摘要：隨著國家對環(huán)保的越來越重視，各地新建污水處理廠也越來越多。污水廠的設(shè)計和規(guī)范要求表明，污水廠當中的池類結(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)鍵的問題。為了解決這個問題，從結(jié)構(gòu)形式到施工工藝以及細部處理，始終圍繞解決防滲和抗裂問題開展施工技術(shù)，多種措施并重，多項防滲抗裂技術(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15萬噸，新建的池類工程主要為進水粗格柵及提升泵房、細格柵及曝氣沉砂池、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等級均為P8，強度等級有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。為達到這一效果，最根本的問題就是徹底解決混凝土的開裂和滲漏問題。因此，在設(shè)計和施工過程中針對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)計和規(guī)范要求，本工程混凝土防水等級為2級，混凝土結(jié)構(gòu)表面裂縫不應(yīng)大于0.2mm，并不能貫通，防滲等級為P8。經(jīng)過對各種防滲劑的技術(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%，補償收縮混凝土摻膠凝材料8~10%;

　　 細度：<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%;

　　 抗壓強度：不低于基準混凝土，凝結(jié)時間與混凝土相同，對坍落度無影響;

　　 耐久性能：抗?jié)B等級>P30，抗凍等級>F150，不含氯離子，對鋼筋無銹蝕作用，抗化學侵蝕、耐磨性、抗碳化能力優(yōu)于普通混凝土，無毒、無味，對水質(zhì)無影響;

　　 與化學外加劑適應(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：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%三種由攪拌站實驗室試配，28天后進行試壓及抗?jié)B試驗，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 中砂 5-25mm NF-15 SY-G Ⅰ級粉煤灰

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

　　○4使用方法：根據(jù)實驗室配合比，考慮現(xiàn)場砂的含水率，轉(zhuǎn)換成施工配合比。所摻入的SY-G用量隨混凝土細骨料一同加入攪拌，運至現(xiàn)場進行澆筑，使用方便。

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

　　2、 大型池體結(jié)構(gòu)混凝土采用跳倉澆筑技術(shù)

　　本工程中A2O生化反應(yīng)池共兩座，各長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，混凝土強度等級為C30，抗?jié)B等級為P8。

　　對這類大容積池類結(jié)構(gòu)進行施工中，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產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力，進而使混凝土出現(xiàn)裂縫，引起池體結(jié)構(gòu)的滲漏，對池的使用功能產(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42天后進行，這樣會耽誤大量的時間，會嚴重影響工期，同時后澆帶中清理垃圾困難，對混凝土工程質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

　　因此，按國家規(guī)范把整個池體結(jié)構(gòu)劃分成12塊，塊與塊之間通過伸縮縫分開，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澆筑技術(shù)，即塊體之間澆筑時間間隔不少于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)生裂縫的機理，解決超長結(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。具體劃塊見右圖：

　　滿水試驗一次性成功的實踐證明，在超長結(jié)構(gòu)混凝土中采用調(diào)倉澆筑技術(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，混凝土強度等級為C30，池壁為圓形的整體池壁，采用了無粘結(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(或吸泥機)伸臂與池底板的吻合程度要求相當高，任何稍微的沉降不均都會造成刮泥機使用滿足不了效果，就會影響水質(zhì)達標。因此，這兩類池的底板混凝土必須整澆，為加快結(jié)構(gòu)施工的進度，同時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)置了加強帶。如右圖：

　　根據(jù)有關(guān)資料文獻：加強帶就是在結(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，使加強帶處相應(yīng)產(chǎn)生較大的膨脹來補償結(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，具有一定的補償功能，而在加強帶處的混凝土采取完全補償混凝土，混凝土膨脹抗裂劑的添加比例提高到10%，混凝土并提高一個等級為C35。

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

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

　　4、 無粘結(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95米，高4米，二沉池的墻壁周長141米，高5.1米，墻厚均為350，整個墻壁不允許設(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)作用時不產(chǎn)生大于0.2mm的裂縫，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用了無粘結(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)作用下不開裂，或推遲開裂，或者減小裂縫開展的寬度。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。墻壁無裂縫產(chǎn)生，只要混凝土澆搗密實，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

　　由于池壁周長較長，預(yù)應(yīng)力筋如不作分段搭接，則長度較大，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位60°。這一搭接方法給施工帶來方便，預(yù)應(yīng)力束制作、布置簡單，搭接示意見下圖。

　　○2預(yù)應(yīng)力張拉順序及方法

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

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

　　無粘結(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

　　當然，在混凝土結(jié)構(gòu)施工時，后澆帶也還是減少混凝土產(chǎn)生裂縫的最常規(guī)做法，本工程中細格柵與曝氣沉砂池兩個池連成一個整體，這兩個水池的容積量相差較大，水位標高也不一致，當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間除滿足規(guī)范要求外，還需待兩個池體各承受滿設(shè)計荷載一次(進行滿水試驗)，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，強度等級比兩側(cè)混凝土高一個等級。后澆帶部位如右圖：

　　6、 其它細部構(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題，但如果細部不能處理好，那最終不能達到混凝土防滲抗裂的效果，因此，處理好各細部節(jié)點，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，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，可采用許多預(yù)埋鐵件共用一塊止水鋼板的做法。施工時注意將預(yù)埋鐵件及止水鋼板周圍的砼澆搗密實、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)與套管滿焊嚴密。安裝穿墻管道時，先將管道穿過預(yù)埋套管，予以臨時固定，然后一端以封口鋼板將套管及穿墻管焊牢，再從另一端將套管與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，要四周滿焊嚴密，然后將群管逐根穿過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。

　　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，周密細致的施工，確保了整個工程不滲水，同時也加快了施工進度，為工程的早日投產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

　　參考文獻：

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

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