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(lái)水集團(tuán)華雙水務(wù)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(lái)水集團(tuán)華雙水務(wù)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(diǎn)，從池體抗?jié)B防裂及施工縫、伸縮縫、對(duì)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(diǎn)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(qiáng)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(yùn)，將影響整個(gè)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(shè)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(guò)分析抗?jié)B混凝土施工特點(diǎn)，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(jìn)水泵房、細(xì)格柵、MBR池、接觸池等水處理構(gòu)筑物?；炷量?jié)B等級(jí)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(diǎn)及難點(diǎn)

(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(yán)格控制堿集料反應(yīng)的要求，對(duì)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(zhǎng)等特點(diǎn)，混凝土施工時(shí)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(hù)方案復(fù)雜，支護(hù)質(zhì)量不好時(shí)容易形成混凝土澆筑質(zhì)量隱患。

(4)池體存在預(yù)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(lái)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(guò)抗?jié)B混凝土自身結(jié)構(gòu)的密實(shí)性來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此加強(qiáng)混凝土澆筑質(zhì)量控制，提高密實(shí)度，對(duì)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(yàn)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(shè)方案。模板支撐表面要求平整干凈，支撐牢固無(wú)變形，滿足強(qiáng)度要求，以免澆筑混凝土?xí)r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(yán)密不漏漿。采用合適尺寸的對(duì)拉螺桿進(jìn)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(shí)，池壁側(cè)模設(shè)上、中、下三道支撐，保證支撐強(qiáng)度，防止跑模，如圖1所示。

圖1 模板支設(shè)示意Fig.1 Schematic diagram of template construction

3.2 鋼筋綁扎

鋼筋須無(wú)銹蝕現(xiàn)象，綁扎應(yīng)牢固，尺寸偏差控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。嚴(yán)格檢查墊塊的厚度和位置，確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度，避免鋼筋在混凝土振搗過(guò)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(yīng)廠家，在簽訂合同前了解混凝土泵站的規(guī)模、實(shí)力，確保能連續(xù)供應(yīng)，根據(jù)澆筑時(shí)的天氣條件綜合確定配合比。加強(qiáng)材料檢查驗(yàn)收，派專人到混凝土泵站監(jiān)督，嚴(yán)格控制粗、細(xì)骨料，粗骨料采用粒徑5～21.5 mm的碎石，確保級(jí)配良好，石子含泥量不得超過(guò)1%；細(xì)骨料采用中砂、河砂，含泥量不得超過(guò)3%?？刂仆饧觿搅?，檢查其合格證出廠報(bào)告和材質(zhì)證明等資料并做復(fù)檢，嚴(yán)格按照要求配比進(jìn)行攪拌。

對(duì)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(jí)配良好的石子，細(xì)骨料采用中、粗砂，可以適當(dāng)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(chǎng)條件等確定混凝土的運(yùn)輸時(shí)間和發(fā)車間隔，嚴(yán)格、合理組織混凝土供應(yīng)，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?xí)r，要控制混凝土入模自由傾落的高度。派專人對(duì)進(jìn)場(chǎng)的所有混凝土進(jìn)行坍落度檢驗(yàn)，坍落度檢測(cè)前，先對(duì)砼罐車快速攪拌60 s，在混凝土放出30 s后再取樣進(jìn)行檢測(cè)。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(chǎng)摻減水劑調(diào)整，但加減水劑后必須強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生到達(dá)齡期時(shí)，送試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。

3.3.3 混凝土澆筑振搗

混凝土必須連續(xù)澆筑。采用機(jī)械振搗至混凝土表面泛漿無(wú)氣泡時(shí)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(guò)振現(xiàn)象。用標(biāo)尺控制混凝土的澆筑厚度，嚴(yán)禁一次過(guò)厚澆筑，在澆筑上層混凝土?xí)r振搗棒要伸進(jìn)下層50 mm。振搗過(guò)程中嚴(yán)禁振動(dòng)棒碰觸到鋼筋、預(yù)埋件、模板等構(gòu)件，澆筑的同時(shí)設(shè)專人檢查鋼筋的保護(hù)層和位置，隨時(shí)調(diào)整避免露筋。澆筑池壁板混凝土?xí)r，由專人隨時(shí)用木錘敲擊模板，防止漏振。

加強(qiáng)二次振搗，選擇好二次振搗的時(shí)機(jī)。通常在初凝前對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗,施工時(shí)以坍落度值間接判定混凝土初凝時(shí)間。對(duì)于薄壁混凝土，混凝土密實(shí)度要求更高，在施工時(shí)更要嚴(yán)格管理，不得出現(xiàn)漏振情況，混凝土坍落度達(dá)到30～50 mm時(shí)進(jìn)行二次振搗為宜,同時(shí)控制好二次振搗的持續(xù)時(shí)間。對(duì)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(shí)壓光，防止表面產(chǎn)生裂縫。

二次振搗可以使混凝土密實(shí)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(hù)

混凝土澆筑后內(nèi)部產(chǎn)生水化熱，內(nèi)外溫度差會(huì)形成溫度裂縫，而外部環(huán)境溫度過(guò)高，尤其是夏季高溫時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面水分蒸發(fā)形成收縮裂縫，良好的養(yǎng)護(hù)措施可以有效減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。特別是對(duì)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(guò)大，因此養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。通常采用覆蓋養(yǎng)護(hù)方法，在混凝土澆筑完畢12h后，進(jìn)行覆蓋保濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)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(duì)池壁及底板情況制定了嚴(yán)格的混凝土養(yǎng)護(hù)措施。底板上采用塑料薄膜覆蓋嚴(yán)實(shí)，防止透風(fēng)漏氣、水分蒸發(fā)散失并帶走熱量，見圖2。白天溫度較高時(shí)只覆蓋塑料布保濕，晚上溫度較低時(shí)及時(shí)增加覆蓋棉氈進(jìn)行保濕保溫養(yǎng)護(hù)。如遇大雨天則在混凝土上再加蓋塑料布，防止積水太多導(dǎo)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(hù)，養(yǎng)護(hù)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(gè)Φ4 mm孔眼用于噴淋，養(yǎng)護(hù)時(shí)派專人監(jiān)護(hù),始終保持草簾濕潤(rùn)。

施工時(shí)在混凝土內(nèi)埋設(shè)測(cè)溫點(diǎn)，深度分別設(shè)在板中及距表面10 cm處，測(cè)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(guò)程中獲得必要的強(qiáng)度。當(dāng)溫差過(guò)大時(shí)，增加混凝土表面覆蓋，以提高表面溫度。

圖2 混凝土養(yǎng)護(hù)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(shí)，混凝土強(qiáng)度不足時(shí)，拆模還會(huì)對(duì)預(yù)埋件的緊固產(chǎn)生影響，留下滲漏路徑隱患，控制好拆模時(shí)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(hù)試塊及標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊強(qiáng)度數(shù)據(jù)綜合進(jìn)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(shí)施工縫設(shè)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(shè)在池壁1/2處，埋設(shè)在施工縫上、下各1/2；止水鋼板與鋼筋焊牢，支正，現(xiàn)場(chǎng)安裝焊接時(shí)要搭接50 mm長(zhǎng)，立縫兩側(cè)均應(yīng)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(qiáng)度在初凝時(shí)(夏天一般為6～8 h)，采用鋼絲刷沿長(zhǎng)度方向?qū)炷帘砻孢M(jìn)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(duì)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(jiān)持養(yǎng)生澆水不少于7天后，方可進(jìn)行池壁的澆筑。

池壁支模板時(shí)要仔細(xì)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(shí)，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(shí)間不超過(guò)30min?；炷翝仓r(shí)下料厚度不得超過(guò)40cm，振搗時(shí)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(duì)整體結(jié)構(gòu)的破壞,對(duì)超長(zhǎng)構(gòu)筑物一般會(huì)設(shè)置沉降縫。沉降縫是構(gòu)筑物整個(gè)結(jié)構(gòu)防水的薄弱環(huán)節(jié)，不但要保證其具有適應(yīng)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(jìn)場(chǎng)前嚴(yán)格檢查橡膠止水帶質(zhì)量，進(jìn)場(chǎng)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(xì)格柵止水帶布置Fig.6 Waterstop arrangement of fine rack

為防止?jié)仓炷習(xí)r因振搗導(dǎo)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(shí)要加強(qiáng)頂撐、斜撐和止水帶的固定，在混凝土振搗時(shí)設(shè)置專人檢查、調(diào)整。

止水帶嚴(yán)禁現(xiàn)場(chǎng)搭接，以免搭接不嚴(yán)密形成水滲漏通道?；炷翝仓^(guò)程中要時(shí)刻關(guān)注橡膠止水帶位置不移動(dòng)，周圍混凝土振搗密實(shí)，嚴(yán)禁超振和漏振。

待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，拆模后對(duì)沉降縫進(jìn)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(shè)置防污膠帶，按說(shuō)明書攪拌密封膏，嚴(yán)禁把氣泡混入密封膠內(nèi)。密封膏嵌填施工后，應(yīng)養(yǎng)護(hù)2～3天。

4.3 預(yù)埋套管和管件施工

埋入防滲混凝土中的各類套管均設(shè)止水環(huán)，安裝前對(duì)與混凝土的接觸面進(jìn)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(shí)嚴(yán)格控制中心標(biāo)高和水平度，與相鄰鋼筋焊接牢固。預(yù)埋套管周圍的加固鋼筋較多，澆筑混凝土?xí)r要分層下料，小心振搗。對(duì)口徑大于DN1000mm的預(yù)埋套管，堅(jiān)持從一側(cè)下料并加強(qiáng)振搗，待另一側(cè)見到混凝土流出，并充滿預(yù)埋套管底部時(shí)再?gòu)膬蓚?cè)下料，防止兩側(cè)同時(shí)下料造成預(yù)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(duì)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(dān)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(bǔ)也是保證螺栓不銹蝕、阻斷滲水來(lái)路的關(guān)鍵。凹模處需先進(jìn)行噴水濕潤(rùn)；濕潤(rùn)后刷108膠與水泥攪和物，再用1 ∶1.5干硬性水泥砂漿填補(bǔ)，邊填邊用鐵錘擊實(shí)，待填至將要與池壁表面平時(shí)，用1 ∶1.5水泥砂漿抹平、壓實(shí)，完畢后蓋塑料膜噴水養(yǎng)護(hù)7天。

5 質(zhì)量控制措施

(1)加強(qiáng)過(guò)程檢查，實(shí)行全員質(zhì)量管理。每項(xiàng)工序施工前進(jìn)行詳盡的操作培訓(xùn)和技術(shù)交底，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)施工工藝的監(jiān)控，確保各項(xiàng)措施得到嚴(yán)格落實(shí)。

(2)對(duì)工程重點(diǎn)部位施工實(shí)行樣板制，經(jīng)項(xiàng)目部、公司質(zhì)檢部門、監(jiān)理鑒定達(dá)到要求后，再進(jìn)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(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

(3)建立信息反饋機(jī)制, 發(fā)現(xiàn)操作薄弱點(diǎn),進(jìn)行二次培訓(xùn)，提高施工人員的操作水平，減少重復(fù)缺陷。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)混凝土施工各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，項(xiàng)目完成后，各個(gè)池子滿水試驗(yàn)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(yùn)行奠定了基礎(chǔ)。

[1] 陳進(jìn).污水處理廠土建工程施工要點(diǎn)及技術(shù)改進(jìn)[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(diǎn)[J].建設(shè)監(jiān)理，2015(3)：71-73.

[3] GB50334—2002 城市污水處理廠工程質(zhì)量驗(yàn)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(xué)碩士， 高級(jí)工程師， 主要從事給排水工程建設(shè)及供水管網(wǎng)管理工作。E?mail：fuyufenfyf@163．com

2016-10-12