大容积钢筋砼结构水池抗渗防裂施工方法及质量控制

大容积钢筋砼结构水池抗渗防裂施工方法及质量控制

张建龙

甘肃城乡发展集团乡村振兴有限公司 甘肃省兰州市 730000

摘要：通过对钢筋混凝土消防事故水池设计、施工的研究，以现阶段工程质量暴露出来的问题为基础，分析如何避免大容积水池池壁产生裂缝及避免施工缝、伸缩缝产生渗漏问题，并提出有效消减措施，以此保障构筑物水池工程质量。 

关键词：大容积砼；石油化工；钢筋混凝土；水池池壁；裂缝；养护

1、工程概况

某石油化工消防事故水池、消防水池，位于毛乌素沙漠接壤地带的某工业园区。单体水池设计深度为-5.9m，水池底板尺寸为102.9m*42.9m，储水量达2万立方米。本工程涉及的主要储水筑物有：输水渠、事故水池、消防水池、泵房组成。

2.结构设计

大容积钢筋混凝土结构水池在设计阶段就必须要考虑预防结构裂缝消减措施，首先要减少筏板底部的制约，池壁混凝土浇筑完成在硬化收缩过程中，会受地基和筏板接触面的约束，影响收缩形变。可以尝试通过垫层底部铺设50㎜砂垫层或50㎜聚苯板弹性层来消减收缩变形的影响；其次，大容积水池池壁不宜采用矩形截面，水池池壁特殊部位宜加设暗柱、角柱，敞口池宜在池口周围设置暗梁。

3、钢筋混凝土配合比的研究和设计

①混凝土拌合料的确定：微膨胀混凝土微膨胀性能必须满足（GB/T23439-2017）的各项要求，胶凝材料采用不低于PC42.5强度等级的水泥；细骨料宜选用中砂，其最大粒径不得超过5㎜，含泥量和云母含量不应大于3%；碎石等粗骨料粒径不宜大于40㎜，且不超过最小截面厚度的1/4，并不得大于钢筋最小净距的1/2，含泥量按重量计应不超过1%，吸水率不应大于1.5%；混凝土搅拌中水的各项参数应符合相关规范要求。

②混凝土拌合料配比确定：微膨胀剂一般部位的掺量为胶凝材料总量为8%~10%，并且不低于30Kg/m³；膨胀加强带的掺量为胶凝材料总量的10%~12%，且不低于40Kg/m³。

③混凝土拌合料微膨胀剂添加量的确定方法：假设拌合料配比中硅酸盐水泥和掺合料掺合料用量分别为 A、B， 微膨胀剂代替胶凝材料的比例为 C：胶凝材料为水泥和膨胀剂时，膨胀剂添加量 D＝A*B，水泥用量为 E＝A－C。胶凝材料为水泥、粉煤灰等掺合料和膨胀剂时，膨胀剂掺量 F＝（A＋B）*C，掺合料添加量 G＝A*（1－C）水泥添加量 C＝ A*(1－C)。

④根据覆土区拌合料质量控制要求，抗渗透混凝土最小水泥用量不能小于320千克每立方米，当拌合料中参入矿物掺合料时，“水泥用量”为“胶凝材料用料”，水和胶凝材料比例不宜大于 0.45，用来确定魏膨胀剂的掺合量。

⑤当体积较大微膨胀混凝土用于覆土区以下或储水构筑物工程时，为控制水泥胶凝材料用量及降低混凝土内外温差，推荐使用六十天抗压强度作为设计强度等级。

4、钢筋工程施工质量的控制

①在混凝土结构自由端等未受约束等薄弱部位因收缩应力比较集中易于开裂，且与内外温差交汇处受温度应力影响也容易开裂，这些易于开裂部位应根据设计规范按要求增加抗裂改造措施，以增强混凝土抗收缩变形的能力。

②经验表明，剪力墙水平方向钢筋对于剪力墙抗裂性能有较大的影响，水平方向钢筋的规格型号及水平方向钢筋设置位置及布置间距严重影响混凝土结构面收缩裂缝的数量，建议将蓄水构筑物池壁的水平方向钢筋宜采规格比较细布置间距比较密的原则，水平方向钢筋布置在竖向钢筋外侧，水池池壁外侧水平钢筋，宜优先采用机械连接。

5、混凝土工程施工质量控制

5.1施工缝的留置

①在一个温度区段内，水池底板应连续浇筑，不留施工缝。

②不得留置竖向施工缝。

③池壁水平施工缝应留在高出底板顶面500处，池壁有孔洞时，施工缝距孔洞边不宜小于300㎜。

④施工缝采用平口缝并设置止水带，每层止水带必须在同一平面内。

⑤在施工缝上浇筑混凝土之前，应将施工缝充分凿毛并冲洗干净保持湿润，再涂刷混凝土界面剂。

⑥岩土的地质突变部位宜设置。

5.2混凝土浇筑

构筑物水池混凝土宜分两次浇筑，即底板与上翻施工缝为第一次浇筑，水池池壁与顶盖为第二次浇筑。根据施工操作工艺要求不能满足质量控制要求时，应尽量减少混凝土拌合料浇筑次数的原则，最大程度地控制和减少施工缝的留置数量。由于储水构筑物池壁结构厚度相对比较小，为了避免施工工程中拌合料分层、离析，拌合料施工过程中应控制坍落度和最大自由落差。一般坍落度不超过一百八十毫米，最大自由落差不超过两米，超过三米可以使用串串筒或者溜溜管。浇注过程应既分层又分段进行，为了控制混凝土拌合料施工时产生离析，拌合料浇筑时应分层进行浇筑，且每次施工高度控制在叁佰毫米~伍佰毫米，但必须要注意紧挨着两次的施工时间间隔不得超过混凝土拌合料初凝时间，并将振捣棒插入上一次混凝土拌合料面不小于伍拾毫米，以免出现冷缝。混凝土拌合料的初凝时间应通过试验确定。当两次间隔时间超过混凝土拌合料初凝时间时，接茬处应按施工缝留置。

5.3混凝土密实度

过程控制

微膨胀混凝土拌合料应严格落实规范要求进行前后循环振捣，混凝土拌合料采用泵车泵送方式和两次振捣、两次抹面工艺，在混凝土拌合料初凝前对混凝土进行两次振捣，在混凝土终凝前对混凝土进行两次抹面，避免漏振施工、欠振施工现象。

5.4混凝土拌合料养护

混凝土拌合料终凝硬化后应立即进行保温保湿养护，蓄水构筑物带模养护至少七天，模板拆模后浇水喷淋养护不少于七天，混凝土构筑物养护过程中应确保表面湿润。本项目地处沙漠边缘考虑到温差及大风天气对混凝土影响避免干燥收缩裂缝及温差裂缝，可在构筑物表面覆盖防火棉毡进行保温、保湿养护。

构筑物保温棉毡去除应一层一层逐步进行，当构筑物混凝土表面温度与自然环境中最大温差小于二十度时，可全部去除。

混凝土构件养护到期后覆土部分应及时覆土；覆土区以上结构不宜长时间暴露在自然环境中。

6、越冬维护

6.1主要维护部位及方法

在对于混凝土结构的越冬维护的主要部位包括需要保温覆盖基础底板、在基础底板，进行室外的回填土、塔吊的基础等处。

6.2基础底板的越冬维护

主体结构封顶后为避免建筑物受冬季冻胀的破坏，需要立即进行外墙防水施工并回填土方。

（1）先将基础底板清理干净；

（2）清除底板积水，防止积水结冰；

6.3顶板覆盖

（1）先将顶板清理干净，在顶板上覆盖一层塑料布加两层防火草帘覆盖及一层彩条布进行越冬维护；

（2）清理干净后浇带，并清除积水，防止积水结冰；

（3） 在后浇带上方覆盖一层防火草帘加 500mm 厚膨胀珍珠岩及一层防火草帘覆盖再加一层彩条布进行越冬维护。

（4）所有洞口的封闭保温层与顶板保温层连成一个整体。

6.4结构预留筋的保护

混凝土结构的越冬期间对后浇带裸露的钢筋进行保护，对外墙后浇带处因为有 250 mm 厚加强带墙体不需进行保护，但是需要保护地下一层顶板的后浇带，防止融雪造成钢筋锈蚀。

（1）用竹胶板保护室外地坪上方的甩筋，覆盖 500 mm 厚膨胀珍珠岩保温材料及一层彩条布；

（2）做好所有外墙处的雨棚基础梁甩筋的防水工作，用挤塑板保护防水卷材及钢筋，最后进行回填

7、结语

混凝土结构水池结构裂缝渗漏预防工作一直都是工程质量关注的焦点。消除这一质量隐患需要设计单位优化设计、施工单位过程把控，多管齐下才能有效可控的提高工程实体质量。

参考文献：

[1]周永刚.超长结构裂缝成因及抗裂技术应用[J].低碳世界，2016，2（17）.

[2]江丽珍、颜碧兰、肖忠明等.GB175-2007《通用硅酸盐水泥》标准条文解释[J].水泥，2008(4):1-2.