摘要：隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保的越來(lái)越重視，各地新建污水處理廠也越來(lái)越多。污水廠的設(shè)計(jì)和規(guī)范要求表明，污水廠當(dāng)中的池類結(jié)構(gòu)不允許有裂縫、不允許滲水。如何解決池類結(jié)構(gòu)的防滲抗裂，是面臨污水處理廠工程建設(shè)中最為關(guān)鍵的問(wèn)題。為了解決這個(gè)問(wèn)題，從結(jié)構(gòu)形式到施工工藝以及細(xì)部處理，始終圍繞解決防滲和抗裂問(wèn)題開(kāi)展施工技術(shù)，多種措施并重，多項(xiàng)防滲抗裂技術(shù)的采用，較好的解決了污水處理廠工程中的防滲抗裂問(wèn)題，保證了工程的正常投產(chǎn)。

　　關(guān)鍵詞：污水處理廠，池類混凝土，防滲，抗裂，技術(shù)措施

　　蘇州市吳中區(qū)城南(城區(qū))污水處理廠工程處在蘇州市田上江路的東面，占地面積約10.27公頃，日處理污水15萬(wàn)噸，新建的池類工程主要為進(jìn)水粗格柵及提升泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、初沉池及污泥泵房、A2O生化反應(yīng)池、二沉池及配水井、紫外線消毒池、污泥投配池等。本工程池類構(gòu)筑物混凝土抗?jié)B等級(jí)均為P8，強(qiáng)度等級(jí)有C30、C35、C40三種。

　　按照業(yè)主的要求，混凝土外表面為清水混凝土，不做任何裝飾處理。為達(dá)到這一效果，最根本的問(wèn)題就是徹底解決混凝土的開(kāi)裂和滲漏問(wèn)題。因此，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中針對(duì)不同池體采取各不相同的防滲、抗裂技術(shù)措施。

　　1、 高性能膨脹抗裂劑的應(yīng)用

　　根據(jù)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，本工程混凝土防水等級(jí)為2級(jí)，混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫不應(yīng)大于0.2mm，并不能貫通，防滲等級(jí)為P8。經(jīng)過(guò)對(duì)各種防滲劑的技術(shù)參數(shù)的比較，綜合選用了武漢某某廠生產(chǎn)的SY-G型高性能膨脹抗裂劑，

　　○1SY-G抗裂劑的機(jī)理：本產(chǎn)品采用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的特種膨脹熟料——硫鋁酸鈣(CAS)及鋁酸鈣(CA)為主要成分，配入適量硬石膏及混凝土活化劑，經(jīng)過(guò)特殊工藝處理而成。本膨脹抗裂劑摻入到水泥混凝土后發(fā)生水化作用，生成大量膨脹性結(jié)晶水化物即水化硫鋁酸和鋁酸鈣，使混凝土產(chǎn)生適度膨脹，在一定的鋼筋和臨位的約束條件下，使混凝土內(nèi)部建立0.2~0.7MPa預(yù)壓應(yīng)力，可以抵消由于混凝土干縮、漸變等引起的拉應(yīng)力，從而防止或減小混凝土收縮，并使混凝土密實(shí)化，提高了混凝土的抗裂防滲性能。

　　○2產(chǎn)品技術(shù)性能：

　　 摻量：防水混凝土摻量膠凝材料6~8%，補(bǔ)償收縮混凝土摻膠凝材料8~10%;

　　 細(xì)度：<12%，比表面積250~350m2/kg;

　　 限制膨脹率：水中7d≥0.025%,水中28天≤0.10%，空氣中21d≥-0.02%;

　　 抗壓強(qiáng)度：不低于基準(zhǔn)混凝土，凝結(jié)時(shí)間與混凝土相同，對(duì)坍落度無(wú)影響;

　　 耐久性能：抗?jié)B等級(jí)>P30，抗凍等級(jí)>F150，不含氯離子，對(duì)鋼筋無(wú)銹蝕作用，抗化學(xué)侵蝕、耐磨性、抗碳化能力優(yōu)于普通混凝土，無(wú)毒、無(wú)味，對(duì)水質(zhì)無(wú)影響;

　　 與化學(xué)外加劑適應(yīng)性好，堿含量低，并能降低混凝土水化熱10~15%以上。

　　○3配合比設(shè)計(jì)：根據(jù)防水混凝土的配合比要求，膨脹抗裂劑按摻入量6%、8%、10%三種由攪拌站實(shí)驗(yàn)室試配，28天后進(jìn)行試壓及抗?jié)B試驗(yàn)，綜合比較后采用如下配合比：

　　材料名稱 水泥 黃砂 石子 水 外加劑 防裂劑 混合材

　　規(guī)格 P.O42.5級(jí) 中砂 5-25mm NF-15 SY-G Ⅰ級(jí)粉煤灰

　　每m3材料用量(kg) 298 751 1037 179 5.97 28 72

　　○4使用方法：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室配合比，考慮現(xiàn)場(chǎng)砂的含水率，轉(zhuǎn)換成施工配合比。所摻入的SY-G用量隨混凝土細(xì)骨料一同加入攪拌，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑，使用方便。

　　○5使用效果：結(jié)構(gòu)完工后進(jìn)行滿水試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中，局部存在毛細(xì)滲水現(xiàn)象，但3天后，滲漏部位毛細(xì)孔全部自行封閉，不再滲水。

　　2、 大型池體結(jié)構(gòu)混凝土采用跳倉(cāng)澆筑技術(shù)

　　本工程中A2O生化反應(yīng)池共兩座，各長(zhǎng)95米、寬87米，底板最厚處為900，外墻斷面為梯形，墻根最厚為900，頂部最薄為400，墻高為7.9米，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，抗?jié)B等級(jí)為P8。

　　對(duì)這類大容積池類結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工中，控制好混凝土裂縫的產(chǎn)生是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。由于水泥的水化反應(yīng)釋放出的水化熱，會(huì)引起混凝土混凝土內(nèi)外溫度的變化，而這種溫度的變化會(huì)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，進(jìn)而使混凝土出現(xiàn)裂縫，引起池體結(jié)構(gòu)的滲漏，對(duì)池的使用功能產(chǎn)生不良影響。而在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中，通常采用設(shè)置后澆帶，利用后澆帶的施工方法來(lái)釋放溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，控制裂縫的產(chǎn)生。而根據(jù)防水混凝土規(guī)范要求，后澆帶混凝土的澆筑應(yīng)在其兩側(cè)混凝土齡期達(dá)42天后進(jìn)行，這樣會(huì)耽誤大量的時(shí)間，會(huì)嚴(yán)重影響工期，同時(shí)后澆帶中清理垃圾困難，對(duì)混凝土工程質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

　　因此，按國(guó)家規(guī)范把整個(gè)池體結(jié)構(gòu)劃分成12塊，塊與塊之間通過(guò)伸縮縫分開(kāi)，伸縮縫中設(shè)中埋式橡膠止水帶避免滲漏，再塊與塊之間采用的圓鋼做傳立桿，保持池體的整體性，伸縮縫上面再嵌防水油膏。池體結(jié)構(gòu)施工采用混凝土跳倉(cāng)澆筑技術(shù)，即塊體之間澆筑時(shí)間間隔不少于7~10d，使?jié)仓�后的塊體混凝土能在較短距離范圍內(nèi)釋放溫度應(yīng)力，極大減少混凝土產(chǎn)生裂縫的機(jī)理，解決超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土的有害裂縫，從而有效的保證了施工質(zhì)量。墻體按底板施工的先后順序組織流水施工。具體劃塊見(jiàn)右圖：

　　滿水試驗(yàn)一次性成功的實(shí)踐證明，在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土中采用調(diào)倉(cāng)澆筑技術(shù)，能極大減少混凝土產(chǎn)生有害裂縫，提高了施工質(zhì)量。

　　3、 無(wú)縫施工法的在大型池底板中的應(yīng)用

　　本工程中的初沉池，底板直徑31.3米，二沉池底板直徑46.3米，厚度為450mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，池壁為圓形的整體池壁，采用了無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。

　　這兩類池在污水處理工藝中是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，刮泥機(jī)(或吸泥機(jī))伸臂與池底板的吻合程度要求相當(dāng)高，任何稍微的沉降不均都會(huì)造成刮泥機(jī)使用滿足不了效果，就會(huì)影響水質(zhì)達(dá)標(biāo)。因此，這兩類池的底板混凝土必須整澆，為加快結(jié)構(gòu)施工的進(jìn)度，同時(shí)也減少混凝土滲漏的概率，采用在底板結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力較為集中的部位設(shè)置了加強(qiáng)帶。如右圖：

　　根據(jù)有關(guān)資料文獻(xiàn)：加強(qiáng)帶就是在結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力最大的地方高比例摻加具有膨脹性的外加劑，使加強(qiáng)帶處相應(yīng)產(chǎn)生較大的膨脹來(lái)補(bǔ)償結(jié)構(gòu)的收縮。

　　按前所述，池類混凝土中均添加8%的高性能膨脹抗裂劑，具有一定的補(bǔ)償功能，而在加強(qiáng)帶處的混凝土采取完全補(bǔ)償混凝土，混凝土膨脹抗裂劑的添加比例提高到10%，混凝土并提高一個(gè)等級(jí)為C35。

　　加強(qiáng)帶的混凝土在普通混凝土澆筑完畢后立即進(jìn)行，極大的減少了后澆帶施工需等待的時(shí)間，一次成型。加強(qiáng)帶混凝土與普通混凝土之間只要在綁扎鋼筋時(shí)用多層鋼絲網(wǎng)片隔開(kāi)就可，施工簡(jiǎn)單方便。

　　初沉池、二沉池是污水處理系統(tǒng)中主要的構(gòu)筑物，個(gè)數(shù)多(共8個(gè))、混凝土面積大(約為10000m2)，在施工過(guò)程中占有很大的比重，全部采用無(wú)縫施工法施工，凸顯了經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

　　4、 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用

　　初沉池墻壁周長(zhǎng)95米，高4米，二沉池的墻壁周長(zhǎng)141米，高5.1米，墻厚均為350，整個(gè)墻壁不允許設(shè)伸縮縫和施工縫，一次成型。按規(guī)范要求池壁在滿荷載(水壓力)作用時(shí)不產(chǎn)生大于0.2mm的裂縫，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用了無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。

　　預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)就是預(yù)先給鋼筋混凝土構(gòu)件(混凝土墻)施加壓應(yīng)力，使之建立一種人為的應(yīng)力狀態(tài)，這種應(yīng)力的大小和規(guī)律，能有利于抵消施工荷載作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力，因而使混凝土構(gòu)件(混凝土墻)在使用荷載(水壓力)作用下不開(kāi)裂，或推遲開(kāi)裂，或者減小裂縫開(kāi)展的寬度。不允許構(gòu)件產(chǎn)生裂縫或者裂縫很小(一般肉眼很難看到)的預(yù)應(yīng)力混凝土叫全預(yù)應(yīng)力混凝土。墻壁無(wú)裂縫產(chǎn)生，只要混凝土澆搗密實(shí)，因而從根本上可避免混凝土滲水的情況。

　　本工程中預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)的應(yīng)用，重點(diǎn)是在池壁上布筋的合理性和張拉的先后順序和方法：

　　○1預(yù)應(yīng)力筋采取搭設(shè)布置

　　由于池壁周長(zhǎng)較長(zhǎng)，預(yù)應(yīng)力筋如不作分段搭接，則長(zhǎng)度較大，轉(zhuǎn)角也較大，其預(yù)應(yīng)力損失必定很大，池壁抗裂性能難以滿足要求。因此在施工中將環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋每周均分為3段，包角為120°;為方便張拉，在池壁上每隔60°設(shè)置錨固肋，每相鄰(上、下)鋼鉸線束錨固端位置錯(cuò)位60°。這一搭接方法給施工帶來(lái)方便，預(yù)應(yīng)力束制作、布置簡(jiǎn)單，搭接示意見(jiàn)下圖。

　　○2預(yù)應(yīng)力張拉順序及方法

　　 從頂、底端分別向下、向上同時(shí)張拉錯(cuò)位60°的環(huán)向預(yù)應(yīng)力筋。

　　 池壁環(huán)向每周三段預(yù)應(yīng)力筋同時(shí)張拉，以防止未張拉池壁內(nèi)產(chǎn)生受拉裂縫。

　　無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在圓周墻壁上的應(yīng)用，最根本解決了墻壁產(chǎn)生裂縫的可能，從而有效的起到防滲抗裂的作用。

　　5、 混凝土后澆帶的應(yīng)用

　　當(dāng)然，在混凝土結(jié)構(gòu)施工時(shí)，后澆帶也還是減少混凝土產(chǎn)生裂縫的最常規(guī)做法，本工程中細(xì)格柵與曝氣沉砂池兩個(gè)池連成一個(gè)整體，這兩個(gè)水池的容積量相差較大，水位標(biāo)高也不一致，當(dāng)荷載加上去是容易造成兩池產(chǎn)生不均勻沉降，從而讓連接處混凝土產(chǎn)生裂縫而滲水。此處最好的方法就是在連接部位設(shè)置后澆帶，后澆帶寬度為1米。后澆帶的施工的停滯時(shí)間除滿足規(guī)范要求外，還需待兩個(gè)池體各承受滿設(shè)計(jì)荷載一次(進(jìn)行滿水試驗(yàn))，待其在荷載下沉降穩(wěn)定后再澆筑再后澆帶的混凝土。后澆帶混凝土通常采用微膨脹混凝土，強(qiáng)度等級(jí)比兩側(cè)混凝土高一個(gè)等級(jí)。后澆帶部位如右圖：

　　6、 其它細(xì)部構(gòu)造的防滲技術(shù)的應(yīng)用

　　上述介紹的主要是從大的施工工藝和技術(shù)措施的采用，這可以從根本上解決大面的混凝土防滲抗裂問(wèn)題，但如果細(xì)部不能處理好，那最終不能達(dá)到混凝土防滲抗裂的效果，因此，處理好各細(xì)部節(jié)點(diǎn)，也顯得至關(guān)重要。

　　○1施工縫的處理：為了更有效的防止施工縫處滲水，按常規(guī)方法在施工縫處接漿外，還在施工縫處內(nèi)設(shè)BW遇水膨脹止水條20×30。止水條必須是可靠材料，它的的遇水膨脹率大于150%，同時(shí)止水條具有緩賬性能，即7天的膨脹率應(yīng)不大于最終膨脹率的60%。安裝止水條時(shí)，要求把施工縫周邊浮渣清掃干凈，釘設(shè)在混凝土墻板的施工縫中部，在混凝土澆筑前要保持止水條的干燥，這樣才能確保止水條的正常作用，即在被混凝土包裹狀態(tài)下，遇水膨脹、封堵、阻隔內(nèi)、外兩側(cè)水的浸入，達(dá)到抗?jié)B、抗漏水的效果。

　　○2預(yù)埋鐵件防水做法：外墻混凝土內(nèi)的預(yù)埋鐵件加焊止水鋼板，若預(yù)埋鐵件較多較密時(shí)，可采用許多預(yù)埋鐵件共用一塊止水鋼板的做法。施工時(shí)注意將預(yù)埋鐵件及止水鋼板周圍的砼澆搗密實(shí)、保證質(zhì)量。

　　○3穿墻管道防水做法：套管加焊止水環(huán)法：在管道穿過(guò)外墻處預(yù)埋套管，套管上需加焊止水環(huán)，止水環(huán)與套管滿焊嚴(yán)密。安裝穿墻管道時(shí)，先將管道穿過(guò)預(yù)埋套管，予以臨時(shí)固定，然后一端以封口鋼板將套管及穿墻管焊牢，再?gòu)牧硪欢藢⑻坠芘c穿墻管之間的縫隙以防水材料(防水油膏、瀝青瑪蹄脂等)填滿后，用封口鋼板封堵嚴(yán)密。

　　○4群管穿墻防水做法：在群管穿墻處預(yù)留孔洞，洞口四周預(yù)埋角鋼固定在砼中，封口鋼板焊在角鋼上，要四周滿焊嚴(yán)密，然后將群管逐根穿過(guò)兩端封口鋼板上的預(yù)留孔，再將每管與封口鋼板沿管周焊接嚴(yán)密，從封口鋼板上的灌注孔洞內(nèi)灌注瀝青瑪蹄脂，灌滿后將預(yù)留的瀝青灌注孔焊接封嚴(yán)。

　　在吳中區(qū)城南污水處理廠工程的混凝土結(jié)構(gòu)施工中，我們采用了大量的防滲、抗裂技術(shù)措施。也正是這些措施的應(yīng)用，周密細(xì)致的施工，確保了整個(gè)工程不滲水，同時(shí)也加快了施工進(jìn)度，為工程的早日投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1].《建筑施工手冊(cè)》(第4版)編寫(xiě)組.建筑施工手冊(cè)[M].第4版縮印本;北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2003.

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