污水處理廠大型池體構(gòu)筑物的抗?jié)B防裂施工技術(shù)及質(zhì)量控制

文｜廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司 程藝

1.工程概況

廣東廣州東部固體資源再生中心（蘿崗福山循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園）污水處理廠處理污水規(guī)模約為4000 噸/日,本項(xiàng)目高濃度污水采用“厭氧+MBR+膜深度處理”工藝，低濃度污水采用“生化+膜深度處理”工藝，濃縮液采用“膜減量+高級(jí)氧化”工藝，本項(xiàng)目高濃度污水和低濃度污水經(jīng)處理后達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)并全部回用于園區(qū)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)污水“零排放”。其主體工程中包含污水工廠的土建工程、設(shè)備安裝，池體構(gòu)筑物、主體建設(shè)物及附屬建筑物建設(shè)等。

本次大型污水處理廠構(gòu)筑物施工中，主要包括有初雨高效沉淀池、初雨粗格珊與進(jìn)水泵房、沉井、污水生化池等。主要結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土，其中混凝土為防水混凝土，抗?jié)B級(jí)別為6 級(jí)。由于所有結(jié)構(gòu)均在地下，池體結(jié)構(gòu)往往自身孔洞和裂縫現(xiàn)象嚴(yán)重，這些在運(yùn)營(yíng)之后會(huì)造成大規(guī)模的污水泄漏，直接影響到整體結(jié)構(gòu)的安全性。此外，池底的污水系統(tǒng)存在壓差，傳統(tǒng)的施工方式難以處理池底缺陷的問(wèn)題，本文僅為污水生化池為例，詳細(xì)對(duì)污水廠主要池體構(gòu)筑物抗?jié)B防裂施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施進(jìn)行深入分析。

2.主要施工技術(shù)

施工工序較為完善，首先是機(jī)械式的土方挖掘，其次是錨桿的抗浮處理，板底鋼筋的捆扎，混凝土的澆筑等等，再次之后預(yù)埋套管，對(duì)池底壁的模板進(jìn)行細(xì)致安裝，通過(guò)現(xiàn)澆混凝土柱，進(jìn)行內(nèi)流墻的砌筑，最后安裝池底模板，綁扎池底的鋼筋頂板等。設(shè)計(jì)中秉承預(yù)留管和預(yù)埋管的安裝設(shè)計(jì)，加強(qiáng)池上儀表間的施工速度，在試水之后進(jìn)行表面填土。

3.基坑降水施工

為確保施工質(zhì)量，需要對(duì)開(kāi)挖后的基坑進(jìn)行排水處理，對(duì)坑內(nèi)積水，需要沿基坑四周設(shè)置閉合式的排水溝，及時(shí)排走地面水和雨水，并通過(guò)排水溝引入集水井，用泵抽出基坑排走。對(duì)坑外排水時(shí)，采用排水管道和集水井結(jié)合，基坑坡頂外3m 處周圈設(shè)置200×300mm 擋水壩，排水管道和集水井盡量靠近圍擋處布置，井口處設(shè)鋼篦子，保證井水通暢，坑內(nèi)排水及坑外雨水統(tǒng)一抽排至該排水系統(tǒng)后經(jīng)沉淀排放至市政雨水井。

4.污水生化池的底板施工

（1）對(duì)于綁扎鋼筋的品種和尺寸必須進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，并一定達(dá)到圖紙中應(yīng)該有的技術(shù)規(guī)范，如果焊接的過(guò)程不夠規(guī)范等，則同樣會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，在鋼筋自身結(jié)構(gòu)受力之后，設(shè)計(jì)的深水池往往會(huì)出現(xiàn)更多的裂縫，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致滲漏，必須采取嚴(yán)格有效的措施提高池體的結(jié)構(gòu)整體性。具體來(lái)說(shuō)，可以加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)池壁的強(qiáng)度，并實(shí)行安裝到頂?shù)募夹g(shù)措施，盡可能降低池壁的搭接頭。但是該種方式存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，鋼筋在豎直方向的穩(wěn)定性不足，會(huì)發(fā)生一定的豎向偏移，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)可以使用腳手架鋼管有效安裝水池四周的框架，形成高度約為5m，縱橫間距約為1.7m 的豎向鋼筋，與之同時(shí)，腳手架位置可以根據(jù)鋼筋安裝，混凝土澆筑的具體位置進(jìn)行確定。施工技術(shù)的關(guān)鍵在于避免腳手架的鋼管接觸到池壁，避免因此而出現(xiàn)的滲漏。

（2）底板混凝土的具體施工方法應(yīng)該借助泵送進(jìn)行，在澆筑完成之后，控制混凝土的塌落度為140mm 左右，施工操作中，從中部的施工縫開(kāi)始，從混凝土的一側(cè)向混凝土的另一側(cè)進(jìn)行分層澆筑，并確保每層的澆筑厚度不能低于250mm。另外，兩層澆筑的時(shí)間差不能超過(guò)2h，具體來(lái)說(shuō)，澆筑的方式有斜向推進(jìn)法、振搗法等方式，但是振搗的時(shí)間插入點(diǎn)位25s，具體搗鼓到混凝土氣泡不再產(chǎn)生位置，振搗過(guò)程一定要避免振搗過(guò)度、振搗不足等，從而防止因?yàn)槟撩軐?shí)度不足而產(chǎn)生應(yīng)力裂縫，抹面工藝也應(yīng)該使用二次技術(shù)，以提高混凝土表面的密實(shí)度。

（3）抗浮措施

為保證施工質(zhì)量，在進(jìn)行地下池體構(gòu)筑物施工時(shí)，應(yīng)認(rèn)真重視抗浮問(wèn)題。

如果抗浮措施不當(dāng)，會(huì)造成地下回水造成土體反彈，池底板質(zhì)量將會(huì)造成嚴(yán)重影響。為避免出現(xiàn)質(zhì)量事故，故需要采用以下抗浮措施：基礎(chǔ)降水的排除時(shí)間，待水池結(jié)構(gòu)和安裝裝飾全部結(jié)束后，將水池注滿水，使水池地基處于承壓狀態(tài)再將水泵拔除；并在水池回填土?xí)r嚴(yán)格控制池壁四周回土均勻密實(shí)，保證水池受力均勻。

5.污水池池壁和頂板施工

設(shè)置池壁中的水平施工縫，目的是為了提高結(jié)構(gòu)的整體性，確保其防滲性能。施工時(shí)應(yīng)對(duì)池壁、池底板等進(jìn)行整體澆筑，但是往往池壁較高，因此池壁和池底之間難以使用一次性的澆筑方式，因此，在施工時(shí)必須預(yù)留水平方面的施工縫，設(shè)計(jì)師避免在底板和側(cè)墻交接處等彎矩最大的位置，經(jīng)過(guò)本次分析之后，我們?cè)O(shè)計(jì)兩條施工縫，在底板以上1m 左右設(shè)計(jì)一個(gè)施工縫，所有施工縫使止水鋼板，提高結(jié)合位置的強(qiáng)度。該種方式往往毀在施工縫中遺漏雜物，并對(duì)后續(xù)的清理工作產(chǎn)生不良的影響，對(duì)于存在縫隙的模板應(yīng)該由專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行安裝和拆解，且在混凝土模板施工完成之后進(jìn)行鑿毛處理，清洗混凝土表面，確保其濕潤(rùn)度，并鋪上一層水泥砂漿后再進(jìn)行下一步工序的操作。

必須采用合理的手段防止鋼筋綁扎的滲漏。首先，在進(jìn)行鋼筋安裝時(shí)，必須嚴(yán)格檢查鋼筋尺寸和規(guī)格類型，確定鋼筋的具體搭接長(zhǎng)度和安裝位置，所有固定的鋼筋必須確保牢固，振動(dòng)混凝土?xí)r注意小心，避免因振動(dòng)過(guò)程觸及鋼筋出現(xiàn)位置移動(dòng)，影響施工質(zhì)量。對(duì)于池底的鋼筋骨架來(lái)說(shuō)，往往為雙層結(jié)構(gòu)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)必須確保池底的防滲操作，兩層鋼筋之間可以使用馬凳進(jìn)行固定處理，其中焊接水環(huán)，并逐漸提高其焊接質(zhì)量，避免滲水的再次發(fā)生。鋼筋和綁扎的鐵絲都不能與模板進(jìn)行直接接觸，施工時(shí)需在池壁和頂板進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，其技術(shù)操作應(yīng)該等同于池底板的操作，但是具體的混凝土澆筑應(yīng)該注意觀察孔隙，例如，混凝土的自由傾倒高度不能超過(guò)1.5m，混凝土澆筑的中心具體頂板在1m 之內(nèi)需要停止?jié)仓?，這樣可以有效預(yù)防混凝土的離析作用，并避免池壁與頂蓋的位置處出現(xiàn)混凝土裂縫。

防水混凝土必須嚴(yán)格按照混凝土施工要求進(jìn)行施工，落實(shí)好配合比，并控制好水灰比和其中的塌落度，必須進(jìn)行全面的密實(shí)處理，在池壁拐角等質(zhì)量檢查盲點(diǎn)，必須認(rèn)真操作，具體有以下注意事項(xiàng)：首先，如果在有預(yù)埋管的位置處進(jìn)行混凝土澆筑，必須從混凝土的下方開(kāi)始，再澆筑預(yù)埋管兩側(cè)混凝土，有效預(yù)防預(yù)埋管的下部出現(xiàn)蜂窩式的孔洞等；其次，預(yù)埋管兩側(cè)澆筑過(guò)程必須嚴(yán)格控制下料高度，兩者之間相差不能過(guò)大，有效避免預(yù)埋管的錯(cuò)位變形，在澆筑之前，必須將混凝土的結(jié)合面潤(rùn)濕，可以先澆筑厚度為0.1m 的水泥砂漿，之后再進(jìn)行凝土澆筑，澆筑厚度為0.3m。在混凝土的振搗過(guò)程中，禁止隨意觸碰鋼筋，必須嚴(yán)格檢查鋼筋保護(hù)層的具體厚度和預(yù)埋管的位置。最后，必須嚴(yán)格控制混凝土的養(yǎng)護(hù)過(guò)程，在混凝土進(jìn)行最終凝固時(shí)，10h 左右即需要進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)，最終有效防止混凝土的開(kāi)裂現(xiàn)象，促進(jìn)水泥的水化作用，提高混凝土整體強(qiáng)度。

6.混凝土裂縫防治

基于污水池構(gòu)筑物需要澆注的混凝土量較大，施工期間容易引發(fā)裂縫問(wèn)題，需要做好防控措施。

（1）池體結(jié)構(gòu)混凝土中摻加高效復(fù)合抗裂外加劑，提高抗?jié)B和防裂能力，減少混凝土中的微裂縫，同時(shí)減少混凝土的收縮裂縫，摻量為水泥用量的3%。

（2）可以選用低熱低堿膠凝材料、緩凝高效減水劑、緩凝劑等，均可以達(dá)到有效減少水化熱，降低水泥用量，減少內(nèi)外溫差，降低裂縫出現(xiàn)機(jī)率。

（3）混凝土養(yǎng)護(hù)工作要落實(shí)到位，混凝土施工完成后，要按照規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行蓄水養(yǎng)護(hù)，如不能采用蓄水養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)濕麻袋布，并加蓋塑料布進(jìn)行雙重保濕養(yǎng)護(hù)。

7.污水池試水

池體的結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行嚴(yán)格的可靠度檢驗(yàn)，根據(jù)有關(guān)驗(yàn)收的相關(guān)規(guī)范，主體結(jié)構(gòu)在拆模后必須優(yōu)先進(jìn)行試水試驗(yàn)。本次工程中，對(duì)施工全面檢查的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)其外圍的四周池壁相對(duì)較為干燥，且沒(méi)有出現(xiàn)滲水和漏水的現(xiàn)象，結(jié)果顯示，在24h內(nèi)滲水率小于千分之一，該池體試水結(jié)果良好，滿足要求。

8.回填土施工

在池壁進(jìn)行有效的防水層保養(yǎng)之后，必須及時(shí)夯實(shí)外墻周圍的填土，并做好回填的準(zhǔn)備工作，盡可能避免因?yàn)闇夭疃鴮?dǎo)致的防水層開(kāi)裂現(xiàn)象。在回填土施工之前，同樣需要按照施工技術(shù)要求確定好合理化方案，在控制好回填施工材料的基礎(chǔ)上，夯實(shí)回填土，并測(cè)定分層回填的壓實(shí)度。

9.結(jié)論

本次分析的污水生化池結(jié)構(gòu)為超長(zhǎng)鋼筋混凝土，其池底的施工中常會(huì)出現(xiàn)混凝土的早期收縮和早期裂縫現(xiàn)象，其施工必須優(yōu)先解決好結(jié)構(gòu)的防水問(wèn)題，具體的易滲漏部位首先是底板與側(cè)壁的交接部位，其次是施工技術(shù)縫，穿墻螺栓，結(jié)構(gòu)混凝土的孔洞和蜂窩，墻壁的轉(zhuǎn)角處等，通過(guò)該工程的實(shí)踐研究，我們發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行施工準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，可以采用池壁和底板一次性澆筑成功的方式，有效消除施工縫等位置的漏水現(xiàn)象。