水工构筑物混凝土池体渗漏原因分析及预防措施

发表时间:2020/10/10   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:许立建 杨丹 张少华
[导读] 摘要:随着我国经济的快速发展,环境保护理念更加贴近人们的生活,污水处理既保证资源得到再利用,也改善人们的生活环境,污水处理项目遍地开花,全面展开。
        北京建工土木工程有限公司  北京市朝阳区  100015
        摘要:随着我国经济的快速发展,环境保护理念更加贴近人们的生活,污水处理既保证资源得到再利用,也改善人们的生活环境,污水处理项目遍地开花,全面展开。
        再生水厂工程设计采用节能环保理念,水工构筑物均采用混凝土自防水,再生水厂的水工构筑物不同于其他建筑,如果发生渗漏,将严重污染土壤和地下水,且混凝土池体的渗漏点目前的技术很难完善、长久的修复,所以做好事前控制尤其重要。
        本文通过对北京某再生水厂工程的水工构筑物为例,分析可能造成渗漏的主要原因,作为控制点,选用目前比较好的相应措施进行处理,通过多年的水工构筑物施工,综合采用本文中相应的控制渗漏措施,在满水实验检查及联动运行过程中,墙体渗漏情况较之前工程得到大幅度的改善,取得了较为理想的效果,为类似的工程问题提供了帮助。
        关键词:池体渗漏;渗漏原因;预防措施
        一、工程概况及特点
        北京某再生水厂工程,污水处理工艺A2/O+砂滤池工艺,日处理污水20万t/d。本工程水工构筑物外侧无柔性防水层,构筑物防水、抗渗依靠混凝土结构自防水,故构筑物的混凝土抗渗防水质量直接影响后期的使用功能和安全性。本文以厂区最大水工构筑物生物池为例,
        生物池位于厂区西南部,半地下结构,本构筑物结构安全等级为二级,构筑物设计的安全等级为二级,主体结构设计使用年限为50年,抗震设防类别为乙类,混凝土结构的环境类别为二类b。钢筋混凝土结构的裂缝控制等级为三级,最大裂缝宽度限值为0.20mm。平面尺寸为117.4m×101.26m×12.3m,工艺运行水位8m,基础采用筏板基础,地基采用天然地基,地基承载力特征值不小于110kpa。
        二、混凝土结构墙体渗漏的主要原因分析
        经过对多项类似工程进行对比,再生水厂的水工构筑物,易发生渗漏的主要原因有以下几项内容:
        1、防水混凝土施工过程处理不当造成渗水
        1)商品混凝土坍落度、浇筑过程振捣不当;
        2)防水混凝土养护不到位等。
        2、混凝土结构施工缝处理不当发生渗水
        1)施工缝留设位置不当;
        2)防水构造施工方法不当;
        3)施工缝清理不净,新旧混凝土未能很好结合等
        3、混凝土结构变形缝处理不当发生渗水
        1)变形缝止水构造处理不当,成为渗水隐患;
        2)变形缝留置方法不当,填缝材料与混凝土结合不好;
        3)固定填缝材料的钢筋,成为渗水的通路;
        4)裸露的变形缝保护措施不当,防水层损坏,造成渗水。
        4、混凝土结构后浇带处理不当发生渗水
        1)混凝土底板和墙体后浇带留设方法不当;
        2)混凝土保护不到位,成为渗水隐患;
        3)补缝措施不当,浇筑时机过早,未清理等,造成渗水。
        5、穿墙螺栓、穿墙套管等部位处理不当产生渗漏
        1)穿墙套管、埋设件止水构造处理不当,造成渗水;
        2)穿墙套管、埋设件周围混凝土振捣不密实,造成渗水。
        三、墙体主要渗漏控制点预防措施
        1、混凝土施工过程预防措施
        混凝土施工过程的控制,包括保护层的控制,商品混凝土质量的把控,以及浇筑过程中分层浇筑、振捣及养护措施,防止出现温度裂缝、干缩裂缝,蜂窝麻面现象发生。
        (1)保护层控制
        钢筋及绑扎钢丝不得接触模板,严禁使用顶模棍,墙体采用梯子筋、垫块控制保护层,浇筑过程中必须安排看筋、看模人员,发现钢筋偏移、模板崩裂及时处理。
         
        (2)混凝土布放
        墙体混凝土浇筑前,先用空压机将模板内杂物吹干净,再用清水将工作缝与欲浇混凝土接触面用清水润湿,然后铺30~50mm与预浇混凝土同标号的水泥砂浆,以防止烂根现象。
        混凝土运至现场必须测坍落度,超过或未达标者不许浇筑。
        浇筑时先布放30-50mm同标号水泥砂浆,然后分层浇筑混凝土,分层厚度宜1m,分层交圈,连续浇筑。对于厚墙,混凝土布放时泵车下灰管尽可能伸到墙体内部较低部位,以3米距离为布放点有序进行;当墙较薄泵管无法伸入时,可用带灰管的灰斗下灰,既可防止混凝土离析又可防止灰浆污染模板上部。遇到预埋钢管处由套管一侧下灰,使混凝土从另一侧翻出后再从另一侧下灰,遇到木制预埋盒处必须在盒两侧同时下灰,两侧灰面高差不得大于200mm,遇到伸缩缝止水带处要先将止水带舒展平整方可下灰。
        混凝土浇筑应连续进行,尽量减少间歇时间,浇筑段接茬间歇时间当气温小于25℃时,不应超过3小时,气温大于等于25℃时,不应超过2.5小时。
        墙体混凝土浇筑应控制浇筑速度,不可浇筑过快造成模板侧压力异常增大。根据本工程模板及混凝土特点,宜将浇筑速度控制在每小时500mm高。
        (3)混凝土振捣
        1)每一层混凝土布放完毕后及时开始振捣工作,振捣采用插入式振捣棒。顺墙方向采取“一”式下棒,下棒间距400mm左右,下棒时棒头必须插入已振捣完的下层顶面50mm下;
        2)振捣时振动棒不要在混凝土面层停留,避免面层混凝土先行振实,影响混凝土分层,不可用力往下推,应使其自然沉入混凝土内。
        3)插入后上下抽动,幅度50-100mm。
        4)每一插点振动时间约为20-30秒,使混凝土达到饱满象征:
        ①不再冒出气泡
        ②不再显著下沉
        ③表面泛浆
        ④表面基本形成水平面
        ⑤不许出现漏振过振现象,振捣过程中发现混凝土有异常现象,如泌水、离析、集料不均匀应立即汇报并采取措施。
        1)振动棒插入深度(包括插入下层混凝土部分),不宜大于振动棒长度的3/4。
        2)在混凝土振捣过程中,局部无法使用振捣器时要用捣固铲、钎等人工振捣。使用人工振捣时必须一下接一下仔细进行且要保证捣固到位。
        (4)养护
        温度裂缝、干缩裂缝与混凝土养护关系极大,在混凝土浇筑完毕终凝后,设专人进行养护,根据规范要求,抗渗混凝土养护时间不少于14天。
        养护采用贴膜洒水养护,为防止混凝土温度裂缝出现,必要时采取覆盖湿麻袋片及养护膜等措施保湿养护。
        养护必须到位,外露部分必须全部湿润,洒水均匀。
        2、结构施工缝、变形缝、后浇带的处理措施
        水工构筑物施工缝为池体主要渗漏点,所以编制施工方案时尽量少留,留置位置严格控制,水平施工缝应高于底板30cm以上,竖向施工缝宜利用变形缝、后浇带的位置留设。
        (1)施工缝、后浇带防水处理措施
        1)侧墙竖向、施工缝及后浇带采用钢板止水带进行防水处理;止水钢板尺寸为:300mmx3mm的钢板,两块钢板之间的焊接要饱满且为双面焊,钢板搭接不小于20mm止水钢板的“开口”朝迎水面。
        2)止水带纵向中心线与结构施工缝中心线对齐误差不大于1cm,与接缝表面垂直误差不大于15°。
        3)埋式钢边止水带采用铁丝固定在结构钢筋上,固定间距40cm,牢固可靠。
        4)施工缝、后浇带接茬处理
        ①墙顶部多浇筑1cm厚混凝土,沿水平、竖向缝边线处3-5mm弹一道切割线;
        ②钢筋位置调整后,用钢丝刷将柱筋表面水泥浆清除干净;
        ③ 沿切割线,用云石机切割,深度1cm;
        (2)墙体变形缝防水处理措施
        为保证水工构筑物池体施工缝防水效果,本工程变形缝施工采用橡胶止水带防水,两侧使用闭孔型聚乙烯泡沫塑料板填缝,外侧使用双组份聚硫密封膏封闭,如下图所示:
       
        橡胶止水带采用CB300X6-30止水带,形状、尺寸及其材质的物理性能,均应符合设计要求。且无裂纹、无气泡。接头应采用热接,使用聚硫密封膏勾缝材料,接缝应平整、牢固,不得有裂口、脱胶现象。
        止水带安装应牢固,位置准确,与变形缝垂直,其中心线应与变形缝中心线对正,不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位。
        变形缝两侧混凝土必须分成两次浇筑,严禁连同变形缝将相邻两段一次浇筑完成。
        3、穿墙螺栓、穿墙套管等部位防水措施
        (1)穿墙螺栓防水处理
        为防止水工构筑物墙体穿墙螺栓位置渗漏,模板安装过程中,本工程全部采用工具式螺栓焊止水环的形式。工具式螺栓分为螺栓内置节及外置节,内置节上焊止水环。
        拆模时,以嵌缝材料及聚合物水泥砂浆将螺栓凹槽 封堵严密,密封材料嵌填应密实、连续、饱满,粘结牢固。
       
        (2)穿墙套管防水处理
        本工程固定式穿墙管加焊止水翼环,套管式穿墙管的套管与止水环及翼环应连续满焊,并作好防腐处理,套管内表面应清理干净。
        结论
        再生水厂中的水工构筑物,往往工作水位较深,水压较大,一旦施工不当,造成墙体渗漏,带水维修难度及安全隐患极大,不仅将花费高额的修复费用,且目前的技术无法真正长久的解决,以致污染土壤及地下水,因此,做到事先控制尤其重要,既节约工期,也免除一部分无需的修理费用。
        本文介绍了水工构筑物常见的几项渗漏原因分析,通过北京某再生水厂工程为例,选用相应控制措施,应对解决其几项主要渗漏控制点,并得到了显著的效果,将渗漏风险大大降低。
        在施工过程中尚需不断总结经验,以信息科技为抓手,应用新技术、新工艺、新材料来不断丰富和完善水工构筑物的防渗漏措施,为水工构筑物的使用打好基础,为绿水青山保驾护航。
        参考文献:
        [1] 朱日新.地下室底板后浇带施工[J].中国科技信息,2010(1):64、66.
        [2] 吴明等.防水工程材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
        [3] 郑大为.防水工程施工禁忌[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
        [4] 北京市建设委员会,北京市质量技术监督局.DB11/366-2006 种植屋面防水施工技术规程[S].北京:北京市建设委员会,北京市质量技术监督局,2006.
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