傅玉芬

(天津市自來水集團華雙水務有限公司，天津300400)

污水處理廠構(gòu)筑物抗?jié)B防裂施工技術(shù)

傅玉芬

(天津市自來水集團華雙水務有限公司，天津300400)

以某污水廠為例，結(jié)合污水廠水處理構(gòu)筑物特點，從池體抗?jié)B防裂及施工縫、伸縮縫、對拉螺栓等薄弱環(huán)節(jié)，闡述了池體抗?jié)B防裂施工的技術(shù)要點和控制措施。

混凝土； 抗?jié)B防裂； 施工

城市污水處理廠水處理構(gòu)筑物主要為鋼筋混凝土水工結(jié)構(gòu)，由于使用上的特殊性，混凝土不僅要滿足強度要求，還要有抗?jié)B防裂抗腐蝕等功能要求。池體一旦出現(xiàn)滲漏，水廠停運，將影響整個區(qū)域的污水排放，并造成土壤及地下水的二次污染。因此在污水廠的施工建設中，解決混凝土構(gòu)筑物的抗?jié)B防裂是工程質(zhì)量控制的關(guān)鍵。筆者以某市政污水廠為例，通過分析抗?jié)B混凝土施工特點，闡述了污水廠混凝土施工技術(shù)和抗?jié)B防裂控制措施。

1 工程概況

某市政污水廠工程處理能力為9×104m3/d，主要包括粗格柵、進水泵房、細格柵、MBR池、接觸池等水處理構(gòu)筑物?；炷量?jié)B等級為S6，底板厚度為400～1 000 mm, 池壁厚度為350～850 mm。

2 水處理構(gòu)筑物工程特點及難點

(1)水處理構(gòu)筑物混凝土抗?jié)B防裂要求較高，作為污水池體還有抗腐蝕及嚴格控制堿集料反應的要求，對混凝土施工質(zhì)量要求較高。

(2)平面尺寸大，單體容積大，混凝土澆筑量大，部分池體具有底板厚、池壁較高、池體超長等特點，混凝土施工時水化熱大,易產(chǎn)生裂縫。

(3)池體形狀不規(guī)則，異形截面較多，模板支護方案復雜，支護質(zhì)量不好時容易形成混凝土澆筑質(zhì)量隱患。

(4)池體存在預埋套管、施工縫、變形縫、穿墻螺栓等薄弱環(huán)節(jié)，一旦結(jié)合部位處理不好，容易滲水，給工程抗?jié)B要求帶來困難。

3 池體抗?jié)B防裂控制技術(shù)措施

水處理構(gòu)筑物的防滲主要通過抗?jié)B混凝土自身結(jié)構(gòu)的密實性來實現(xiàn)，因此加強混凝土澆筑質(zhì)量控制，提高密實度，對池體混凝土施工質(zhì)量控制至關(guān)重要。按照規(guī)范要求，水處理構(gòu)筑物水池滿水試驗滲漏量≤2 L/(m2·d)。

3.1 模板施工

由于水處理構(gòu)筑物池體形狀的不規(guī)則性，墻體和構(gòu)筑物基礎(chǔ)一般都是幾何結(jié)構(gòu)，為便于切割組合，工程全部采用木模板。模板施工前，根據(jù)池體尺寸形狀確定模板支設方案。模板支撐表面要求平整干凈，支撐牢固無變形，滿足強度要求，以免澆筑混凝土時產(chǎn)生坍塌或爆?，F(xiàn)象。模板拼縫處及轉(zhuǎn)角處墊10 mm寬巖棉，使接縫嚴密不漏漿。采用合適尺寸的對拉螺桿進行緊固，螺桿間距合理，螺桿兩側(cè)用雙螺母鎖緊。池壁較高時，池壁側(cè)模設上、中、下三道支撐，保證支撐強度，防止跑模，如圖1所示。

圖1 模板支設示意Fig.1 Schematic diagram of template construction

3.2 鋼筋綁扎

鋼筋須無銹蝕現(xiàn)象，綁扎應牢固，尺寸偏差控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。嚴格檢查墊塊的厚度和位置，確?；炷帘Ｗo層厚度，避免鋼筋在混凝土振搗過程中發(fā)生偏移，出現(xiàn)露筋現(xiàn)象。

3.3 混凝土澆筑施工

3.3.1 原材料控制

優(yōu)選混凝土供應廠家，在簽訂合同前了解混凝土泵站的規(guī)模、實力，確保能連續(xù)供應，根據(jù)澆筑時的天氣條件綜合確定配合比。加強材料檢查驗收，派專人到混凝土泵站監(jiān)督，嚴格控制粗、細骨料，粗骨料采用粒徑5～21.5 mm的碎石，確保級配良好，石子含泥量不得超過1%；細骨料采用中砂、河砂，含泥量不得超過3%?？刂仆饧觿搅?，檢查其合格證出廠報告和材質(zhì)證明等資料并做復檢，嚴格按照要求配比進行攪拌。

對大體積高溫混凝土施工，采用水化熱較低的硅酸鹽水泥，粗骨料選用粒徑較大、級配良好的石子，細骨料采用中、粗砂，可以適當減少用水量和水泥用量，從而減小水泥水化熱，降低混凝土溫升。

根據(jù)天氣溫度和現(xiàn)場條件等確定混凝土的運輸時間和發(fā)車間隔，嚴格、合理組織混凝土供應，確保不出現(xiàn)因不能連續(xù)澆筑造成的施工冷縫。

3.3.2 坍落度控制

澆筑混凝土時，要控制混凝土入模自由傾落的高度。派專人對進場的所有混凝土進行坍落度檢驗，坍落度檢測前，先對砼罐車快速攪拌60 s，在混凝土放出30 s后再取樣進行檢測。必須保證坍落度在(100±20)mm內(nèi)，一旦超出不得使用。如果坍落度小于80 mm，可以現(xiàn)場摻減水劑調(diào)整，但加減水劑后必須強行快速攪拌180 s以上。抽取混凝土抗?jié)B、抗壓試件，試件經(jīng)標準養(yǎng)生到達齡期時，送試驗室進行試驗。

3.3.3 混凝土澆筑振搗

混凝土必須連續(xù)澆筑。采用機械振搗至混凝土表面泛漿無氣泡時為宜，即“緊插慢拔30 s、冒完泡才算好”的振搗技術(shù)要領(lǐng)。既要注意把握振搗力度，又要防止振不到位或過振現(xiàn)象。用標尺控制混凝土的澆筑厚度，嚴禁一次過厚澆筑，在澆筑上層混凝土時振搗棒要伸進下層50 mm。振搗過程中嚴禁振動棒碰觸到鋼筋、預埋件、模板等構(gòu)件，澆筑的同時設專人檢查鋼筋的保護層和位置，隨時調(diào)整避免露筋。澆筑池壁板混凝土時，由專人隨時用木錘敲擊模板，防止漏振。

加強二次振搗，選擇好二次振搗的時機。通常在初凝前對混凝土進行二次振搗,施工時以坍落度值間接判定混凝土初凝時間。對于薄壁混凝土，混凝土密實度要求更高，在施工時更要嚴格管理，不得出現(xiàn)漏振情況，混凝土坍落度達到30～50 mm時進行二次振搗為宜,同時控制好二次振搗的持續(xù)時間。對底板采用分層間歇澆筑的方法，并在混凝土澆筑完畢后拍實壓光，防止表面產(chǎn)生裂縫。

二次振搗可以使混凝土密實度提高l%～3%，提高防滲性能，消除混凝土由于沉陷產(chǎn)生的裂縫。

3.3.4 混凝土養(yǎng)護

混凝土澆筑后內(nèi)部產(chǎn)生水化熱，內(nèi)外溫度差會形成溫度裂縫，而外部環(huán)境溫度過高，尤其是夏季高溫時，會導致混凝土表面水分蒸發(fā)形成收縮裂縫，良好的養(yǎng)護措施可以有效減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。特別是對于污水廠水處理構(gòu)筑物，構(gòu)筑物的墻體較薄而底板較厚，更容易造成內(nèi)外部溫差過大，因此養(yǎng)護工作尤為重要。通常采用覆蓋養(yǎng)護方法，在混凝土澆筑完畢12h后，進行覆蓋保濕，養(yǎng)護時間根據(jù)條件具體確定，一般不少于12天。

該工程由于多數(shù)大體積混凝土施工都在夏季高溫階段，因此針對池壁及底板情況制定了嚴格的混凝土養(yǎng)護措施。底板上采用塑料薄膜覆蓋嚴實，防止透風漏氣、水分蒸發(fā)散失并帶走熱量，見圖2。白天溫度較高時只覆蓋塑料布保濕，晚上溫度較低時及時增加覆蓋棉氈進行保濕保溫養(yǎng)護。如遇大雨天則在混凝土上再加蓋塑料布，防止積水太多導致混凝土表面溫度太低而加大溫差。池壁混凝土澆筑完畢后灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護7天后池壁側(cè)模方可拆出，拆模后在池壁掛滿草簾，并采用1寸管置于池壁上側(cè)，管上每隔300 mm鉆一個Φ4 mm孔眼用于噴淋，養(yǎng)護時派專人監(jiān)護,始終保持草簾濕潤。

施工時在混凝土內(nèi)埋設測溫點，深度分別設在板中及距表面10 cm處，測量中心最高溫度和表面溫度，如圖3所示。必須將混凝土的內(nèi)外溫差控制在25 ℃以內(nèi)，使混凝土在緩慢的散熱過程中獲得必要的強度。當溫差過大時，增加混凝土表面覆蓋，以提高表面溫度。

圖2 混凝土養(yǎng)護Fig.2 Construction of concrete curing

圖3 混凝土內(nèi)外溫度曲線Fig.3 Inner and outer temperature of concrete

3.3.5 拆模

模板可以減緩混凝土表面熱量的散失速度，降低混凝土內(nèi)部和外界的溫差，從而減少混凝土溫度裂縫的產(chǎn)生。因此，在完成混凝土澆筑后，不能急于拆模，以免使混凝土表面暴露在干燥的環(huán)境中，加劇混凝土表面裂縫。同時，混凝土強度不足時，拆模還會對預埋件的緊固產(chǎn)生影響，留下滲漏路徑隱患，控制好拆模時間至關(guān)重要。須根據(jù)混凝土部位、天氣和溫度條件，依據(jù)同條件養(yǎng)護試塊及標準養(yǎng)護試塊強度數(shù)據(jù)綜合進行判定，夏季一般以3～7天為宜。

4 特殊部位薄弱環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

4.1 施工縫施工

施工縫留置在池壁上，距離底板約500 mm上下處，為水平施工縫，池壁有腋角時施工縫設在腋角上口以上200～300 mm處。

該工程中施工縫采用止水鋼板形式，寬300 mm,厚3 mm，彎折角朝向迎水面，設在池壁1/2處，埋設在施工縫上、下各1/2；止水鋼板與鋼筋焊牢，支正，現(xiàn)場安裝焊接時要搭接50 mm長，立縫兩側(cè)均應滿焊，如圖4所示。

圖4 施工縫結(jié)構(gòu)Fig.4 Structure of construction joint

底板混凝土澆筑至止水鋼板中間部位，澆筑完成后，混凝土強度在初凝時(夏天一般為6～8 h)，采用鋼絲刷沿長度方向?qū)炷帘砻孢M行拉毛處理。鋼絲刷隨刷隨用水涮干凈，然后用高壓水沖刷掉混凝土表面的浮漿。對施工縫表面采用拉毛做法，能夠保證底板池壁新舊混凝土結(jié)合緊密，避免發(fā)生滲漏。施工縫表面必須苫蓋麻袋片并堅持養(yǎng)生澆水不少于7天后，方可進行池壁的澆筑。

池壁支模板時要仔細清理混凝土施工縫表面，并用高壓水沖洗一次，施工縫表面不得有雜物堆積，不得有積水。池壁混凝土澆筑開始時，先鋪3～5cm同配比水泥砂漿，并保證隨下砂漿隨下混凝土，下砂漿與下混凝土間隔時間不超過30min。混凝土澆筑時下料厚度不得超過40cm，振搗時要在止水鋼板兩側(cè)分別下棒，間距不大于40 cm,保證振搗質(zhì)量。

4.2 沉降縫施工

為克服池體兩側(cè)之間荷載相差較大而使池體發(fā)生不均勻沉降造成對整體結(jié)構(gòu)的破壞,對超長構(gòu)筑物一般會設置沉降縫。沉降縫是構(gòu)筑物整個結(jié)構(gòu)防水的薄弱環(huán)節(jié)，不但要保證其具有適應溫度伸縮、結(jié)構(gòu)變形的特性，而且要保證伸縮縫處不出現(xiàn)貫穿通道，避免形成滲漏。該工程中沉降縫采用中埋式橡膠止水帶，沉降縫寬30 mm,表面用SGJL-851雙組份聚硫密封膠密封,迎水面刷寬600mm的防腐涂料，見圖5。

圖5 伸縮縫的做法Fig.5 Process of expansion joint

進場前嚴格檢查橡膠止水帶質(zhì)量，進場后妥善存放以防被鋼筋等劃破，留下漏水隱患。橡膠止水帶必須正確安裝，止水帶中央的圓環(huán)與沉降縫中軸線必須重合(見圖6)。

圖6 細格柵止水帶布置Fig.6 Waterstop arrangement of fine rack

為防止?jié)仓炷習r因振搗導致橡膠止水帶位置偏移，必須做好橡膠止水帶的支撐固定工作，特別是底板處的支撐。在模板安裝時要加強頂撐、斜撐和止水帶的固定，在混凝土振搗時設置專人檢查、調(diào)整。

止水帶嚴禁現(xiàn)場搭接，以免搭接不嚴密形成水滲漏通道。混凝土澆筑過程中要時刻關(guān)注橡膠止水帶位置不移動，周圍混凝土振搗密實，嚴禁超振和漏振。

待混凝土達到設計強度，拆模后對沉降縫進行嵌縫施工。清除雜物、油污，保持沉降縫表面干燥，嵌縫前先設置防污膠帶，按說明書攪拌密封膏，嚴禁把氣泡混入密封膠內(nèi)。密封膏嵌填施工后，應養(yǎng)護2～3天。

4.3 預埋套管和管件施工

埋入防滲混凝土中的各類套管均設止水環(huán)，安裝前對與混凝土的接觸面進行除銹，避免套管與混凝土之間出現(xiàn)縫隙影響防水效果。安裝套管時嚴格控制中心標高和水平度，與相鄰鋼筋焊接牢固。預埋套管周圍的加固鋼筋較多，澆筑混凝土時要分層下料，小心振搗。對口徑大于DN1000mm的預埋套管，堅持從一側(cè)下料并加強振搗，待另一側(cè)見到混凝土流出，并充滿預埋套管底部時再從兩側(cè)下料，防止兩側(cè)同時下料造成預埋套管底部出現(xiàn)窩氣現(xiàn)象，致使套管底部混凝土出現(xiàn)空洞，形成水的通路而發(fā)生滲漏。

4.4 穿墻螺栓處理

穿墻螺栓采用中間帶止水片的對拉螺栓阻斷滲水通路，如圖7所示。

圖7 穿墻螺栓處理Fig.7 Structure of wall-through bolt

由圖7可見，混凝土與螺栓桿結(jié)合處形成的滲水通路，幾乎全由止水片承擔止水功能，因此止水片的焊接質(zhì)量非常關(guān)鍵?；炷敛鹉：?，需要切斷探出池壁的螺栓，凹模的填補也是保證螺栓不銹蝕、阻斷滲水來路的關(guān)鍵。凹模處需先進行噴水濕潤；濕潤后刷108膠與水泥攪和物，再用1 ∶1.5干硬性水泥砂漿填補，邊填邊用鐵錘擊實，待填至將要與池壁表面平時，用1 ∶1.5水泥砂漿抹平、壓實，完畢后蓋塑料膜噴水養(yǎng)護7天。

5 質(zhì)量控制措施

(1)加強過程檢查，實行全員質(zhì)量管理。每項工序施工前進行詳盡的操作培訓和技術(shù)交底，實現(xiàn)對各項施工工藝的監(jiān)控，確保各項措施得到嚴格落實。

(2)對工程重點部位施工實行樣板制，經(jīng)項目部、公司質(zhì)檢部門、監(jiān)理鑒定達到要求后，再進行大面積施工。做到統(tǒng)一操作程序，統(tǒng)一施工作法，統(tǒng)一質(zhì)量驗收標準。

(3)建立信息反饋機制, 發(fā)現(xiàn)操作薄弱點,進行二次培訓，提高施工人員的操作水平，減少重復缺陷。

6 結(jié)語

經(jīng)過對混凝土施工各個環(huán)節(jié)的控制，項目完成后，各個池子滿水試驗滲漏量均≤1.2 L/(m2·d)，滿足規(guī)范要求，為今后水廠的良好運行奠定了基礎(chǔ)。

[1] 陳進.污水處理廠土建工程施工要點及技術(shù)改進[J].低碳世界, 2016(19):178-179.

[2] 郭智勇，周代軍，羅剛.淺談城市污水處理廠構(gòu)筑物防滲漏控制措施與管理要點[J].建設監(jiān)理，2015(3)：71-73.

[3] GB50334—2002 城市污水處理廠工程質(zhì)量驗收規(guī)范 [S].

水是生命的源泉

農(nóng)業(yè)的命脈

工業(yè)的血液

Anti-permeability and crack prevention engineering technology in structures of sewage treatment plant

Fu Yufen

(HuashuangWaterworks,TianjinWaterworksGroupCo.,Ltd.,Tianjin300401,China)

Taking one sewage treatment plant as an example, combining the features of structures in the sewage treatment plant, the technical key points and control measures in the tank anti-permeability and crack prevention engineering were discussed from the vulnerable areas, such as tank anti-permeability and crack prevention, construction joint, expansion joint and split bolt.

concrete; anti-permeability and crack prevention; engineering

TU992.05

B

1673-9353(2016)06-0048-05

10.3969/j.issn.1673-9353.2016.06.012

傅玉芬(1973- )， 女， 天津人， 工學碩士， 高級工程師， 主要從事給排水工程建設及供水管網(wǎng)管理工作。E?mail：fuyufenfyf@163．com

2016-10-12