超长薄壁不设缝池体结构质量控制

【摘 要】 水环境问题已经成为可持续发展的重要问题之一,随着国家对污水处理能力和处理深度要求的不断提高,污水处理池的平面尺寸不断加大,按照给水排水结构规范要求,大型水池长度大于30m时应设置伸缩缝,目前伸缩缝主要采用橡胶止水带,作为连接和止水结构,应用效果较差,存在较多弊病,本文结合南京桥北污水处理系统A/A/O反应池超长不设缝结构形式对质量控制要点进行了阐述。

【关键词】 薄壁;超长;不设缝;质量控制

【中图分类号】 TU377 【文献标识码】 A【文章编号】 1727-5123(2010)03-001-02

1工程概况

南京桥北污水处理系统工程位于南京市浦口区长江大桥北威尼斯水城旁,厂区占地10.59公顷,总设计规模为20万m3/d,一期工程规模10万m3/d,采用强化脱氮除磷A2O工艺+深度处理工艺,设计出水水质为一级A标准,达标尾水除少量满足厂区回用和补充周围景观河道用水外,其余经石头河排入长江。其中改良型A/A/O反应池共有2座,单座池体平面尺寸72.5×80.5m,池体高7.0m,结构设计为超长不设缝水池。

改良型A/A/O池结构平面布置示意图

2池体结构特点

改良型A/A/O池水深6m,外壁板采用扶壁柱方案,在壁板中设置一定数量的扶壁柱,壁板支撑于底板和扶壁柱上,壁板为超静定结构。改良型A/A/O池壁板厚度300mm,内隔墙厚度300mm,扶壁柱顶端500×750mm,底端500×1400mm锚固于底板,底板边缘厚度为1000mm,底板中部厚度为500mm,属于典型薄壁混凝土结构。

改良型A/A/O池模型

改良型A/A/O池外壁板沿纵向设置无粘结预应力钢筋,壁板的水平方向按无粘结预应力混凝土结构设计。底板、壁板竖向、扶壁柱中不设预应力钢筋,按照普通钢筋混凝土结构设计。预应力筋布置于壁板截面的中部。壁板设置纵向无粘结预应力钢筋可以加强结构整体性,抵消温度变化产生的应力。

外壁中部设锚固肋一道,锚固肋突出池壁内外均为200mm,所有钢筋一端间隔锚固于锚固肋内外两侧,另一端钢筋直接锚固于壁板端头,张拉时同一标高锚固肋两侧钢筋须同时张拉,以保证结构受力均匀。张拉完成后锚具应可靠密封,防腐后用细石混凝土包裹。施工时在采取措施防止结构早期裂缝的同时,需要设置后浇带。本池设置两道后浇带,宽度1m,后浇带两侧施工缝设钢板止水。

后浇带布置图

3质量控制

3.1裂缝控制。超长水池主要病害为跨中竖向开裂现象,产生该现象是多方面原因共同造成的,主要包括:混凝土壁板内外温差、季节温差、施工水化热、混凝土干缩、结构受静力荷载、水池反复放空、地基不均匀沉降等多方面因素。

针对上述因素,现场采取的裂缝控制措施如下:①在混凝土中掺入具有微膨胀功能的抗裂防渗外加剂,改善混凝土性能,补偿混凝土干缩效应。施工中须严格监控商品混凝土供应厂家混凝土搅拌过程,控制混凝土外加剂种类及用量。②通过调节水灰比、水泥种类、水泥用量等参数提高混凝土的抗裂能力。水灰比是控制混凝土强度,耐久性,及干缩效应的重要指标,一般水工结构混凝土要求水灰比不大于0.5,施工中应严格控制。另外水泥中适当加入优质粉煤灰可以,达到控制水泥用量,减少水化热的目的。③精心组织施工,加强养护。施工中控制混凝土的内外温差,避免混凝土早期开裂。在混凝土强度增长初期应注意保持混凝土表面湿润,防止表面干缩。在整个养护期间要保持混凝土表面具有适宜的温度。④严格按照设计文件要求设置后浇带,减少干缩影响,现场单个池体设置两纵两横四个后浇带,将池体划分为9个区域。⑤重视褥垫层施工质量控制,池体结构因地基不均匀沉降差过大将会导致底板及壁板裂缝,褥垫层质量好坏将直接关系不均匀沉降差。⑥图纸会审时仔细审查设计文件,检查温度构造钢筋是否满足,提高混凝土抵抗温度应力能力。⑦控制结构闭合温度,减少中面温差效应。混凝土达到强度后整体温度下降,将会在混凝土中产生一定拉应力,使后浇带在气温较底的环境下闭合,可以有效降低混凝土中的温度应力,本工程后浇带封闭时温度控制在5～20℃。⑧控制预应力施加时机,通过预应力抵消可能产生的拉应力,可以避免混凝土由于温度变化、干缩等因素产生裂缝。⑨通过增加保温措施,减少结构中的温度应力,尤其在冬季施工阶段,现场采取拉通绳固定覆盖麻袋方式进行保温。

3.2施工养护控制。施工中养护措施须及时到位,否则将直接影响薄壁混凝土结构质量。在池体底板混凝土初凝前须进行二次收光,防止表面裂纹产生,终凝后立即进行浇水养护,现场采取覆盖草袋浇水养护,未采用覆盖薄膜方式养护,养护期控制为不少于14天。

壁板混凝土不得过早脱模,脱模前可在模板顶部的内外模之间蓄水,对壁板进行蓄水养护,保证壁板表面维持5天以上的带模板蓄水养护状态,拆模后在穿墙螺杆上挂草袋浇水养护,或采用在壁板顶端布置自喷淋水管,不间断洒水,保持草袋时刻处于湿润状态,不得采用直接对壁板双面进行浇水的养护方法。

3.3止水构造控制。改良型A/A/O池单座池体平面尺寸为72.5×80.5m,按照给水排水结构规范要求,大型水池长度大于30m时应设置伸缩缝,传统伸缩缝主要采用橡胶止水带作为连接和止水结构,存在施工难度大、对较大的不均匀沉降引起的变形适应能力不强、质量不稳定、后期维修更换难等弊端。本工程采用不设缝形式,设置两纵两横1m宽后浇带,在后浇带两侧施工缝设置钢板止水带结构。

施工中须严格控制钢板止水带厚度、迎水面,检查止水带定位、焊接固定是否准确,尤其须关注转角部位止水钢板的连接安装,必要时可进行现场渗水试验,确保钢板止水带止水效果。

3.4预应力施工控制。预应力工程是超长不设缝池体结构成败的关键,施工中须严格控制混凝土质量,保证混凝土中氯离子总含量以水泥用量的百分率计不超过0.06%。在预应力施工中采取如下控制措施:①严格按照设计文件要求布置预应力筋,不得有错、漏、偏现象,固定牢固,防止受混凝土施工扰动影响。②检查控制预应力钢筋不得相互缠绕、不得松动、不得损伤预应力筋外皮。③要求张拉顺序从下而上,每个钢筋须两端张拉、两端锚固。④控制张拉时机,在达到设计强度50%时可进行初张拉,本次张拉不须拆除模板,张拉力控制在50KN内,使钢绞线紧绷有力为宜,此措施可有助于抑制部分早期裂缝的出现。⑤当强度达到100%且不少于45天时,开始张拉,采用应力应变双控原则,但因本池体结构形式为超静定结构,张拉时须时刻观察壁板两侧根部和壁板中间顶部、锚具附近等重要部位,发现问题应及时停止张拉,本工程在张拉中允许产生0.1mm左右的水平裂缝。

3.5施工监测。现场监测和信息反馈可以很好的明确施工的时机,确保结构安全。通过观测可以对施工进行指导,比如可以通过信息反馈确认养护的效果及后浇带的闭合时机;通过观测可以监视混凝土中应力集中情况,对开裂现象进行预警,确保结构的安全;通过观测还可以验证结构设计的准确性。

本工程采取的主要监测项目有:结构各阶段的变形、混凝土强度增长情况、后浇带闭合前后混凝土中钢筋的应力、混凝土的应力、混凝土表面干缩现象的观测、微裂缝的观测、预应力施加前后混凝土中钢筋的应力、预应力钢筋的拉力、在温度变化条件下混凝土中的应力分布、建成后试水时对钢筋应力进行观测、沉降观测、满水试验等。

4控制成效

本工程A/A/O反应池施工周期为200天,历经夏、冬两季施工,施工中现场采取了上述质量控制措施,在池体结构施工完成后,依据监测结果,池体结构在壁板两侧根部及中间顶端张拉后均未发现裂缝,并进行了满水试验,经测量,渗水量满足规范和设计要求。

综述,本工程施工中针对各关键点采取了相应的质量控制措施,在保证结构安全和可靠可抗裂性能的前提下,最终实现了大型水池的不设缝设计意图。

电器防火知识

使用电热器应如何注意防火:

(1) 使用电热器之前应先看懂说明书之后再用。(2) 使用电热器时应有专人看管,人走电源断。

(3) 电热器导体绝缘损坏,应及时更换,否则不能使用。

(4) 不能用电热器烘烤易燃,易爆的物品,以防止发生火灾。

(5) 存有易燃,易爆物的房间内严禁使用电热器。

(6) 电热器用完后,待其冷却后方可收放。