太原市呼延水廠二期清水池工程技術(shù)優(yōu)化研究

王 少 杰

(1.太原市黃河殷舟工程服務(wù)有限公司，山西 太原 030009； 2.太原市黃河供水有限公司，山西 太原 030009)

太原市呼延水廠二期清水池工程技術(shù)優(yōu)化研究

王 少 杰1,2

(1.太原市黃河殷舟工程服務(wù)有限公司，山西 太原 030009； 2.太原市黃河供水有限公司，山西 太原 030009)

根據(jù)呼延水廠二期工程中清水池項(xiàng)目的實(shí)際情況，將傳統(tǒng)帶伸縮縫的水池與新型帶引發(fā)縫的水池進(jìn)行了技術(shù)與經(jīng)濟(jì)方面的對比，并分析了清水池施工中的重難點(diǎn)，提出了相應(yīng)的施工建議，以實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。

清水池，伸縮縫，引發(fā)縫，抗?jié)B性能

1 工程概況

太原市是山西省省會(huì)，國家級(jí)歷史文化名城，同時(shí)也是山西能源與重化工基地，但太原市的地下水資源卻十分貧乏且已嚴(yán)重超采，地下水位普遍、連續(xù)、急劇地下降，引起地面沉降，因此只能限量合理開采，以保護(hù)和涵養(yǎng)地下水資源，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置和可持續(xù)利用。為了解決此問題，太原市引黃給水工程于1998年開建，規(guī)劃設(shè)計(jì)總投資23.07億元，建設(shè)規(guī)模為日供水80萬 m3，一期工程投資13.85億元，建設(shè)規(guī)模日供水40萬 m3。主要建設(shè)項(xiàng)目包括凈水廠一座(即呼延水廠)，DN300 mm～DN2 200 mm輸配水管線103余千米。水廠于2003年10月底正式投產(chǎn)，并入城市供水管網(wǎng)。根據(jù)太原市“南移西進(jìn)，北展東擴(kuò)”的總體發(fā)展規(guī)劃，隨著其供水范圍的不斷增加，呼延水廠二期工程已經(jīng)于2015年正式開工建設(shè)，實(shí)際用地面積8.446 ha，包括清水池、水質(zhì)試驗(yàn)中心、預(yù)處理投劑間、北凈水車間、深度處理車間等，而呼延水廠二期工程的開建，將使黃河水源城市供水系統(tǒng)進(jìn)一步得以完善，同時(shí)更有力地加強(qiáng)了太原市城市供水安全體系。

2 清水池方案比選

本項(xiàng)工程為呼延水廠二期清水池工程，屬于地下式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，清水池主體結(jié)構(gòu)采用C30補(bǔ)償收縮混凝土，池內(nèi)框架柱均為C30，池內(nèi)找坡及填充混凝土等級(jí)均為C15，包管混凝土等級(jí)為C20，構(gòu)造柱和圈梁混凝土等級(jí)為C25，抗?jié)B等級(jí)S6。

本期工程清水池共兩座，并列布置，單座平面尺寸79.1 m×68.8 m，池體深度6.55 m，屬于全地下式鋼筋混凝土蓄水構(gòu)筑物，池體內(nèi)部為節(jié)省造價(jià)，采用框架柱支撐體系，磚砌導(dǎo)流墻結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)采用混凝土部分鋼筋貫通引發(fā)縫的設(shè)計(jì)理念，現(xiàn)就其優(yōu)點(diǎn)與傳統(tǒng)帶伸縮縫水池做如下比較(見表1)。

3 清水池施工重點(diǎn)難點(diǎn)技術(shù)分析

通過呼延水廠一期工程的建設(shè)運(yùn)營以及二期工程的建設(shè)，深刻地感受到在清水池施工中防滲漏問題是其難點(diǎn)亦是其關(guān)鍵所在，因此做好水池的防滲漏是水廠建設(shè)的重中之重。為什么水池會(huì)經(jīng)常發(fā)生滲漏，給企業(yè)造成重大的損失，我們在工程的實(shí)際施工過程中不難發(fā)現(xiàn)，施工單位在清水池施工中抓不住施工要點(diǎn)，作為特種結(jié)構(gòu)不能嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行施工，從而造成施工質(zhì)量難以控制，導(dǎo)致在日后的生產(chǎn)運(yùn)行中或多或少會(huì)產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致水池?zé)o論如何都無法將水注滿，給水廠的日常運(yùn)營帶來嚴(yán)重的損失。因此，通過總結(jié)本工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)發(fā)現(xiàn)解決好此問題一定要特別重視以下幾點(diǎn)：

1)處理好基礎(chǔ)是前提：由于清水池池底的面積非常大，在施工中經(jīng)常會(huì)遇到地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地基不均勻的情況，例如在本工程中，場地地貌單元屬于山前丘陵地貌，工程淺層地基土構(gòu)成受廠區(qū)南北兩條沖溝控制，巖性分布極不均勻。場地主要不良地質(zhì)現(xiàn)象為濕陷性黃土地基，沿西至東分別出現(xiàn)有非自重濕陷性地基與自重濕陷性地基。因此在地基處理中如果沒有運(yùn)用很恰當(dāng)?shù)姆椒?，?huì)造成地基不均勻沉降從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂，引發(fā)水池發(fā)生滲漏。所以清水池建設(shè)的選址非常重要，盡量選擇土質(zhì)均勻的場地，如果地質(zhì)要求不能很好地滿足，一定要保質(zhì)保量地做好地基處理的換土、強(qiáng)夯等工作，防止其產(chǎn)生不均勻沉降造成清水池發(fā)生滲漏。

表1 傳統(tǒng)帶伸縮縫水池與帶引發(fā)縫水池比較表

2)留設(shè)好伸縮縫是關(guān)鍵：嚴(yán)格來講，清水池在施工中不宜留設(shè)伸縮縫，但必須留設(shè)時(shí)，一定要在施工中處理好伸縮縫處的橡膠止水帶，這也是一期工程中出現(xiàn)滲漏情況最突出的問題，因此在二期工程施工中通過對一期工程經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)，對此問題給予了特別的重視。首先要防止因橡膠止水帶位置偏移以及被擊穿從而導(dǎo)致的漏水事故，在此部分的施工過程中，安裝橡膠止水帶時(shí)要認(rèn)真仔細(xì)，有條件時(shí)要派專人進(jìn)行監(jiān)督檢查，一定要將橡膠止水帶固定牢靠，防止其日后產(chǎn)生偏移；施工中不允許固定橡膠止水帶或其他物品時(shí)在其上釘釘，從而擊穿橡膠止水帶，埋下滲漏隱患。其次在混凝土振搗時(shí)也要特別注意，因?yàn)檎駝?dòng)棒在振搗時(shí)也會(huì)使橡膠止水帶發(fā)生偏移，從而形成水池的薄弱點(diǎn)，造成清水池發(fā)生滲漏，這兩點(diǎn)在清水池伸縮縫的施工中至關(guān)重要。

3)嚴(yán)把材料關(guān)是保障：選擇抗?jié)B性能優(yōu)的材料，并加入適當(dāng)?shù)耐饧觿┮蕴岣咂淇節(jié)B性能，例如在本工程中使用低堿硅酸鹽水泥P.O32.5，P.O42.5，并在混凝土中加入了減水劑、膨脹劑以及引氣劑，增加了混凝土的密實(shí)度，降低了混凝土收縮開裂的趨勢，使清水池的抗?jié)B性能得到顯著的提高。

4)技術(shù)創(chuàng)新是亮點(diǎn)：二期工程中清水池的設(shè)計(jì)采用混凝土部分鋼筋貫通引發(fā)縫的設(shè)計(jì)理念，其屬于不完全伸縮縫，縫兩側(cè)混凝土不連續(xù)澆筑，新舊混凝土之間仍設(shè)橡膠止水帶，縫隙間鋼筋連續(xù)。且由于鋼筋連續(xù)，縫隙可傳遞彎矩及拉力，池體完工后為一整體，內(nèi)水壓作用下池體自身平衡水側(cè)壓力；池體整體抗震性能良好，完工后為整體式池體，縫隙有約束，縫隙間不易產(chǎn)生拉開、錯(cuò)位等變形，抗地基變形能力好。較傳統(tǒng)帶伸縮縫的水池，其構(gòu)造特點(diǎn)、抗震性能、混凝土抗裂性能、抗地基變形能力均有顯著提高。

4 結(jié)語

在呼延水廠二期清水池工程的建設(shè)中，本著提高質(zhì)量、節(jié)約成本的思想，引入其中一些新技術(shù)，相較于一期工程而言，整體達(dá)到了一個(gè)新的水平，但在工程建設(shè)中亦發(fā)現(xiàn)了一些新的問題，有待我們進(jìn)一步去探索和研究。

1)在水池池體的設(shè)計(jì)計(jì)算中，當(dāng)前的計(jì)算理論仍然不夠成熟和準(zhǔn)確，只能估算其于一定的計(jì)算范圍內(nèi)，因此在實(shí)際施工中，對其質(zhì)量控制造成了一定的難度，尤其是水池的滲漏問題，在水廠建設(shè)中是致命的問題，因此在總結(jié)本工程經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)的同時(shí)，需要我們在今后更加精細(xì)的研究。

2)在新技術(shù)應(yīng)用方面，我們?nèi)匀还滩阶苑?，只局限于國?nèi)，沒有去借鑒國外的一些好的經(jīng)驗(yàn)與成果，例如在美國的水廠中，清水池的容積要比國內(nèi)小許多，而他將許多提升蓄水池設(shè)置在了配水系統(tǒng)中，這樣不但提高了設(shè)備的運(yùn)行效率，還節(jié)約了建設(shè)投資。因此，這些國外先進(jìn)技術(shù)亦值得我們?nèi)ソ梃b及應(yīng)用。

[1] GB 50069—2002，給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] CECS 138:2002，給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程[S].

[3] 太原市呼延水廠二期工程初步設(shè)計(jì)文件[R].成都:中國市政工程西南設(shè)計(jì)研究院，2011.

Research on Qingshuichi engineering optimization of Taiyuan Huyan water plant second phase

Wang Shaojie1,2

(1.TaiyuanYellowRiverYinzhouEngineeringServiceCo.,Ltd,Taiyuan030009,China;2.TaiyuanYellowRiverWater-SupplyCo.,Ltd,Taiyuan030009,China)

According to the fact of the clean-water reservoir in the second phase project of Huyan Water Plant, the paper analyzes the technical and economic comparison between the traditional pool with expansion joints and the new pool with the trigger joint, analyzes the construction key and difficult points of the construction, and points out the respective suggestions, so as to realize the optimal allocation of the water resources.

clean-water reservoir, expansion joint, trigger joint, anti-leakage performance

1009-6825(2017)05-0051-02

2016-12-02

王少杰(1985- )，男，碩士，工程師

TU318

A