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摘要:随着我国工业化制品的不断升级,废水处理厂在废水处理、缓解用水紧张局面等方面发挥着重要的作用。在这种背景下,废水水处理厂设计工作备受关注。然而,废水水处理厂的水池结构设计水平对废水厂处理功能的发挥影响较大,因此需要做好废水厂水池结构设计工作,以实现废水二次循环使用,以满足水资源的使用需求。文章以一工程实例,高科技芯片厂房的生产废水处理池及相关工艺用水池,就水池结构的设计要点及注意问题进行探讨。
关键词:现浇钢筋;混凝土水池;池壁裂缝;渗漏控制
1工程概述
项目水池概况:项目水池均为地上水池、包括蓄水池、废水处理水池;其中蓄水池包含水池14个,主要为原水池、过滤水池、消防水池等,水池高度6m,蓄水总容积为27860立方米,混凝土标号为C40P6;废水处理站包含水池115个,水池高度6m。废水处理站一层水池30个,主要为有机应急池、无机应急池、消防收集池、中和槽、放流槽等功能水池;废水处理站二层水池53个,主要为清洗水池、好氧池、缺氧池等净化水池;废水处理站三层水池32个,主要为二沉池、好氧池、缺氧池、PH调节池、出水池等水池,容积约8万方。水池数量多,水池开裂问题是水池使用的致命问题,怎么控制水池的施工质量成为重中之重。
2水池池壁产生裂缝的原因
现浇钢筋混凝土水池池壁产生裂缝的原因有很多,主要是混凝土材料本身及配比的问题,设计和施工过程中存在的问题以及后期不合理的养护问题。这些原因都有可能引起温度和湿度的变化,导致混凝土的结构不合理,进而形成裂缝。
2.1材料本身的问题
在水泥发生水化反应时,会散发出大量的热量,使混凝土内部与外部产生温度差,从而产生表面的拉应力。在混凝土浇筑之后,水化反应比较剧烈,水分急剧蒸发导致表面沁水,引发混凝土收缩。虽然在施工后期会进行降温处理,但是存在一定的限制条件,拉应力仍存在于混凝土内部。并且随着温度不断的降低,拉应力会随之增加超过混凝土本身的抗裂承载力,导致裂缝的产生。
2.2配比及养护问题
在现浇钢筋混凝土水池施工过程中,混凝土中水灰比极不稳定。当水泥的品种选择不当时会产生极大的水化热量,且外加剂保水性差、粗骨用料少及振捣不良时,也会导致水池池壁塑性收缩,进而导致开裂问题。在浇筑过程中若没进行分层工作,会导致混凝土内部热量不能及时散发。同时在运输过程中混凝土如果受到不均匀的拉应力,在脆弱部位也会产生裂缝。此外,混凝土外部的湿度易受到周围环境的影响,当外部湿度改变时会和内部湿度存在一定的差异。如果对混凝土没有进行及时的养护,会导致混凝土表面过于潮湿或干燥,进而使混凝土表面产生形变现象,促使水池池壁产生裂缝。
2.3设计和施工存在的问题
现浇钢筋混凝土水池池壁的设计中,若出现钢筋的直径、间距过大,位置偏差及配筋率不合理的情况都会导致水池池壁开裂。而且若水池的长度比较长,在设计时没有采取相应的加强措施,在实际施工过程中也会出现荷载分布不均、温度改变及承载力不足的问题导致混凝土表面受力不均匀,进而出现裂缝问题。如果对池壁外的压力计算不恰当以及温度应力计算不合理,也会因为受力分析不合理导致池壁开裂。在施工过程中,如果没有严格按照设计图纸进行施工,导致池壁厚度及配筋间距保护层厚度等达不到设计要求将会造成裂缝问题。而且施工过程中要正确处理变形缝、后浇带、施工缝、预埋件套管的接缝,以免接缝衔接不密实,进而出现裂缝问题。
3水池池壁裂缝的控制措施
3.1把控材料及配比优化
若混凝土材料自身存在渗漏不密实现象,将极有可能产生裂缝。
为了避免这种情况的发生,在现浇钢筋混凝土水池施工过程中要做好对施工材料的把控工作,采用抗渗透性能良好且水化热较低的混凝土,不要因为节约成本而用质量不符合标准的施工材料。另外,在施工过程中还要确保施工材料的配比得当,严格控制砂石骨料的级配和粒径。由于大型水池构件混凝土的体积庞大,很容易收缩形成裂缝,可以在混凝土中加入适量的外加剂,提高混凝土的抗裂性能,降低收缩裂缝的产生率。只有从材料上把控施工质量,确保混凝土的各项性能满足现浇钢筋混凝土水池的施工要求,才能在施工过程中切实的避免水池池壁产生裂缝。
3.2加强设计及施工标准
在现浇钢筋混凝土水池设计时,要提前对施工地区进行调查勘测,并且对施工中各种不利情况进行周密的考虑并应用到设计当中。特别对于大体积或者超长水池,在设计时就要考虑温度应力并采取裂缝控制措施及构造措施,同时还要考虑不均匀沉降的问题,特别是对软弱或不均匀地基进行处理,在减少地基下沉的同时还能提高地基的承载力。在施工前期要做好技术交底工作,确保每个施工人员都能明确施工图纸的设计内容和施工的质量要求。在混凝土浇筑工作进行前,要将模板湿润,掺有外加剂时相应增加搅拌的时间;在进行混凝土的浇筑工程时,要合理设置施工缝位置并实施温控措施;混凝土浇筑后加强养护工作,在温度较高时对混凝土做好洒水养护。
3.3池壁内外侧进行防水处理
想要提高大型现浇钢筋混凝土水池的防水性能,可以在池壁的内外侧涂抹相应的防水剂。在涂抹防水剂时,要根据使用环境和部位选择相适应的品种,施工时要注意涂抹的次数及厚度,而且在喷涂过程中,必须对水池的基层做好相关的处理。这样可以保证池壁表面的干净平整没有其他附着物及孔隙,确保防水剂处理工作高效顺利地进行。
3.3.1内侧涂抹有机硅防水剂:对于大型的水池,要在其池壁内侧喷涂有机硅防水剂,而且必须是水性高效防水剂。这种防水剂能从池壁的表面渗透进混凝土表面之内,渗透的厚度一般在5mm到8mm之间。而且防水剂和混凝土会产生交合固化的作用,使混凝土表面形成一层不透水层,并且这种不透水层是永久存在的,进而保证了大型现浇钢筋混凝土水池池壁的抗渗透性能,进而避免水池池壁裂缝问题的形成。
3.3.2外侧涂抹氰凝防水剂:对于大型现浇钢筋混凝土水池,除了内侧要喷涂防水剂以外,水池的外侧也要进行防水处理。在池壁的外侧可以喷涂氰凝防水剂,在外侧的垫层面则涂抹改良后的氰凝防水剂,这样可以更有效地阻隔地下水的浸入。氰凝防水剂具有良好的抗渗透性能及抗裂性能,不仅可以抵挡冲刷作用还能有效阻止水池池壁开裂,此外,涂抹过这种防水剂的水池池壁还具有防腐蚀的性能。
3.4预埋防水套管、钢管、线管处理
实际施工中,常常由于预埋套管选择不合理、预埋管件本身的质量缺陷以及安装、封堵不到位等问题形成水池防水的薄弱环节。
预埋防水套管应按照工艺要求及使用部位选择相应的类型,如在要求使用柔性防水套管的部位选择刚性防水套管,就有可能在使用过程中因为无法调节管道的变形而使套管产生位移,造成渗漏。预埋管件本身质量要达到相应的标准,特别是现场加工的套管,经常由于防水翼环焊接不严密造成渗漏;预埋钢管厚度不足缩短使用寿命,而且不易更换。预埋管件定位必须牢固,以免浇筑时移位,预留洞口必须采取加强措施(如增设斜向钢筋、边梁等),套管与混凝土间的缝隙必须采用相应的填缝和嵌缝材料。才能保证材料交接处防水效果。
结语
综上所述,在现浇钢筋混凝土水池施工过程中水池池壁出现裂缝是较为常见的情况。通过实际施工工程实践的经验表明,充分考虑到各种因素对结构耐久性的影响,结合工程的特点,制定结构防腐和抗渗措施,对水池结构设计方案进行优化,确保水池设计方案的合理性、经济性和安全性。
参考文献:
[1]刘庭跃.现浇钢筋混凝土水池裂缝成因及预防[J].中国科技投资,2016(28).
[2]史维民.浅析现浇钢筋混凝土裂缝的预防和控制[J].绿色环保建材,2016(8).