地下鋼筋混凝土污水池（抗?jié)B墻）施工與質(zhì)量控制

陳師樁

（廣州機(jī)施建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東 廣州 510700）

0 引言

隨著人們生活品質(zhì)的提高，對(duì)環(huán)境、環(huán)保也越來(lái)越重視，城鎮(zhèn)污水池處理各種工業(yè)、醫(yī)療及生活污水，地下鋼筋混凝土污水池的建造質(zhì)量影響著使用安全和環(huán)境安全，因而污水池的施工結(jié)束和質(zhì)量控制非常關(guān)鍵。

1 鋼筋混凝土污水池結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

污水處理池可采用的結(jié)構(gòu)類型分別有土池結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼絲網(wǎng)水泥結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)污水池有以下的優(yōu)點(diǎn)：①與砌體、鋼絲網(wǎng)水泥結(jié)構(gòu)相比，其結(jié)構(gòu)承載力較高。②鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，具有良好的整體性，防水、防腐蝕效果較好，且抗爆、抗震動(dòng)、抗震性能好。③與鋼結(jié)構(gòu)污水池相比，鋼筋混凝土水池充分發(fā)揮了混凝土和鋼筋的力學(xué)性能，用材合理，工程造價(jià)較低，同時(shí)也具有較好的耐火性能。④可?？伤苄院?，可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求設(shè)計(jì)成不同的形狀、尺寸的構(gòu)件、結(jié)構(gòu)。⑤正常使用時(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)污水池不需要進(jìn)行經(jīng)常性的保養(yǎng)和維修，后期保養(yǎng)、維護(hù)費(fèi)用較低。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)污水池也存在結(jié)構(gòu)自重過(guò)大、混凝土易開(kāi)裂、現(xiàn)澆作業(yè)模板消耗量大、補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)困難、施工周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)。通常會(huì)通過(guò)采用輕質(zhì)高強(qiáng)度混凝土解決自重大的缺點(diǎn)，采用在混凝土中摻入外加劑、纖維等來(lái)克服混凝土的脆性，同時(shí)對(duì)混凝土構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力、調(diào)節(jié)混凝土配合比、優(yōu)化澆筑施工工藝等方法來(lái)解決混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題。

2 地下鋼筋混凝土污水池常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及產(chǎn)生原因

污水處理池施工中，有污泥池、初沉池、二沉池、氧化池、混凝池、絮凝池、消毒池等不同的結(jié)構(gòu)，均有不同的防滲等級(jí)要求。一般污水池最常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題就是出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，滲漏一般跟施工環(huán)節(jié)息息相關(guān)。

2.1 混凝土裂縫滲漏

混凝土裂縫形成的原因有很多，尤其是污水池中含有大體積混凝土的施工，如果形成裂縫，將會(huì)導(dǎo)致滲漏問(wèn)題。

（1）原材料的質(zhì)量、配合比會(huì)直接影響混凝土的質(zhì)量。原材料中的水泥、粗細(xì)骨料、外加劑、水按照施工設(shè)計(jì)的配合比拌制，如果原材料的質(zhì)量和配合比不佳，會(huì)影響各原材料組分之間的結(jié)合，待混凝土硬化成型之后，由于不能緊密結(jié)合而出現(xiàn)很多細(xì)小的裂縫[1]。

（2）溫度影響。水池澆筑大體積混凝土中，水泥在水化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)熱，因而導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度高于外部表面的溫度，當(dāng)溫差太大，溫度應(yīng)力變大甚至超過(guò)混凝土內(nèi)外約束力，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。還有受到外界溫度的影響，混凝土內(nèi)部溫度受到散熱溫度、水泥水化熱導(dǎo)致的絕熱溫度和澆筑溫度的疊加影響，當(dāng)外界氣溫降低，尤其是氣溫驟降，外層混凝土與其內(nèi)部的溫度梯度將大大增加，其產(chǎn)生的溫差和溫度應(yīng)力使混凝土產(chǎn)生裂縫。

（3）混凝土收縮變形?；炷林械乃执蠹s20%是水泥硬化所需，其他的水分都會(huì)蒸發(fā)，在水分蒸發(fā)時(shí)會(huì)出現(xiàn)干燥收縮的過(guò)程，由于表面水分蒸發(fā)和混凝土收縮比中心快，因而表面會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力從而出現(xiàn)裂縫，同時(shí)也是后期養(yǎng)護(hù)不及時(shí)和沒(méi)有做到位造成的[2]。

（4）不均勻沉降造成裂縫。模板、支撐、支架的變形位移和下沉都會(huì)引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫，在混凝土還沒(méi)達(dá)到相應(yīng)強(qiáng)度而提前過(guò)早拆除模板支架等，也會(huì)使其結(jié)構(gòu)發(fā)生破損和裂縫問(wèn)題。

2.2 對(duì)拉螺栓滲漏

污水池混凝土工程模板施工時(shí)，內(nèi)外模板安裝時(shí)常常采用對(duì)拉螺栓來(lái)進(jìn)行固定，因而對(duì)拉螺栓處容易形成滲漏點(diǎn)。出現(xiàn)滲漏原因有防滲止水片存在缺陷，止水片數(shù)量設(shè)置太少或者是止水片與對(duì)拉螺栓之間焊接出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，混凝土振搗不充分，導(dǎo)致對(duì)拉螺栓、止水片與處的混凝土振搗不密實(shí)，沒(méi)有完好結(jié)合在一起，出現(xiàn)縫隙。

2.3 止水帶處滲漏

污水池一般分節(jié)澆筑，施工縫處一般采用凹凸縫或者設(shè)置止水帶，設(shè)置止水帶是最為常用的方法，一般分為塑料止水帶、橡膠止水帶和金屬止水帶。止水帶的自身質(zhì)量、拼接和安裝的技術(shù)關(guān)系到是否會(huì)出現(xiàn)滲漏。主要滲漏原因有，塑料止水帶、橡膠止水帶接頭出現(xiàn)裂口、脫膠現(xiàn)象，金屬止水帶焊接的出現(xiàn)漏焊或焊縫質(zhì)量不佳等，還有安裝位置不準(zhǔn)確、不牢固等施工問(wèn)題。

3 地下鋼筋混凝土污水池施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力地下鋼筋混凝土污水池的關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1.1 模板、支架施工技術(shù)要點(diǎn)

模板和支架搭設(shè)之前，地基必須預(yù)壓合格，搭設(shè)支架模板要安裝牢固，且滿足傾倒、澆筑混凝土?xí)r的承載能力、剛度和穩(wěn)定性的各項(xiàng)要求，模板安裝位置正確。對(duì)拉螺栓和墊塊等固定牢固，模板、支架應(yīng)按照要求設(shè)計(jì)施工預(yù)拱度。在污水池池壁的最底下一層模板安裝時(shí)，應(yīng)該預(yù)留好用于清掃雜物灰塵的專用窗口，在澆筑混凝土之前將模板內(nèi)部環(huán)境清理干凈，檢驗(yàn)合格后才可以將專用窗口再次封閉。為了抵抗混凝土澆筑對(duì)側(cè)模板產(chǎn)生的壓力，采用可以在兩端拆卸的穿墻螺栓或者可以在拆模時(shí)拔出的穿墻螺栓來(lái)固定側(cè)模，防止變形和產(chǎn)生位移。為了保持池壁混凝土墻體順直和澆筑時(shí)模板發(fā)生傾覆，應(yīng)該在設(shè)置防傾覆裝置。

3.1.2 鋼筋施工技術(shù)要點(diǎn)

在鋼筋加工前，應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行復(fù)試和見(jiàn)證取樣等，待檢測(cè)合格方可使用。根據(jù)污水池的設(shè)計(jì)保護(hù)層厚度、鋼筋品種、級(jí)別、規(guī)格大小、彎鉤等具體要求確定下料長(zhǎng)度，編制好下料表。根據(jù)鋼筋使用位置、鋼材品種、直徑、現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境等來(lái)確定鋼筋的連接方法，主要采取的方法為焊接、綁接和機(jī)械連接。

3.1.3 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)要點(diǎn)

預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用專用防腐油脂作為涂料層，其外包材料應(yīng)采用聚乙烯或聚丙烯，嚴(yán)禁使用聚氯乙烯。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的布置和安裝時(shí)，錨固肋的用量和位置應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行布設(shè)，無(wú)設(shè)計(jì)要求時(shí)，張拉段的無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度控制在50m之內(nèi)，錨固肋用量為雙數(shù)。安裝時(shí)，相鄰的上下兩根無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的錨固布置位置應(yīng)該錯(cuò)開(kāi)一個(gè)錨固肋，預(yù)應(yīng)力筋的分段張拉段數(shù)量為錨固肋數(shù)量的一半，每一段鋼筋的長(zhǎng)度在計(jì)算時(shí)應(yīng)將錨固肋寬度、錨具長(zhǎng)度和張拉工作長(zhǎng)度考慮在內(nèi)。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋中嚴(yán)禁出現(xiàn)接頭和死彎，出現(xiàn)死彎應(yīng)切斷。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋可采用一端張拉、兩端張拉等張拉方法，當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)度小于25m時(shí)，使用一端張拉即可；當(dāng)其大于25m且小于50m時(shí)，則使用兩端張拉的方法；當(dāng)其長(zhǎng)度大于50m，應(yīng)采用分段張拉。外露的預(yù)應(yīng)力筋和凸出式錨具的保護(hù)層的厚度均不低于50mm，封錨混凝土的強(qiáng)度不低于C40且不得低于污水池結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度。

3.1.4 混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

混凝土施工要從原材料、配合比、供應(yīng)、運(yùn)輸、澆筑、振搗和養(yǎng)護(hù)各個(gè)階段進(jìn)行質(zhì)量的把控。在澆筑混凝土前應(yīng)該進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收，檢查鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)埋管、穿墻螺栓等的位置，混凝土澆筑時(shí)，不得碰撞預(yù)應(yīng)力鋼筋、支撐架等構(gòu)件。澆筑振搗完成后及時(shí)遮蓋曬水養(yǎng)護(hù)。

3.2 地下鋼筋混凝土污水池的抗浮措施

在雨期、汛期和地下水位較高的地方進(jìn)行地下鋼筋混凝土污水池施工時(shí)，需要采取一些抗浮措施防止污水池浮動(dòng)位移。當(dāng)?shù)叵滤桓哂谠O(shè)計(jì)坑底時(shí)，應(yīng)該采取基坑降水的措施將水位降低，保證水位低于基地500mm，避免構(gòu)筑物在施工過(guò)程中浮動(dòng)。當(dāng)污水池的底板澆筑完成并且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度或者規(guī)定的強(qiáng)度后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行抗浮結(jié)構(gòu)的施工。

當(dāng)污水池中沒(méi)有抗浮結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，遇到雨期、汛期施工時(shí)，地下水位上漲，加上地表的雨水會(huì)大量涌入基坑，當(dāng)污水池的自重比浮力低時(shí)，污水池會(huì)上浮，因此要采取抗浮的措施。首先，在施工的基坑周圍設(shè)置防汛墻，阻擋地表水流入基坑；其次在污水池下和基坑底部的周邊埋設(shè)抽水泵等設(shè)備和排水盲溝或盲管，及時(shí)將基坑里面的積水排出，同時(shí)應(yīng)備有足夠的應(yīng)急供電設(shè)備。還有一種情況是地下水位較高，而污水池自身的重量不足以抵抗其所承受的浮力時(shí)，可以采取因地制宜的方法，將地表水和地下水引入污水池中，使污水池內(nèi)外水位差減小，可以達(dá)到抗浮的效果。

3.3 污水池滿水試驗(yàn)

污水池施工完畢后，需進(jìn)行滿水試驗(yàn)，檢測(cè)其滲水量。首先是進(jìn)行水池注水，注水發(fā)3次進(jìn)行，每次注入的深度為設(shè)計(jì)水深的1/3，注水時(shí)的速度控制在2m/d，相隔的兩次注水間隔不得低于24h，并檢查污水池外觀。然后進(jìn)行水位的觀測(cè)，利用水位標(biāo)尺測(cè)針進(jìn)行水位測(cè)定，注水到設(shè)計(jì)深度24h后，開(kāi)始進(jìn)行水位測(cè)讀，連續(xù)測(cè)定2次以上，初讀數(shù)和末讀數(shù)的間隔時(shí)間不得低于24h。當(dāng)污水池是無(wú)蓋設(shè)計(jì)時(shí)，還需要測(cè)定蒸發(fā)量。最后計(jì)算出滲水量，當(dāng)鋼筋混凝土污水池的滲水量不超過(guò)2L/（m2·d）時(shí)，則滲水量合格。

4 地下鋼筋混凝土污水池防滲漏質(zhì)量控制措施

4.1 混凝土原材料和配合比的質(zhì)量控制

原材料的品種、質(zhì)量、規(guī)格、性能都應(yīng)該符合工程設(shè)計(jì)要求并經(jīng)試驗(yàn)確定，進(jìn)場(chǎng)應(yīng)該要驗(yàn)收，檢查資料是否齊全。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的混凝土配合比，選用水化熱較低的水泥，可以選用質(zhì)量穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥，碎石和砂要連續(xù)集配，控制好含泥量，不得超過(guò)相關(guān)規(guī)范的要求。為了減少了避免大體積混凝土中裂縫的出現(xiàn)，在滿足混凝土強(qiáng)度、工作性和耐久性的前提之下，盡量減少水泥和水的用量，降低水膠比中的水灰比。通過(guò)加入可靠的外加劑，來(lái)降低混凝土凝固過(guò)程所產(chǎn)生的水化熱峰值，降低內(nèi)外溫差，如減水劑、緩凝劑。也可以加入抗裂外加劑，改善混凝土性能，以減少收縮裂縫，提高防滲能力[3]。混凝土的坍落度不宜太大，一般控制在100~140mm之間。

4.2 模板支架質(zhì)量控制

在模板的安裝和澆筑混凝土過(guò)程中，應(yīng)設(shè)置有保證其穩(wěn)固的措施，防止因模板變形和位移引起的沉陷性裂縫。模板接縫處應(yīng)拼接嚴(yán)密、平整，模板縫可以采用夾海綿、粘貼雙面膠帶的方式來(lái)達(dá)到不漏漿的效果，陰陽(yáng)角應(yīng)分別采用專用的模板來(lái)支設(shè)，后澆帶的支架和模板要獨(dú)立支設(shè)，抗?jié)B混凝土的池壁采用止水對(duì)拉螺栓進(jìn)行加固[4]。

4.3 混凝土澆筑和振搗的質(zhì)量控制

為了控制混凝土構(gòu)建內(nèi)外溫差的問(wèn)題，在澆筑混凝土前，應(yīng)在澆筑地再次檢查其坍落度、和易性、均勻性，在滿足要求的前提下，盡量減小混凝土入模的坍落度，同時(shí)盡可能地降低混凝土的入模溫度，可以選擇在夜間進(jìn)行施工，將溫度控制在25℃以下，將混凝土凝固時(shí)的溫度起升點(diǎn)盡量減低，從而降低混凝土內(nèi)部的溫度?；炷寥肽：笠皶r(shí)振搗，重點(diǎn)部位要進(jìn)行二次振搗。在澆筑振搗的過(guò)程中，定期檢測(cè)混凝土內(nèi)部和表面的溫度，及時(shí)掌握好溫差、溫度梯度變化情況和溫度場(chǎng)的分布狀況，有利于指導(dǎo)混凝土的施工，從而避免因溫差大產(chǎn)生的裂縫，導(dǎo)致防滲能力下降。在大型水池構(gòu)筑物中，合理地設(shè)置后澆帶可以更加有利的控制混凝土溫差和收縮應(yīng)力，降低裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)遵循“數(shù)量適當(dāng)、位置合理”的原則來(lái)設(shè)置后澆帶。

4.4 養(yǎng)護(hù)

在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，采取延長(zhǎng)拆模時(shí)間和控制溫差等方法來(lái)減少溫度裂縫?；炷恋膬?nèi)部、表面和外界環(huán)境溫度應(yīng)控制在20℃以內(nèi)。根據(jù)外部環(huán)境溫度，采取內(nèi)部降溫或外部保溫的方法來(lái)減少混凝土的內(nèi)外溫差。內(nèi)部降溫法有在混凝土的內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管，在開(kāi)始澆筑混凝土的時(shí)候就開(kāi)始通入冷卻水，以此來(lái)帶走混凝土凝結(jié)時(shí)放出的熱量，有效的降低內(nèi)部溫度，還有投毛石法等，通過(guò)內(nèi)部降溫能有效的控制大體積混凝土開(kāi)裂。在冬期和受到驟冷氣候影響時(shí)，可以在混凝土結(jié)構(gòu)表面外露的地方和模板外側(cè)覆蓋草袋、濕砂、棉氈、鋸末等保溫材料，減少因外界氣溫過(guò)低引起的內(nèi)外溫差，并且盡量延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)的時(shí)間，拆除模板之后再次進(jìn)行覆蓋保護(hù)。地下部分的污水池結(jié)構(gòu)，在拆除模板后應(yīng)該及時(shí)回填土，以控制早期、中期開(kāi)裂。大體積混凝土的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間依據(jù)不同的水泥品種有所差異，一般來(lái)說(shuō)不得少于14d，通常為14～21d，在高溫期間的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)該延長(zhǎng)，不得低于28d。

4.5 止水帶施工質(zhì)量控制

針對(duì)止水帶處造成滲漏的問(wèn)題，可以做出以下的改善和質(zhì)量控制。在選用止水帶時(shí)應(yīng)該根據(jù)污水池的不同位置進(jìn)行選擇，在池底的伸縮縫處，選擇橡膠止水帶，在池壁的施工縫中，則選擇使用金屬止水帶[5]。橡膠止水帶的接頭應(yīng)該使用熱接，不得使用疊接，且接縫要牢固。金屬止水帶表面應(yīng)該平整、無(wú)油污、鐵銹、釘孔、砂眼，按照不同的厚度選擇使用折疊咬接或者搭接，搭接長(zhǎng)度最低為20mm，且必須使用雙面焊接的方法，在伸縮縫、施工縫縫中的止水帶部分應(yīng)提前圖啥防腐蝕和防銹蝕的涂料。止水帶安裝位置其中心線必須與縫的中心線對(duì)正且安裝牢固。在澆筑混凝土過(guò)程中應(yīng)有專人觀察，確保止水帶的焊接處不會(huì)受損。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前地下污水池最為常用的結(jié)構(gòu)形式，污水池最常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題就是滲漏，由于污水中存在的污染成分不穩(wěn)定，滲漏到環(huán)境中將會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成不同程度的污染，同時(shí)影響使用污水池的安全和使用年限。污水池滲漏的因素一般在于混凝土裂縫、對(duì)拉螺栓處滲漏和止水帶滲漏，因而在施工中應(yīng)該嚴(yán)格把控各環(huán)節(jié)的質(zhì)量，提高污水池的抗?jié)B性能。