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摘要:大型水厂的日常运转是在给排水构筑物的基础上进行的,给排水构筑物质量的好坏对水厂能够顺利运行有着重要影响,因此,在进行给排水构筑物的施工建设时,要熟悉场地环境和施工要求,掌握施工关键技术,从而保证给排水构筑物的质量,本文主要分析和探讨大型水厂给排水构筑物的关键施工技术,希望能有所帮助。
关键词:大型水厂;给排水构筑物;施工技术;
在水厂中,给排水相关构筑物材料以混凝土为主,工程造价份额可超过60%,对构筑物的施工质量有着非常高的要求。给排水构筑物易发生的质量因素主要是混凝土结构出现裂缝,因此在施工过程中要加强对混凝土裂缝的防治。在施工过程中,当混凝土构成的水池出现细小的裂缝时,虽然不会对建设工作造成影响,但是在投入生产使用后,给排水构筑物会注入大量的水,在水压作用下,裂纹会逐渐扩大和深入,进而导致裂缝贯穿池壁,严重威胁构筑物的安全[1]。因此,要严格按照施工规范和技术要求进行建设,保证给排水构筑物的质量和安全,
一、材料的选择
水泥标号的选择不宜过高,以减少其收缩性,混凝土弹性变形模量和强度等级越高,混凝土徐变的影响就越小,收缩应力会随之增大,在满足设计和施工要求的基础上,根据需要选择C25、C30或C35强度等级的混凝土。
骨料的选择要保证其稳定性,通常使用低碱量和低水化热的水泥,尽量避免使用早强型水泥,主要是因为铝酸三钙含量较高,水泥收缩大,水化热峰值高,易产生较严重的温度裂缩,不适用于大型水厂给排水构筑物的建设。因此,宜选用普通硅酸盐水泥,具有强度高、抗冻性好、干缩小、抗碳化性的优点,由硅酸盐水泥熟料、5%-20%的混合材料及适量石膏磨细制成。粗骨料颗粒直径不可以超过截面最小尺寸的25%,同时要小于40mm,其吸水率要小于20%,含泥量小于1%;细骨料可选用中砂或粗砂,含泥量小于3%[2]。
二、设计要点
(1)构造钢筋的增配,适当的配筋可影响混凝土的收缩值,产生温度筋的效用,具备较高的抗裂性能,应选择直径和间距较小的构造钢筋。大量施工实践经验显示,采用泵送混凝土的方式构筑薄壁结构时,构造钢筋间距不应超过150mm,否则会增大裂缝几率。
(2)通常情况下,混凝土构筑物越长,越容易在温度的影响下发生干缩,从而增加裂缝发生的可能性,对于长度超过20m的水池,可采取伸缩缝、设臵后浇带等措施,也可在池壁外侧添加保温材料。
(3)施工期间尽量避免发生结构突变或断面突变,由于突变易导致应力集中,产生应力集中型裂缝。若突变结构无法避免,可将局部设计成渐变的过渡形式,可加配钢筋设置腋角,在墙墙、墙板垂直相交的阴角处形成三角形。严格按照《GB50069-2002》的要求构筑物上各种类型的空洞采取加固措施,防止孔洞转角处产生斜向裂缝。在计算构筑物水平转交的配筋时,需根据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》进行计算,以达到配筋的要求。
(4)加强筋的设计,通常情况下给排水构筑物的混凝土结构和钢筋的选用都比较小,一般结构不会很高,构筑物上方在边缘效应的作用下易出现上宽下窄的裂缝,此外,若结构体悬出面或跨度过大,构筑物连接面承受的负荷有限,需在结合处公共垂直面上设置加强肋,增加结合面的强度。因此,在给排水构筑物的纵横走向和池壁结合处都要设置加强筋,确保其边缘具备较高的极限抗拉强度,实现避免裂缝的目的[3]。
(5)滑动层和压缩层的设计,由于混凝土结构在受到大量水的压力负荷下产生较明显的变形,给排水构筑物的结构要具有抵消因变形而产生额外应力的功能。例如,在设计挡墙式水池时,可在混凝土垫层和底板间加入油毡纸,起到滑动层的作用,注意底板要将构造的底部露出,在侧面设置约50mm厚的聚苯乙烯硬质泡沫塑料压缩层,可以降低地基对结构侧面造成的阻力,既减小对底板的限制,又能够避免池壁发生明显的变形,出现裂缝。
(6)外加剂和掺合料的选择,可在混凝土中加入具有引气、抗凝、增塑或减水作用的外加剂,可增加其保水性、凝聚性和流动性。由于降低了水泥的水化反应速度,减缓水化热峰值出现的时间和峰值的数值,可有效防止产生温度裂缝;实践证明,在混凝土中掺入适量的粉煤灰可以部分水泥的作用,粉煤灰颗粒类似于球状结构,具有一定的润滑性,同样可以起到增加保水性、凝聚性和流动性的作用,同时还提高了可泵性。粉煤灰的主要成分是二氧化硅、氢氧化钙以及氧化铝,经充分的搅拌后可产生水化物进入缝隙中,通过增加混凝土的密度保证其后期的强度。同时水泥含量的减少也降低了水化热和温升。
三、混凝土的浇筑和振捣
在实施浇筑前,需合理安排每个人的岗位职责,做好关键施工技术的交底工作,保证每个施工人员具备足够的技术能力和责任感。检查基层和模内杂物是否清理干净,钢筋保护层的设置是否符合要求以及模板支撑是否稳固,当基层和润模板用水充分润湿后,将混凝土入模。利用水泥砂浆垫底5cm,其成分与混凝土相同,当浇筑高度大于2m时,应使用溜槽或串筒将其引下,避免混凝土下落散乱。在振捣环节要有专人负责,将责任落实到个人,从而提高振捣的效率和质量。使用多台振动器进行多点分层振捣,同时进行多点分层下料,避免混凝土内部出现冷缝[4]。
给排水构筑物侧壁下料厚度不超过0.6m,采用分层振捣。在振捣期间要尽量避免发生漏振或少振,确保混凝土的密实度,在钢筋密集处和预留孔下放单侧下料并振捣,通过提高振捣强度增加密实度。密切监视振捣过程,防止振捣棒触碰到钢筋、对拉螺杆以及对拉片。在进行振捣棒的操作时要按照快插慢拔的原则,目的是避免上层混凝土振实较快,从而与下层混凝土分离产生空洞。在振捣棒上下捣动时可进行轻微的抽动,可使振捣更加均匀,每层浇筑厚度不可超出振动棒长度的1.25倍,控制好每个振点的振捣时间,参照标准为混凝土上层面基本水平且下沉不明显、表面出现灰浆不存在气泡。在施工缝处下料时,其厚度不超过0.2m,控制和调节振捣棒的间距和振捣时间,从而提高混凝土浇注质量。在整个过程中,所有间歇和停顿时间的总时长不可超出规定的标准,一旦超出需依照施工缝处理。
保证混凝土的浇筑和振捣质量可以有效避免避免产生裂缝,混凝土的浇筑主要考虑到施工方便,保证密实浇筑。由于墙板上设置有伸缩缝,在施工建设时要合理放置止水带,对准橡胶圆孔放置泡沫板,在两侧夹置模板,将钢筋打穿,完成浇筑后拔出。做好施工缝的清理,将灰尘和松动的石块清除干净,用清水进行充分的冲洗,放空凹槽积水,将止水带放置在施工缝中,架立模板并用钢钉牢牢固定。在混凝土浇筑前要保证施工缝的湿润,在进行后续的接浆和浇筑,同时要检查脚手架是否稳固,选用满堂类型泵管脚手架。
结束语
本文对大型水厂给排水构筑物的施工关键技术进行了详细的分析,阐述了裂缝的防控要点和措施,主要包括设计要点、材料的选择以及具体施工方面,希望本文对广大同行在未来实际工作中提供参考价值和帮助。在给排水构筑物实际施工过程中,各施工单位都要重视对构筑物裂缝的防控,最大程度保证构筑物的安全质量,防止投入正常生产后产生裂缝或其他质量问题,导致池体泄漏,影响生产。
参考文献
[1]张庆年.连云港市第三水厂二期扩建工程工艺选择及设计[J].西南给排水,2013(1):28-32.
[2]尚国栋.给排水矩形构筑物大型混凝土防渗漏浇筑工艺[J].山东工业技术,2013(5):111-111.
[3]何景初.浅谈水厂构筑物混凝土施工及防水措施[J].建筑知识:学术刊,2013(B11):326-326.
[4]蔺建军.谈水厂土建施工中常见问题分析处理[J].工程技术:引文版,2016(4):00058-00058.