水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫出現(xiàn)的原因及對(duì)策

張 敏

（山西晉城煤業(yè)集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)院有限公司，048006）

水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫出現(xiàn)的原因及對(duì)策

張 敏

（山西晉城煤業(yè)集團(tuán)勘察設(shè)計(jì)院有限公司，048006）

在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代背景下,工業(yè)生產(chǎn)帶來了大量的生活污水和工業(yè)廢水,按照環(huán)保部門相關(guān)要求，這些生活污水和工業(yè)廢水必須經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放或者回用。水池是污水處理廠中的主要構(gòu)筑物之一，在日常使用過程中，因?yàn)樗亓芽p對(duì)污水處理廠的正常運(yùn)行產(chǎn)生了很大影響。因此，弄清楚水池產(chǎn)生裂縫的原因，并做好相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以防止混凝土裂縫的出現(xiàn)對(duì)保證污水處理廠的正常運(yùn)行具有非常重要的意義。本文主要對(duì)水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫產(chǎn)生的原因及其相應(yīng)的預(yù)防方法進(jìn)行了介紹。

水池結(jié)構(gòu) 裂縫 原因 對(duì)策

一、前言

水池是污水處理廠中的主要構(gòu)筑物之一，水池的正常使用保證著污水處理廠的正常運(yùn)行。如果水池產(chǎn)生裂縫，將會(huì)影響污水處理廠的正常運(yùn)行，帶來許多不必要的麻煩，起到事倍功半的效果。因此，在做水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要防止裂縫的產(chǎn)生，使水池更好的發(fā)揮作用，達(dá)到理想的效果。

二、工程概況

本文以山西晉城固隆煤業(yè)生活污水處理站的綜合水池為例，詳細(xì)地介紹了水池出現(xiàn)裂縫的原因，并給出了相應(yīng)的防裂縫解決措施。該水池由沉淀池、中間水池和清水池三部分組成，有效容積510立方。水池長17.4米，寬6.3米，深5.0米，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。該水池在整個(gè)污水處理中起著重要的作用，它的正常運(yùn)行影響著后續(xù)進(jìn)水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)與否，如果產(chǎn)生裂縫，水池將會(huì)失效，進(jìn)水水質(zhì)將會(huì)不達(dá)標(biāo)，就不能滿足污水處理的要求。該水池總平面布置圖如下圖所示：

三、水池結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因

由于水池主要是由混凝土建造的,而混凝土又是由各種大小類型的砂石骨料、水泥以及水組成的,這樣它就形成了一種脆性材料,從而在施工的過程中就容易出現(xiàn)各種程度的裂縫。例如:鋼筋暴露等問題,就會(huì)使得材料的承受載重的能力大大降低,嚴(yán)重影響整個(gè)水池工程項(xiàng)目的質(zhì)量。

1、荷載造成的裂縫

（1）設(shè)計(jì)計(jì)算階段

第一個(gè)方面的因素就是對(duì)水池結(jié)構(gòu)的荷載沒有進(jìn)行計(jì)算或者是計(jì)算方面出現(xiàn)了漏洞。這樣所設(shè)計(jì)出來的水池的荷載肯定會(huì)與實(shí)際的荷載存在著一定的差異，這樣往往會(huì)使得水池的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)達(dá)不到所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。如果在受到很大荷載的情況下，就會(huì)使得水池結(jié)構(gòu)出現(xiàn)一定的裂縫；其次，在對(duì)設(shè)計(jì)的時(shí)候，如果施工單位所設(shè)計(jì)的實(shí)際鋼筋數(shù)量少于所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)使得水池的結(jié)構(gòu)剛度達(dá)不到所規(guī)定的要求，從而導(dǎo)致水池出現(xiàn)一些裂縫；最后，還有一些施工單位因設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的不夠清晰，圖紙上的內(nèi)容沒有進(jìn)行準(zhǔn)確地表達(dá)，這樣也會(huì)造成水池荷載裂縫的產(chǎn)生。

（2）施工階段

在對(duì)水池工程進(jìn)行施工的時(shí)候，如果所使用到的建筑材料受到了損傷，那么所修建的水池肯定得不到相應(yīng)的質(zhì)量保證，從而造成裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。還有就是在施工的過程中，施工人員如果不根據(jù)設(shè)計(jì)的圖紙進(jìn)行施工，那么就會(huì)改變水池結(jié)構(gòu)應(yīng)有的模式，從而使得水池結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)也遭到了改變，這勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。

2、溫度造成的裂縫

在對(duì)水池工程進(jìn)行施工的時(shí)候，由于水池工程所需要承受的荷載比較大，所以水池結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑厚度一般都比較大。當(dāng)所澆筑的混凝土的厚度超過2.0 m時(shí)，由于混凝土中的水泥在澆筑的過程中會(huì)進(jìn)行水化放熱，這樣就會(huì)使得鋼筋混凝土柱內(nèi)外的溫差非常的大，從而會(huì)使得水池的表面出現(xiàn)裂縫。

（2）蒸汽養(yǎng)護(hù)

還有一種由于溫度造成水池產(chǎn)生裂縫的原因就是蒸汽養(yǎng)護(hù)。之所以要對(duì)水池進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)，主要是由于冬天的天氣溫度太低，以免造成水池結(jié)構(gòu)的破壞。不過在進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)混凝土溫度非常高，一旦水池停止了蒸汽養(yǎng)護(hù)冬天寒冷的空氣就會(huì)導(dǎo)致混凝土的溫度驟然下降，這樣就很容易造成水池裂縫的產(chǎn)生。

3、混凝土收縮裂縫

收縮裂縫也是混凝土中常見的一種裂縫,它主要發(fā)生在混凝土在凝固之前強(qiáng)度比較小的時(shí)候,由于這個(gè)時(shí)候的混凝土受到高溫或者大風(fēng)的襲擊,這樣混凝土的表面就會(huì)很快的喪失水分,從而就使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部有比較大的負(fù)壓,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的體積出現(xiàn)了急劇收縮的情況。但是這個(gè)時(shí)候混凝土的強(qiáng)度又不能夠抵抗其本身收縮,這樣就出現(xiàn)了龜裂的情況,這就是所謂的收縮裂縫。同時(shí)這種裂縫主要是在特定的環(huán)境下形成的,如果在高溫或者大風(fēng)的天氣,就會(huì)出現(xiàn)中間寬、兩邊細(xì)和長短不一致的情況,并且相互之間不能連貫起來。通常情況下,比較短的裂縫在20～30cm之間,比較長的裂縫就達(dá)到了2～3m之間。

四、防止水池裂縫出現(xiàn)的對(duì)策

1、合理的設(shè)計(jì)荷載

對(duì)于荷載的設(shè)計(jì)要堅(jiān)持具體分析的原則，同時(shí)還要對(duì)水池的運(yùn)營荷載進(jìn)行調(diào)研，從而精確的計(jì)算出水池的荷載。在對(duì)水池進(jìn)行布局的時(shí)候，一定要科學(xué)合理，所使用到的鋼筋的數(shù)量一定要保證達(dá)到了所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，從而使得所設(shè)計(jì)出來的水池的承載力高于實(shí)際的荷載，這樣也能有效的防止水池裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2、做好混凝土原材料的選擇

原材料對(duì)于整個(gè)工程是非常重要的,所以要想有效預(yù)防混凝土出現(xiàn)裂縫的情況,就必須要選擇適當(dāng)?shù)脑牧?其原材料選擇的正確或者不正確,會(huì)直接決定混凝土裂縫的程度。因此，對(duì)于所選的組成材料，水泥的強(qiáng)度一定要達(dá)到所要求的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)骨料的直徑大小也要符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保證混凝土的強(qiáng)度能夠與所設(shè)計(jì)的荷載相符合。在施工的過程中,如果水和石灰配合比例太大、水泥的使用量太大等都會(huì)造成結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)收縮裂縫，所有對(duì)于這些材料比例的配置也一定要做好科學(xué)合理。

在上世紀(jì)初,很多建筑技術(shù)人員為了有效的減少水化放熱對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響,就采用摻火山灰的施工方法,隨后又開發(fā)出低熱水泥的施工方法,這樣方法是利用比較大的粗骨料粒徑、比較小的水泥用量的措施對(duì)其進(jìn)行處理,這樣就很大程度的降低了水化溫峰、抑制熱裂縫。因此在進(jìn)行水化熱低的水泥、控制水灰比的時(shí)候,可以在其中添加適量的外加劑,這樣就額可以有效的控制混凝土裂縫問題的出現(xiàn)。

3、防止溫度變化所引起的裂縫

在對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑的時(shí)候，為了防止因水熱化而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，所以一定要注意對(duì)混凝土進(jìn)行澆水養(yǎng)生，從而保證水池建設(shè)的質(zhì)量。與此同時(shí)，在外界溫度很低的情況下，一定要注意對(duì)混凝土的表面進(jìn)行相應(yīng)的保溫，從而避免在進(jìn)行水池工程施工的過程中出現(xiàn)裂縫。

五、結(jié)束語

在對(duì)水池工程進(jìn)行施工的時(shí)候,混凝土裂縫問題是常見的問題,也是不可避免的，它會(huì)嚴(yán)重影響水池工程的施工質(zhì)量和美觀程度。所以作為建設(shè)單位要總結(jié)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn), 進(jìn)行水池施工的時(shí)候要認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)工作環(huán)節(jié)，在對(duì)水池工程進(jìn)行施工的時(shí)候全面考慮可能出現(xiàn)的各種影響因素，同時(shí)還要根據(jù)裂縫程度采取與其相應(yīng)的預(yù)防和處理措施。只有這樣，才能有效防止混凝土裂縫問題的產(chǎn)生,從而保證水池工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和運(yùn)營安全。

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1007-6344（2015）12-0159-01