大型水厂给排水构筑物的施工关键技术研究

摘要:本文根据排水建筑物中混凝土裂缝成因进行分析，在设计、材料、施工等很多方面进行裂缝控制，并根据给排水建筑施工特点进行说明。望广大同行给予指导。

关键词：裂缝；控制；技术；材料；设计

Abstract: in this paper, according to the analysis of concrete cracks and drainage buildings, cracks control in many aspects of design, material, construction, and according to the characteristics of drainage construction are described. Hope our colleagues to give guidance.

Keywords: crack; control technology; materials; design;

中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00

引言：

给水排水工程中混凝土建筑所占的比例很大，项目总造价份额会达到60%以上，所以在施工过程中，混凝土结构的裂缝控制是施工技术的关键。给排水工程中，会涉及到很多大型混凝土水池的建设，这些水池会出现很多微观的混凝土裂纹，虽然这些裂纹不影响建筑物的施工，但是这些水池会在蓄水的过程中受到水压力的影响，使混凝土结构的裂纹发生扩大。最终会发展成为贯穿性裂缝。严重时会威胁混凝土的结构安全，所以在施工过程中我们必须加大施工监控力度，以减少裂缝的产生。

给排水建筑物中混凝土裂缝产生的原因

给排水建筑物中混凝土裂缝产生的原因主要有两大类，变形引起的裂缝和荷载引起的裂缝。变形引起的裂缝在排水建筑物中占有主要份额，特别是在混凝土受温差和干缩影响下产生的裂缝占有很大的比例。变形作用引起的裂缝是因为混凝土变形收缩约束引起的应力要大于混凝土的抗拉强度而产生的。这些裂缝在形式上有分为水泥的水化热、环境生产热、气温变化，以及混凝土自身的干缩和收缩引起的。给排水建筑的荷载裂缝是由于因地基承载力不足造成的不均匀沉降和地基约束变形而形成的。所以为了有效控制混凝土裂缝产生的原因，就要在材料选择和结构强度等方面做文章，以保证对结构裂缝的控制。

二、材料的选用

1.水泥标号不宜过高以减少收缩。混凝土的强度等级和弹性变形模量愈低，混凝土徐变的影响就越大，收缩应力就越小。在满足各项设计要求的前提下，混凝土强度等级宜控制在C25-C35。

2.选用的骨料须注意其化学稳定性。一般选用水化热较低和含碱量较低的水泥《给水排水工程构筑物结构设计范》GB50069建议采用普通硅酸盐水泥。不宜采用早强型水泥，有抗冻要求的混凝土宜采用普通硅酸盐水泥。混凝土用的粗骨料，其最大颗粒粒径不得大于结构截面最小尺寸的1：4。不得大于钢筋最小净距的3：3。同时不宜大于40mm。其含泥量不应大于1%吸水率不应大于1：5。当采用多级级配时，其规格及级配应通过试验确定。细骨料宜采用中、粗砂其含泥量不应大于3%。

三、设计措施

在工程设计中，应该根据结构所处的具体条件灵活运用“抗与放”的设计准则。从结构形式的选择(微动、滑动及设缝措施，提供”放”的条件)及材料性能方面(提高抗拉强度、抗拉变形能力及韧性等，提供”抗”的条件)采取综合措施。如抗放结合、以抗为主或以放为主的措施。

1.适当增配构造钢筋 混凝土的配筋对收缩值起一定作用。在构造配筋上，可适当增配构造钢筋，使其起到温度筋的作用，能有效地提高抗裂性能，构造筋应尽可能地采用小直径、小间距。工程实践表明，水池等薄壁结构当采用泵送混凝土时，水平构造钢筋间距宜小于150mm，间距为200mm时出现裂缝的情况较为普遍。

2．设臵后浇带、伸缩缝混凝土墙体的裂缝与墙体长度有关。一般情况下，长度越长受温度干缩变形影响越大，产生裂缝的可能性也越大。水池长度超过20m时建议根据实际情况采取设臵后浇带、伸缩缝或采取保温措施等，以缩减温度收缩应力。

3．避免结构突变(或断面突变)产生应力集中，控制应力集中裂缝。当不可避免断面突变时宜作局部处理，做成逐渐变化的过渡形式，如设置腋角，同时加配钢筋。对孔洞(如圆形的、方形的、矩形的)应该按照GB50069-2002的要求进行洞口加固避免孔洞转角出现斜向裂缝。不要忽略按规程《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138-002的要求对池体水平转角的配筋计算，有时经验性的构造配筋未必能满足要求。

4．要设置暗梁和加强肋，因为给排水工程的水池在钢筋的选择上和混凝土结构上相对较小，而且高度都不高，这类结构最容易在池壁上部因边缘效益引起裂缝，而且这些裂缝的形式都为上宽下窄，所以在水池的纵横走向和四角都要设计加强肋以保证混凝土结构的边缘有期限抗拉强度，以达到防止裂缝产生的目的。

5.设滑动层和压缩层

混凝土构件在受到水压时就会出现较大的变形，所以在构造上要尽量减小因变形受阻而引起的额外应力。在挡墙式浅池的设计中要在底板和混凝土垫层间利用油毡纸设置滑动层，而且底板要露出构造的底部，并在侧面设计6厘米左右的聚苯乙烯硬质泡沫塑料压缩层，以保证减小地基对水池产生的侧面阻力，这样就可以降低地基在对底板约束的同时产生墙壁的变形，进而减少墙壁裂缝的产生。

6．在施工前对水池位置的地基承载力进行检测，要做好地基处理，防止不均匀裂缝的产生。

四．施工控制与技术措施

1. 模板选型和模板支拆施工

为了减少模板材质问题形成的混凝土温度裂缝，要在提高墙面的外观质量入手。

1）在春、夏季节进行施工时要使用钢模板，因为钢模板的导热性好，混凝土的内部热量可以很快的散失，这样就能有效均衡混凝土内外温差，可以减少降低混凝土裂缝的发生。在同一条件下，要将混凝土内部的水化热降低，钢模板可以最大降低12度，而木质模板只能降低9度，所以在满足施工组织的情况下，要尽量的使用大型模板和钢模板。

2）在利用钢模板进行施工时穿墙螺栓为防渗效果带来一定的影响，所以要在螺栓外加射套管，当浇筑完成后可以直接对螺栓孔进行处理，这样可以达到有效防止螺栓孔出现渗漏的现象。

3）给排水建筑物的墙壁较薄，所以要尽量延长拆模时间，一般要在混凝土浇筑4-5天后进行拆模，因为经过较长的等强期，混凝土内外温差较小，这样就可以直接降低温度裂缝的差生，同时模板对混凝提墙体有较好的保水作用，延长拆模时间可以使混凝土多吸水，较少墙体的水流失，对不规则裂缝起到很好的控制作用。

4）构筑物在模板支撑的过程中必须以伸缩缝为边界，要在伸缩缝两侧布置模板或者以伸缩缝为边界，进行二次浇筑，禁止用一块模板将其同时支起。对于水池顶的挑檐要保证整体性，可以一次支模完成，要保证挑檐与模板为以个整体，不能出现硬弯。如果现场条件允许，可以将挑檐的模板单独进行加工，以保证挑檐有良好的外观感和平整度。

2.严格控制水灰比、用水量和水泥用量

混凝土的水灰比是直接关系到混凝土收缩性的主要因素，如果水灰比过大就会降低抗拉强度，例如水灰比在0-6情况下要比0-4的混凝土收缩增加40%.所以在保证混凝土泵送的条件下要尽量降低水灰比，要适量在混凝土中增加粉煤灰以减少混凝土的收缩变形，在混凝土泵送的技术中，混凝土都使用添加粉煤灰和减水剂的方法来降低水灰比、减少水泥浆量。这样就可以直接降低水化热峰值的出现，同时也降低了混凝土的收缩变形

3.控制混凝土的浇捣入模温度

在冬季进行施工不要一味的提高混凝土的材料温度，在很多大型的给排水工程中，对混凝土裂缝的控制体现在对水化热所引起的拉力控制，要尽可能的降低混凝土的入模温度，以达到控制混凝土温度减小内外温差的目的。而且在控制降温的过程中，要缓解降温速度，要做到越慢越好，为混凝土内部应力松弛创造条件。同时混凝土要保证良好的潮湿状态，这对增加混凝土强度和减少混凝土的收缩是十分有利的。

4.混凝土浇筑前要对混凝土的模板和预埋构件进行浇水润湿，以避免水分的失散。

5.控制掺和料的参量，以防止出现降低强度和增加混凝土收缩的情况。

6.模板要有足够的稳定性和强度，避免出现涨模和位移的现象，在施工的过程中要减少混凝土对模板的荷载力。

7.要安装设计要求进行混凝土施工缝的设置。对于水池的施工缝在设计图纸中会有明确的要求，施工缝不能出现垂直形式。在进行水池的底板浇筑时要一次成型，不得出现施工缝。水池壁的施工缝距离底板要保证在20厘米以上的位置。当底板与池壁连接处出现腋角时，要将施工缝宜留在腋角上面不小于20厘米的位置。

五、结束语

本文通过对给排水混凝土建筑施工技术的进行分析，提出了控制裂缝的要点，并在设计、材料、施工等很多方面进行裂缝控制技术的说明，希望在以后的工作中对工程技术人员的提供一定的帮助。给排水建筑施工中要引起对给排水裂缝的足够重视，要最大限度的减少裂缝的出现，要将预防泄漏事故，放在给排水建筑工程的安全和质量控制的首位。

参考文献：

[1]李杰瑞;孙宏飞;孙卫东;山东省某大型水厂的技术改造方案比选[j];中国给水排水;2008年 第12期

[2]王应军;碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究[D];大连理工大学;2002年

[3]刘汉明;某大型水厂水池的大体积墙板混凝土施工[j];建材与装饰(下旬刊) 2007年 第07期

[4]明;埋塑截渗墙在大型水厂施工中的应用特种结构[j];2001年 第02期

[5]GB50069-2002;给水排水工程构筑物结构设计规范[z];中国建工出版社200211

[6]王铁梦;工程结构裂缝控制的综合方法[j];施工技术;20OO