黃文鍵

市政給排水工程當(dāng)中的超長(zhǎng)不設(shè)縫水池的工程建設(shè)對(duì)給排水系統(tǒng)的質(zhì)量有著極大的影響，若工程建設(shè)者在設(shè)計(jì)階段能夠合理設(shè)置水池的長(zhǎng)度，就能夠在一定程度上防止裂縫問(wèn)題的出現(xiàn)，并且可以節(jié)省建設(shè)費(fèi)用與后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。故而，本文針對(duì)市政給排水工程超長(zhǎng)不設(shè)縫水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行一系列的分析，并且討論了安裝后澆帶來(lái)防止混凝土硬化影響水池質(zhì)量等方案，旨在通過(guò)科學(xué)的理論研究來(lái)解決給排水超長(zhǎng)不設(shè)縫水池裂縫問(wèn)題，保證市政給排水工程的整體工程質(zhì)量。

一、市政給排水工程超長(zhǎng)不設(shè)縫水池結(jié)構(gòu)概述

合理地設(shè)置水池的長(zhǎng)度，能夠防止其出現(xiàn)開(kāi)裂等問(wèn)題，避免因給排水工程超長(zhǎng)不設(shè)縫水池質(zhì)量問(wèn)題而影響給排水系統(tǒng)整體的使用質(zhì)量。在建設(shè)階段，若超長(zhǎng)水池沒(méi)有設(shè)置縫隙，水池發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題的概率就會(huì)增大，若在設(shè)置縫隙的前提下，超長(zhǎng)水池仍出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象，則工程建設(shè)人員可以利用混凝土后澆帶技術(shù)來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的處理，并補(bǔ)償收縮混凝土，必要的時(shí)候也可以使用加強(qiáng)帶技術(shù)與預(yù)應(yīng)力技術(shù)來(lái)處理超長(zhǎng)水池開(kāi)裂問(wèn)題。超長(zhǎng)水池發(fā)生開(kāi)裂現(xiàn)象，有可能是溫度的改變?cè)斐傻?，若超長(zhǎng)水池的裂縫不是溫度裂縫，相關(guān)工作人員可以選用1～2m的后澆帶對(duì)裂縫進(jìn)行處理，一般在混凝土澆筑工作完成后的兩個(gè)月進(jìn)行澆注養(yǎng)護(hù)，避免超長(zhǎng)水池出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。后澆帶技術(shù)可以在一定范圍內(nèi)改變水池的拉應(yīng)力，但是，該種方法無(wú)法解決因季節(jié)因素引起的溫度差而導(dǎo)致的超長(zhǎng)水池開(kāi)裂問(wèn)題。在很長(zhǎng)的一個(gè)階段中，給排水工程超長(zhǎng)水池建設(shè)工程的相關(guān)技術(shù)與管理人員都沒(méi)有細(xì)致地將溫度與使用時(shí)間等能夠引起超長(zhǎng)水池出現(xiàn)裂縫的各項(xiàng)因素進(jìn)行劃分，通常情況下，工程中會(huì)注重預(yù)應(yīng)力鋼筋的選擇，不僅沒(méi)有從根源上解決水池裂縫問(wèn)題，還會(huì)導(dǎo)致建設(shè)成本的不斷增加。

在本文的分析與研究中，選用鋼筋混凝土無(wú)縫技術(shù)來(lái)進(jìn)行給排水工程超長(zhǎng)水池項(xiàng)目的建設(shè)，在施工的過(guò)程當(dāng)中，使用補(bǔ)償收縮混凝土，有效地防止了水化熱等因素導(dǎo)致水池發(fā)生開(kāi)裂情況。建設(shè)過(guò)程中使用的預(yù)應(yīng)力鋼筋僅能夠防止溫度改變?cè)斐傻念A(yù)應(yīng)力改變問(wèn)題，因此，建設(shè)者可以適當(dāng)?shù)販p少預(yù)應(yīng)力鋼筋材料的使用。在建設(shè)時(shí)，施工人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的溫度條件等，選擇適合的膨脹劑等建設(shè)建材，配合預(yù)應(yīng)力鋼筋，進(jìn)行科學(xué)的施工建設(shè)，防止超長(zhǎng)水池完成澆筑工作后出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，在保證超長(zhǎng)水池的使用質(zhì)量的同時(shí)，最大程度減少建設(shè)資金。

二、工程概況

某城市的市政給排水工程建設(shè)當(dāng)中的超長(zhǎng)水池項(xiàng)目為集水池與吸水井，總高12.8～17.45m，平面尺寸59.27m×76.55m。集水池部分地面以上高7.80m，地面以下高5.0m；吸水井部分地面以上高7.7m，地面以下高9.75m。水池的頂板與地面?zhèn)缺诎惭b保溫裝置，并在水池中設(shè)置7道導(dǎo)流墻，并采用Ⅷ度抗震結(jié)構(gòu)，安全級(jí)別為Ⅱ級(jí)，使用年限為50年。超長(zhǎng)水池的底板建在卵石層上，吸水井的部分建設(shè)與粘土層，卵石層的荷載為300kPa，粘土層的荷載為150kPa。

三、方案的分析比較

對(duì)于集水池建設(shè)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以選擇以下三種方案:（1）設(shè)縫方案，該種方案是超長(zhǎng)水池項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程當(dāng)中最常使用的一種建設(shè)方案，在水池較長(zhǎng)的一側(cè)設(shè)置2道伸縮縫，較短的一側(cè)設(shè)置1道伸縮縫。（2）無(wú)頂板縫方案。在水池頂板處安裝預(yù)應(yīng)力鋼筋，頂板不預(yù)留縫隙，在水池側(cè)壁與底板處設(shè)置變形縫。（3）不設(shè)縫超長(zhǎng)方案。水池的頂部使用預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行建設(shè)，水池的側(cè)壁、底板安裝后澆帶與滑動(dòng)層。

1. 設(shè)縫方案

在超長(zhǎng)水池建設(shè)當(dāng)中使用設(shè)縫方案進(jìn)行建設(shè)，施工難度較低，施工速度較快。但鋼筋混凝土水池的伸縮縫通常為15～30m，因此該方案在實(shí)施的過(guò)程中需要設(shè)置較多的伸縮縫，施工難度較大，較易出現(xiàn)裂縫與滲漏問(wèn)題。

2. 不在頂板設(shè)縫的方案

利用不在頂板設(shè)縫方案進(jìn)行施工建設(shè)，施工人員可以使用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)來(lái)防止水池裂縫問(wèn)題的發(fā)生。在施工過(guò)程中，建設(shè)人員可以選擇擋墻結(jié)構(gòu)等進(jìn)行施工建設(shè)，在一定程度上改善張拉預(yù)應(yīng)力，同時(shí)也要選擇合適的固定方式對(duì)其進(jìn)行連接固定。該方案不需要在水池內(nèi)部安裝阻水墻，但池底部分存在分塊，各分塊的質(zhì)量不等、沉降不同，會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓l(fā)生形變，導(dǎo)致側(cè)壁出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象。此外，建立伸縮縫需要耗費(fèi)一定的時(shí)間與大量的資金，增加了給排水工程超長(zhǎng)水池項(xiàng)目的建設(shè)成本。

3. 不設(shè)縫超長(zhǎng)方案

使用不設(shè)縫超長(zhǎng)方案來(lái)完成給排水系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中的水池項(xiàng)目建設(shè)，需要考慮較多的問(wèn)題，尤其要注重伸縮縫的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)的選擇。通常，水池的池體與池中的水位較高，使用設(shè)縫技術(shù)后由于各分塊的質(zhì)量與剛度不同，增大超長(zhǎng)水池出現(xiàn)開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，故而施工建設(shè)者可以在設(shè)縫處安裝抗側(cè)力構(gòu)件。當(dāng)前這一階段，我國(guó)在應(yīng)力超長(zhǎng)水池溫度裂縫的解決措施一般為“抗”“放”“調(diào)”三種技術(shù)，者三種技術(shù)均存在一定的弊端，而使用雙向不設(shè)縫方案進(jìn)行超長(zhǎng)水池建設(shè)，基本上能夠解決溫度差導(dǎo)致的超長(zhǎng)水池裂縫問(wèn)題?！翱埂蓖ǔＶ赴凑栈炷磷陨淼膹?qiáng)度等，使用一定的手段，提高抗拉力或水池整體結(jié)構(gòu)的抗壓力，并利用結(jié)構(gòu)內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力與混凝土收縮力防止溫度變化造成的形變問(wèn)題?！胺拧眲t代表在建設(shè)過(guò)程當(dāng)中設(shè)置設(shè)所封結(jié)構(gòu)，防止溫度差對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響?！罢{(diào)”是指在使用以上兩種手段后，利用預(yù)留縫技術(shù)，使用適當(dāng)?shù)奶砑觿?，并合理調(diào)整混凝土比例，以降低水池整體結(jié)構(gòu)的形變程度。同時(shí)，施工建設(shè)人員在溫度變化較大的環(huán)境進(jìn)行施工時(shí)，要適當(dāng)?shù)厥褂妙A(yù)應(yīng)力鋼筋材料來(lái)增加水池結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，也可以通過(guò)建立支撐或處理邊界、增設(shè)滑動(dòng)層或設(shè)置后澆帶等手段，來(lái)提高超長(zhǎng)水池結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，降低溫度變化對(duì)水池結(jié)構(gòu)的影響，防止其出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。

四、不設(shè)縫水池超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)施工

在使用不設(shè)縫方案進(jìn)行建造的過(guò)程中，通常情況下施工人員會(huì)采取由上至下的方式進(jìn)行施工建造。

1. 滑動(dòng)層設(shè)在底板下面

在安裝底板前，施工者應(yīng)先布置好滑動(dòng)層，在兩層聚乙烯材料之間鋪設(shè)2cm厚的細(xì)砂,控制滑動(dòng)層寬度需要超底板1m左右。這種塑料聚乙烯膜的物理力學(xué)基礎(chǔ)性能指標(biāo)約為：拉伸強(qiáng)度：23.71MPa、密度：0.91～0.94kg/m2、極限拉伸率：780%、熱處理變化率：1.9%、縱橫直角裂開(kāi)強(qiáng)度：73.9N/mm、58.6N/mm、軟化維卡溫度：70℃、脆化溫度：-60℃?；诩?xì)砂組合而成干細(xì)砂層，并注意細(xì)度模數(shù)大小控制在1.6～2.2，泥含量不超1%。

圖1 滑動(dòng)層示意圖（mm）

2. 規(guī)劃后澆帶

在設(shè)置后澆帶的過(guò)程中，后澆帶寬度應(yīng)為1m，在混凝土澆筑工作完成后的42天，頂板施工完畢后的14天，由水池底板至水池側(cè)壁開(kāi)始后澆帶工作，還可以使用微膨脹劑提高后澆帶工作的效率。

3. 混凝土專(zhuān)業(yè)施工控制

市政給排水建設(shè)在施工過(guò)程中使用的混凝土體量較大，施工管理者應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土質(zhì)量，同時(shí)在配置混凝土材料時(shí)，要使用強(qiáng)度較高、水化熱較低的水泥，并按照工程建設(shè)要求控制堿活性。必要時(shí)，可以在混凝土中加入合適的添加劑，提高混凝土的抗裂能力。同時(shí)，還要綜合考慮外界各種客觀(guān)因素對(duì)混凝土材料的影響，在攪拌、運(yùn)輸、澆筑與養(yǎng)護(hù)各環(huán)節(jié)控制混凝土溫度低于28℃，若工程建設(shè)在冬季進(jìn)行，則要控制溫度≥5℃。此外，施工人員要對(duì)溫度信息進(jìn)行實(shí)時(shí)管理，利用科學(xué)合理的手段控制溫度差，并對(duì)混凝土進(jìn)行保溫處理，防止溫度差過(guò)大導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。凝土技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 凝土技術(shù)指標(biāo)

4. 頂板施工

頂板的工程質(zhì)量能夠直接影響超長(zhǎng)水池工程的整體質(zhì)量，在實(shí)際的建設(shè)當(dāng)中，施工建設(shè)人員要按照工程具體要求與標(biāo)準(zhǔn)連接并固定頂板與水池側(cè)壁，使用C40與S6材料與φs15.2預(yù)應(yīng)力鋼筋制作的低松弛鋼絞線(xiàn)固定頂板結(jié)構(gòu)，并且，在施工過(guò)程中要選用強(qiáng)度較高的HRB400非預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行建設(shè)。外包材料應(yīng)選擇密度較高的聚乙烯原材料，在張拉端利用圓套夾片等錨具進(jìn)行固定工作，并且要沿著隔墻，按照直線(xiàn)方向，設(shè)置黏結(jié)性質(zhì)極低的預(yù)應(yīng)力鋼筋材料。

此外，在使黏結(jié)性質(zhì)較低的預(yù)應(yīng)力鋼筋前，要對(duì)其實(shí)施再次張拉處理，若混凝土強(qiáng)度是工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度的一般，則應(yīng)張拉鋼筋直至其應(yīng)力為50%；若混凝土強(qiáng)度與設(shè)計(jì)強(qiáng)度相等，則鋼筋在二次張拉后其應(yīng)力應(yīng)為103%。頂板處設(shè)有后澆帶，在進(jìn)行澆筑工作時(shí)，施工人員應(yīng)在底板的對(duì)應(yīng)位置也布置后澆帶。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上，我國(guó)市政給排水工程當(dāng)中的超長(zhǎng)不設(shè)縫水池結(jié)構(gòu)建設(shè)項(xiàng)目具有一定的難度，其施工質(zhì)量能夠直接影響給排水系統(tǒng)的后期使用體驗(yàn)，相關(guān)管理與建設(shè)人員一定要嚴(yán)格控制該技術(shù)的使用，保證給排水系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中超長(zhǎng)不設(shè)縫水池結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。本文中所提到的各種客觀(guān)與非客觀(guān)因素，在超長(zhǎng)水池項(xiàng)目建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中均可影響到該項(xiàng)目的整體質(zhì)量，在實(shí)際的工作時(shí)，相關(guān)管理者的工作難度較大，故而，工程建設(shè)人員應(yīng)對(duì)建設(shè)中的各種因素進(jìn)行實(shí)際地考察與分析，嚴(yán)格地對(duì)各工作建設(shè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理與監(jiān)督，做好管理工作的同時(shí)也要保證工程建設(shè)的進(jìn)度。在當(dāng)前這一階段，我國(guó)大部分的市政給排水超長(zhǎng)水池建設(shè)都選用不設(shè)縫超長(zhǎng)水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建設(shè)，但在實(shí)際的建造環(huán)節(jié)中，該方案仍存在一些缺陷，因此，市政給排水項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作者與建設(shè)者要根據(jù)工程的實(shí)際情況，利用科學(xué)合理的手段，對(duì)該方案進(jìn)行調(diào)整，及時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，使得市政給排水工程超長(zhǎng)不設(shè)縫水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案能夠發(fā)揮其最大的優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)該項(xiàng)技術(shù)方案的使用與發(fā)展。