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摘要:市政给排水配套工程的规模也在不断扩大,出现了许多平面尺寸大、容积大的水池结构,水池长度较长时,如果不进行有效的处理,常常会出现裂缝等问题。本文从结构设计与施工两个方面,探讨了市政给排水工程超长不设缝水池结构施工的重点和要点,以期对同类工程的全面推进提供一定的借鉴。
关键词:市政给排水工程;超长不设缝;结构设计;施工
前言
伴随着我国城市化进程的不断推进,人们对市政配套基础设施的质量要求越来越高。随着我国城市规模的扩大,市政给排水配套工程的规模也在不断扩大,出现了许多平面尺寸大、容积大的水池结构。在设计中处理这种水池结构的设计方法通常是设置一个贯穿伸缩缝。
1超长不设缝水池结构的总体情况
城市给排水工程中,水池长度较长时,如果不进行有效的处理,常常会出现裂缝等问题。因此普遍采用补偿收缩措施、混凝土后浇带施工进行处理,或者采用加强带和预应力技术对其进行完善。如果超长水池本身没有温度缝,则可布置1~2米宽的后浇带,但需要在两侧的混凝土浇筑完毕两个月后才进行浇筑,以确保水池的完整、统一。该方法能有效地控制施工过程中的挤应力,但由于季节变化而引起的拉应力较难处理,在施工过程持续推进的情况下,同样会产生一些裂缝问题。时至今日,相关专家、学者仍未对各阶段的温差值进行合理的区分,而由于收缩效应和季节因素造成池缝温差全部加在预应力筋上,也导致了对预应力筋需求的持续上升,严重违背了经济原则。
补偿收缩混凝土在施工中的应用,可以合理地控制干缩裂缝和水化热裂缝问题。通常预应力筋只能起到消除季节温差应力的作用,所以对预应力筋的需求要比以往少35%-50%,添加剂的需求也可以少50%。因此,根据实际温度状况选择相应的施工方案,能保证预应力筋的作用和性能得到充分发挥,避免水池浇筑结束后出现裂缝问题,保证混凝土水池的多种性能得到加强,提高水池使用的长期性和有效性,另外还可起到控制工程建设成本的作用。
2水池结构设计分析
水池结构是市政给排水工程中比较重要的一部分,在设计过程中应充分考虑温度应力对水池结构的不利影响,以防止水池开裂。可通过有效地控制混凝土的拉应力,减少混凝土出现裂缝的机率,同时充分考虑不同形式的温差对拉应力的影响,保证完全避免不同季节温度对拉应力的影响。
从对补偿收缩混凝土的研究中可以看出,这种材料添加了3%至10%的膨胀剂,主要成分是硫铝酸钙,当遇到水时就会产生膨胀的结晶状物质,这使得混凝土具有足够的压应力。从计算中可以看出,在这种混凝土中可产生0.2 MPa至0.7 Mpa的膨胀自压应力,在这种情况下,既可保证完全消除水化热,又可控制由干缩引起的拉应力,从而保证整个工程建筑的力学和物理性能,保证浇筑过程中不会产生拉应力,确保混凝土浇筑施工符合质量要求。该工艺采用的方法和原理与传统工艺相似,仅采用了消除水化热及收缩效应产生的应力影响,不考虑环境温差应力问题。
预应力筋的设计应更加科学、合理,能反映多种实际情况,防止出现性能不良的问题。确保其能够为池体提供相应的预应力,从而消除实际运行期间温差应力的影响,保证不出现结构裂缝的问题,这样既能最大限度地消除季节温差应力的影响,又能最大限度地减少施工中的温差应力的影响。
3相关工程建设的施工要点
工程实施前,应由相应的技术人员和管理人员对工程实际情况进行全面分析,明确水池底板、池壁的施工要求,并设计相应位置的膨胀加强带,加强带宽度应为2米,池壁高度一般在11米左右。为了保证完全满足混凝土收缩要求,防止出现裂缝问题,应在池壁水平方向布置相应的混凝土膨胀加强带,两条加强带之间的距离应为1米,以便有效地补偿混凝土收缩,为混凝土的多种性能提供保障。双侧铁丝网布置方式应与之相同,若加强带的位置需设缝,则应事先作防水处理措施的设计。
浇筑加强带部位的混凝土时,可采用补缩混凝土浇筑,并且在两侧位置上允许进入少量混凝土,以免膨胀率过低,影响混凝土的导流问题。城市给排水工程水池结构施工的关键在于,在浇注施工过程中,应把质量控制理念贯彻到整个浇注施工过程中,并结合具体施工要求,采取相应的质量控制措施,运用合理的技术手段,保证浇注施工工艺流程的有效实施。浅层混凝土浇筑完成后,应进行水平加强带的浇筑施工,并按规定做好防水处理,可采用埋入橡胶、钢板防水带的方法处理。从分析中可以看出,加强带混凝土膨胀剂的用量应占胶凝材料用量的12%左右,加强带两侧补偿收缩型混凝土膨胀剂的用量应占总量的8%。
在底板进行施工前应进行滑动层的设置:在两层聚乙烯塑料布之间铺上厚度为20mm的细砂,而滑动层应超出底板lm;其中,聚乙烯塑料布的脆化温度-60℃、维卡软化温度70℃、横向直角撕裂强度为58.55N/mm、纵向直角撕裂强度为73.85N/mm、最大拉伸率为780%、拉伸强度为23.69MPa、密度为0.91-0.94kg/m2。
许多市政给排水工程水池的混凝土构件较大,所以在施工过程中不仅要注意满足常规设计和施工要求,还要在混凝土配比过程中,选用高强度、低水化热值的水泥,这种水泥粗细集料及其配比都比较好,相关用料都能满足工程建设的质量要求和规范要求。混凝土在施工过程中还需加入相应的外加剂,以有效地提高混凝土的抗裂性,外加剂的掺量必须能满足部位、等级要求。为了避免由于温度的影响而使混凝土不能被有效地利用,混凝土搅拌和运输过程中应采取措施,降低入模温度。冬季施工过程中,应有效地控制混凝土的入模温度,并做好温度的管理和控制,充分利用目前的信息技术,使温度变化情况能实时控制,保证内外温差在25%以内,并做好混凝土的保温、养护处理,保证其温度梯度和适度性能满足实际需要,防止出现混凝土开裂问题。
作为市政给排水工程水池的重要组成部分,顶板具有承受池体相应拉应力的功能。顶板的设计应采用多种构造措施,以保证施工时顶板能与池壁合理连接,使用时保证其能固定在池壁之上。顶板混凝土采用C40、S6混凝土,而外包材料为高密度聚乙烯材料,应设置在相应的混凝土中。该结构需满足工程施工的既定要求,并在结构的竖直方向设置相应的中15.2低松弛钢绞线,标准强度为1860N/mm2的预应力筋,使结构具有较强的抗压性能,保证结构的使用性能得到充分发挥。无粘结预应力筋的处理措施为二次张拉措施,其强度应按设计强度确定,若混凝土的强度较高,则预应力筋的张拉力也应较大,在浇筑施工中,应注意做好后浇带的设计,并与其它部位的施工相协调。
结束语
综上所述,在大型市政工程建设项目中,超长不设缝结构已得到广泛应用,并取得了较为显著的应用效果。因此,需要相应的技术人员明确超长不设缝结构应用的重点和要点,提高不设缝技术应用于水池结构的效果,从而合理控制水池施工中存在的诸多问题,为我国市政工程建设行业进一步发展提供必要的保障。
参考文献
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