郭绍禄
身份证： 53212619851006****
摘要：因我国城市化进程的持续推进,市政工程也随之获得发展,给、排水工程的规模与范围也在不断地扩大。为提升工程的建设质量,需要将每一个单项工程的设计构造以及施工作业处理好,其中，不设缝的超长水池最为关键。不设缝不仅仅能提高水池的整体性,还能解决漏水与沉降不均等引发的工程问题。本文结合某水处理厂当中的水池结构展开分析,采取相应措施对半埋式超长水池进行不设缝结构设计,实践证明该设计理念可对半埋式超长水池中的结构裂缝进行有效控制，为类似工程提供借鉴。
关键词：半埋式水池;超长水池结构;不设缝;裂缝控制;
1.工程基本概况
某污水处理厂设置的生物反应池是埋深6m的半埋式结构形式，地面高度4.8m，规格为118.5m×55.9m×10.7m，属于超长混凝土水池，选择C30级抗渗混凝土，结构设计不设后浇带。该工程基础部分设计为复合桩基。
2.超长水池中控制混凝土结构裂缝的方法
2.1产生裂缝的常见原因
结构性裂缝基本是因承受载荷产生的，在水池总体混凝土裂缝中的占比约10%，大多数是混凝土受自重、水土压力、震动载荷后产生的拉应力裂缝；引起非结构性裂缝的主要是变形问题，具体分为：
1）因空气温度、生产热以及水化热等温度因素所引发的温度裂缝；
2）因塑性收缩、干燥收缩以及自生收缩等多种收缩因素所引发的收缩变形裂缝；
3）因碱集料膨胀、化学腐蚀膨胀以及结冰膨胀等多种膨胀因素所引发的膨胀变形裂缝；
4）因地基出现形状变化，或者是沉降不均等多种变形因素所引发的基础变形裂缝。
从对大量相关著作的研究中可知，大多数水池架构中的开裂现象均是因形状变化所引发的，为了预防和应对开裂现象，就需要对变形裂缝展开有效管控。
还有10%左右的裂缝属于其他类型，通常是因碱集料反应、承受惯性力，或者多种因素共同作用下产生的裂缝。
2.2在超长水池中如何控制结构裂缝
对于超长水池而言，控制结构裂缝的方式分为抗、放两种，这个“抗”指的是对混凝土施加一定的压应力，而这个“放”指的是将混凝土当中的收缩变形有效释放出来，以免混凝土因内部约束而形成拉应力。具体采取的控制措施主要包括下面几种：
①引入预应力钢筋混凝土施工，同时在超长水池结构当中，设置多个锚固段，不过因实施难度较大，且对施工企业具有相当高的总体要求，故此很少在水池结构当中如此应用。
②设置变形缝，以缓解混凝土当中的变形裂缝现象，故此在结构设计中一度被广泛应用。水池的结构设计主要是保证结构的安全，其次就是水池不能漏水。若设计后浇带，第一，后浇带需要二次浇筑，形成施工缝，若是处理不当或不好，施工缝处均会出现漏水现象，因此不设缝设计逐渐成为大势所趋。
③近年来，以补偿收缩的方法对由于混凝土收缩而引发的开裂现象进行有效应对，常用于解决大体积混凝土结构，由于内外温差造成的裂缝问题。
④遵循“放”“抗”的准则，在长度超过普通标准的水池混凝土架构当中，进行分块划分，并合理布置膨胀加强带，缓解各区块混凝土结构在施工期间的形状变化，以强化混凝土内部的压应力，降低因混凝土整体收缩引发的变形程度，在应对超长水池开裂时，这种方法比较常见。
3超长水池实现不设缝设计的可用措施
3.1掺入镁质抗裂剂
该项目中为满足应对裂缝，以及防水等多方面的要求，为免水池结构因混凝土出现形状变化而产生裂缝，并强化超长混凝土水池的防水性能，在多个位置上（包括顶板、侧墙以及水池底板等）的混凝土材料内，掺入了镁质抗裂剂，取得了突出的抗裂效果。这种高性能抗裂物以氧化镁类型的膨胀剂为主，与普通膨胀剂相比，其膨胀幅度更小，而且能长期保持膨胀状态，具有突出的抗裂性能，表1列出了其胶砂限制膨胀率。
表1镁质抗裂剂的胶砂限制膨胀率
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3.2温湿度对计算配筋的影响
因水池环境较为特殊，其湿度一般较大，温度也不低。故而，一定要将水池裂缝受到温、湿度条件的影响纳入考虑，本文的混凝土超长水池弯矩折减系数为0.65，内外温差为20℃，在-5/℃条件下的膨胀系数为1。按以上参数结合相关理论体系展开计算，获取的侧墙附加弯矩值内已计入温湿度影响。基于该计算结果，按实际情况将其它多种因素影响纳入考虑，结合相关行标与规范要求，针对配筋工作展开计算，并依据结果严格予以执行。采取这种方式可确保混凝土材料在一个相当大的温差和湿度范围内，不会形成裂缝。
3.4加强对浇筑混凝土与养护的施工控制
水池如果留置后浇带将对工期造成一定的影响，并且需要的施工难度较大，且容易造成水池漏水现象。因此水池不设施工缝也不设后浇带进行混凝土连续浇筑，在规范允许的最大长度处，不影响工艺的前提下，设置膨胀加强带，膨胀加强带位置可根据工艺进行调整，但距离不能超规范允许最大长度，膨胀加强带两侧采用密孔钢丝网隔开，具体施工工艺如下图所示：
混凝土的浇筑、养护施工质量直接影响着水池的开裂问题。在案例工程中，展开浇砼施工时，以及养护环节中，需要强化控制的内容包括如下几个方面：①要重视对镁质抗裂剂的运用，配置出高性能的补偿收缩混凝土，将养护环节作为控制重点，养护时间至少要达到14天，以充分保证膨胀效果。通常来说要将掺量控制在26-50kg/m3，不过在后浇带与膨胀加强带位置上，至少要将掺量升高一个等级；②对高性能的镁质混凝土，应强化对其数据的监测力度，对其内部温升进行强化控制，务必根除混凝土膨胀、应变以及裂缝问题；③混凝土浇筑时，一定要注意混凝土的振捣，不得出现漏振或少振、不振的情况，浇筑完成后不得出现蜂窝麻面，以避险水池漏水。
3.5实际效果
该污水处理厂内的超长生物反应池体现出了较好的结构完整性，表面未曾出现显见的裂缝及漏水现象，水池结构在抗渗抗裂性方面获取了充分的保证，且在遭遇地震，或者地基出现变形条件下，受到的影响均不大。只是对施工期间的质控要求较为严格。该水池投入使用后，在三个年度内体现出的效果均较好，为超长混凝土水池的设计与施工积累了一定的经验。
4结束语
本文结合某污水处理厂中的生物反应池实例，针对超长混凝土水池的多种结构裂缝提出了有效的控制方法，并据此分析了超长混凝土水池实现不设缝设计的具体措施。通过工程实践，对半埋式超长混凝土水池的不设缝结构设计，加以验证，并为同类施工提供帮助与参考。
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