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论某水厂水处理构筑物混凝土结构渗裂控制 - 工程事故分析 摘要:本文结合连云港市某水厂水处理构筑物工程实例，介绍了在水厂建设过程中,控制混凝土裂缝所采取的技术预防措施和过程控制措施，浅述了混凝土布硬管喷淋降温养护施工工艺,同时对拉螺栓、混凝土浇筑振捣、拆模时间、施工缝、混凝土保护层等易出现渗漏的环节制定了针对性措施,有效控制了混凝土裂纹。 关键词:连云港市;水厂;水处理构筑物;混凝土结构 连云港市某水厂是连云港市十一五发展规划的明星工程,该工程的单位工程多为净水处理构筑物,结构底板、池壁均设计为混凝土自防水。主体结构混凝土等级为c30,抗渗等级为p6,最大池壁厚度为750mm,混凝土一次浇筑最大高度为6.4m。为控制混凝土裂缝,在项目施工前,项目部会同各施工单位对其他水厂构筑物进行现状调查,确定主控因素,制定针对性对策,并在施工过程中严格执行。 1现状调查 1.1水厂水池渗漏调查 在施工前,调查了连云港市自来水集团有限公司其他已建自来水厂的水池,搜集曾经出现的裂纹、渗漏资料,如表1所示。由表1可知,池壁裂纹、施工缝、对拉螺栓的质量控制均会严重影响构筑物的使用功能,为a类问题,需重点管理;混凝土漏振为b类问题,会产生较大影响,需进行次重点管理;预留洞口处及结构断面变化处节点处理为c类问题,应按照常规适当加强管理。 表1渗漏部位 开裂、渗漏部位 类型 出现次数 所占比例/% 池壁中部 竖向裂纹 30 44.1 水平施工缝 水平缝渗漏 11 16.2 对拉螺栓 点渗漏 7 10.3 池壁漏振部位 片渗漏、点渗漏 12 17.6 预留洞口边 竖向裂纹 4 5.9 结构断面变化处 竖向裂纹 4 5.9 1.2要因确定 通过分析,造成混凝土开裂、渗漏和影响混凝土外观效果的主要因素如表2所示。 表2影响混凝土开裂渗漏的主要因素 序号 因素 影响后果 1 混凝土配合比 混凝土配合比是影响混凝土质量的首要因素,直接影响混凝土的强度、和易性、耐久性能、温度性能等 2 混凝土坍落度 坍落度偏大,一方面会造成和易性差,容易产生离析现象;另一方面会造成混凝土干燥后收缩量大而开裂 3 混凝土温度控制 在养护期间绝对温升值高容易导致在降温后产生收缩裂纹;温度变化梯度差大、内外温度差大时会因应力变化大产生裂纹 4 混凝土浇筑质量 浇筑顺序不合理、分层控制不好会造成混凝土浇筑混乱、上下层混凝土接茬质量差;振捣不到位会造成漏振,不仅影响结构安全,还会导致渗漏 5 混凝土养护 养护不到位会使前期混凝土过早失水,造成收缩开裂 6 施工缝和对拉螺栓处理 施工缝和对拉螺栓节点处理不到位容易产生渗漏 7 模板安装质量 模板质量差会造成混凝土表面粗糙,失水速度快,导致混凝土收缩开裂;模板加固不牢会造成混凝土浇筑时约束降低,产生变形,影响混凝土密实度,易造成开裂、渗漏,并影响混凝土外观 8 拆模时间 拆模过早容易造成对拉螺栓松动而渗水;拆模过晚则会使混凝土表面补水困难,造成收缩裂纹 9 钢筋施工质量 钢筋间距、保护层控制不好易产生裂纹 10 施工组织管理 施工组织不到位会造成施工过程混乱,影响混凝土正常施工,甚至会出现冷缝等质量问题,导致混凝土渗漏 1.3混凝土防裂纹措施分析 水泥水化过程中会释放水化热,当结构截面尺寸较小时,热量散失比较快,水化热对结构应力的影响较小。但对于大体积混凝土或截面尺寸较大的构件,混凝土凝固过程中积聚在内部的热量散失较慢,导致温度峰值较高,构件内外部温差较大,混凝土内部冷却时会发生收缩,从而使混凝土内部产生拉应力。当内部拉应力超过混凝土的抗拉强度时会产生内部裂缝,而这些内部裂缝可能会与外部的干缩裂缝连通,从而导致渗漏甚至结构破坏［1-4］。 因此,为了保障混凝土不渗、不裂,拟从以下方面进行控制。 加强混凝土的养护,使混凝土表面始终处于湿润状态,避免混凝土表面出现干缩裂缝。 严格控制混凝土水化过程中混凝土构件的内外温差,以控制混凝土内部拉应力的上限值。 在混凝土配合比设计中加入适量膨胀剂,以缓解混凝土冷却时产生的收缩变形,减弱内部拉应力对混凝土的影响;通过掺加粉煤灰等胶凝材料降低水泥用量,以减少水化热量。采用早强普硅水泥,提高混凝土早期强度和早期抗拉能力。 2措施的制定 2.1混凝土配合比 2.1.1混凝土掺合料 在混凝土中适量掺加胶凝材料(掺合料)不但能节约水泥用量,降低水化热量,而且能大大提高混凝土的耐久性。《混凝土结构耐久性设计规范》(gb/t50476—2008)严格规定了单位体积混凝土胶凝材料的用量。 2.1.2混凝土膨胀剂 混凝土膨胀剂可以对混凝土冷却过程中因温度变化产生的收缩进行补偿,对混凝土前期抗裂很重要。在施工过程中,选取高性能混凝土膨胀剂(highperformancecalciumsulphoaluminate,hcsa)。单位