裂縫情況。

2. 3 　變形縫的施工技術(shù)措施

　　本工程變形縫采用10mm 厚QZ1 - 300 型橡膠止水帶。變形縫一般為防水構(gòu)件的薄弱環(huán)節(jié),而本工程的池體變形縫較長(zhǎng),總長(zhǎng)達(dá)到564 米。(1) 為了防止變形縫處漏水,止水帶安裝時(shí)特別注意防止破損,采取可靠的方法固定,使用Φ20 預(yù)應(yīng)力卡環(huán)與箍筋焊接,將卡環(huán)搭接部分張開(kāi)以后產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力將橡膠止水帶夾住。(2) 同時(shí)盡量減少止水帶接頭,在確需要采用接頭時(shí),聘請(qǐng)生產(chǎn)廠家的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行粘結(jié),確保了接頭的質(zhì)量。(3) 注意將止水帶表面清洗干凈,加強(qiáng)止水帶周圍特別是止水帶下部混凝土的震搗密實(shí),保證了止水帶和混凝土的粘結(jié)質(zhì)量。

2. 4 　施工縫的施工技術(shù)措施

　　(1) 為了防止施工縫漏水,墻體水平施工縫在基層混凝土澆筑時(shí)預(yù)埋厚δ= 1. 2mm ,寬b = 400mm 通長(zhǎng)鍍鋅止水鋼板。(2) 施工縫表面鑿毛,松動(dòng)石子應(yīng)鑿除并用壓力水清洗干凈。(3) 混凝土澆筑前24 小時(shí)內(nèi)將基層面澆水濕潤(rùn),并鋪一層厚約5cm 與混凝土配合比相同的水泥砂漿一層。(4) 為了防止模板與原混凝土墻體之間漏漿,在模板與原混凝土墻體之間夾5mm 厚的橡膠海綿。

2. 5 　后澆帶的施工技術(shù)措施

　　由于后澆帶縱貫整個(gè)池體,經(jīng)過(guò)多方洽商,決定由我公司委托某建材公司對(duì)SBR 池后澆帶混凝土外加劑摻量進(jìn)行配比實(shí)驗(yàn),試驗(yàn)報(bào)告的主要數(shù)據(jù)如下:外加劑名稱FDN -330A ,摻量2. 20 % ,試配試塊C30 ,3 天齡期的抗壓強(qiáng)度為27. 5Mpa ,達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的92 % ,7 天齡期的抗壓強(qiáng)度為32. 0Mpa ,達(dá)到強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的107 % ,設(shè)計(jì)院根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告的結(jié)果確認(rèn)此配合比,后澆帶混凝土在最后一塊底板混凝土澆完48 天后施工,其攪拌時(shí)間比普通混凝土延長(zhǎng)60～120S。

3 　滿水試驗(yàn)

　　(1) 待水池混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,先在池壁上作好標(biāo)高的標(biāo)志,以不超過(guò)2m/ d 的速度灌入清水,第一次充水至設(shè)計(jì)水位的1/ 3 時(shí),第二次充水至設(shè)計(jì)水位的2/ 3 時(shí),第三次充水至設(shè)計(jì)水位,相鄰兩次充水時(shí)間不少于24h ,同時(shí)進(jìn)行沉降觀測(cè)并做好記錄。(2) 在按設(shè)計(jì)水位標(biāo)高充滿水24h 后,用以下方法測(cè)定水池24h 滲水量:事先做直徑為50cm ,高30cm 的敞口鋼板水箱,要求絕對(duì)不滲漏,將其灌滿水后在同等日照條件下進(jìn)行蒸發(fā)量測(cè)試。水池滲水量計(jì)算:24 小時(shí)后用水位測(cè)針準(zhǔn)確測(cè)出池壁水位減少高度,計(jì)算出減水量扣除蒸發(fā)量,判斷是否符合實(shí)際滲水量不超過(guò)2L/m2. d 的規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。(3) 同時(shí)在業(yè)主和監(jiān)理工程師的監(jiān)督下,對(duì)池外壁認(rèn)真進(jìn)行外觀檢查,有無(wú)滲漏點(diǎn)及水印濕跡,并填寫記錄表。

4 　結(jié)束語(yǔ)

　　本工程經(jīng)各有關(guān)單位的嚴(yán)格檢查,SBR 池未發(fā)現(xiàn)有害裂縫,僅表面有個(gè)別收水裂縫,混凝土密實(shí)平整光潔,無(wú)蜂窩麻面,無(wú)任何滲漏現(xiàn)象,最大滲水量為1. 38L/ m2 . d ,占設(shè)計(jì)滲水量允許值的69 % ,滿足了設(shè)計(jì)要求,本工程經(jīng)過(guò)綜合評(píng)定為“優(yōu)良”工程。