蓄水池裂缝防治措施研究

周辉

(陕西富源水电工程有限公司，陕西 咸阳712000)

蓄水池是由人工材料合成，具有防渗作用的蓄水设施。钢筋混凝土蓄水池是供水工程中常用的蓄水构筑物，在供水中发挥着重要的调蓄作用。但在实际工程中，混凝土在凝结硬化过程中会发生体积收缩，收缩造成的内应力可使混凝土产生细微裂纹和裂缝;混凝土配合比不合理因混凝土离析或密实度差而产生裂缝及因施工不当引起的混凝土裂缝时有发生，严重影响了蓄水池的质量和蓄水功能，制约着供水工程的安全运行。

1 蓄水池裂缝成因分析

在实际工程中，水池混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，它影响工程顺利移交，又影响业主使用，混凝土水池裂缝产生的原因很多，有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝，裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。

(1)未充分考虑荷载平衡，池内单位面积上的水压长期处于过大状态，易造成墙体产生裂纹，如不及时发现、维修将进一步发展成为裂缝;

(2)未按地质条件推求地基承载力，因地基承载能力达不到设计要求而产生地基不均匀沉陷，造成蓄水池在外力作用下产生裂缝;

(3)使用的建筑材料不符合当地气候条件变化，夏天酷热、冬季寒冷，昼夜温差大，水泥凝结硬化过程中会发生体积收缩，收缩造成的内应力可使混凝土产生细微裂纹;

(4)混凝土配合比不合理因混凝土离析或密实度差而产生裂缝及因施工不当引起的混凝土裂缝;

(5)因地形地质条件限制，蓄水池基本分为矩形池和圆形池，但相对来讲，矩形池的结构受力条件不如圆形池;

(6)施工技术水平与施工工艺原因，施工方的防水、防渗技术不够成熟也是造成裂缝产生的原因之一;

(7)一些其它的后期因素。

2 蓄水池裂缝的防控措施及对策

根据水池产生裂缝原因分析，钢筋混凝土蓄水池的裂缝造成主要是施工过程中防控技术措施不到位及后期使用不当或地质环境变化造成的，混凝土裂缝无处不在，无法避免。建筑物的破坏往往是从裂缝开始，因此，加强裂缝的控制措施。

2.1 施工中的技术防控措施

(1)通过科学合理的设计图纸，尽量采用定型图纸，但结构均应进行校核，不能超越设计指标。

(2)科学合理的确定地质条件，蓄水池的基础是建设的前提，充分了解水池建造地的地质条件，采用有效的地基处理措施才可以修建蓄水池，蓄水池的地板基础要求有足够的承载能力，平整夯实，以保证结构沉降为柔性均匀沉降;如在湿性黄土地区修建水池时，强烈推荐采用整体式钢筋混凝土蓄水池，地基土为弱湿性黄土时，池底应进行翻夯处理，翻夯深度不得小于100 cm，地基土为中强湿性黄土时，翻夯深入需加大为200cm，并根据情况，采取浸水预沉措施处理。

(3)建筑材料与当地气候变化相结合。在建设蓄水池时要充分考虑气候变化，考虑季节温差、内外温差、日照温差及风雨等因素等变化对建筑产生影响。建筑材料如不能满足温度应力的变化，将会出现变形损坏现象，如建筑物受晒面与背晒面之间的温差会使结构产生温度应力和变形，或者在风雨多发地区，水池墙体经过风侵雨蚀，在加上温差变化，极易造成墙体由外向内层层剥落，发生裂毁。因此，使用符合当地气候条件变化的防水、防渗、保温及牢固的框架材料是控制水池发生裂缝的重要方法之一。

(4)充分利用地形条件，尽量建造圆形钢筋砼水池。地下式圆形水池结构受力条件比矩形水池要高很多，虽然结构比较复杂，投入成本较大，但地下式蓄水池具有防冻功效，尤其是在我县，可以保证蓄水不结冰，避免了冻胀对水池的破坏。同时因结构受力条件较强，避免了因池内蓄水对墙体的过度压力造成的破坏。

(5)严格控制由于施工原因造成的裂缝，这就需要施工方具有成熟的技术工工艺。①模板支撑体系应牢固、密实，接口处均应加贴封条，以防止出现漏浆等现象。②合理配置砼的配合比，严格控制水灰比，采取必要的措施，尽可能混凝土一次浇筑到顶。③水池结构施工期间，预埋件较多，合理布置预埋件，确保预埋件的位置和预埋件的质量。④确保砼的养护工作，在砼终凝前池底表面保温保湿养护采用薄膜覆盖加草帘;池壁的养护可以延长模板拆除时间，并在池壁模板拆除后涂刷养护剂。⑤施工期间做好管件预埋工作，确保所有管道等预埋的位置正确，杜绝后期的处理。

(6)钢筋的绑扎横向的必须进行焊接，焊接的位置应前后左右错开;纵向钢筋可以使用绑扎，但弯钩及搭接长度应符合规定，前后左右也应错开。钢筋制安完成后，进行模板安装，模板安装均应符合纵横强度和刚度的要求。在浇灌混凝土时可适量加入外加剂，如加入膨胀剂可以部分抵消混凝土硬化和养护期间产生的收缩变形，改善结构使用期间温度变形的适应能力，防止温度裂缝。

(7)加强整体刚度和抗裂度。如在扶壁与底板连结处，设置加强腋角增大转角处刚度，分散池角应力，同时在顶部增设圈梁(暗粱)及采取合理的机构布置和维护措施以减少温湿度对结构的影响。

(8)其它因素的防治

①施工前充分考虑池内管道的合理铺设和出水管道的预留。随着供水的需求量逐渐增加，施工前要考虑到后期相当一段时间内的管道需求，合理铺设内部管道，并视实际情况进行管道预留，避免后期因管道铺设不合理或预留不够而对墙体进行穿孔等施工行为，从而控制了水池裂缝的产生。②混凝土凝结后应立即进行洒水养护，拆除模板后也要定时养护，保证表面始终保持湿润状态，养护时间不得少于14天，同时为防止出现干缩裂缝或湿度裂缝，最好在表面覆盖塑料薄膜或刷养护液，进行保温、保湿养护。③加强后期的日常检查与维护。

2.2 维修措施

当已经产生裂缝的钢筋混凝土蓄水池，应根据其产生的原因，及时采取修护处理措施。

(1)自动压力灌浆技术

自动压力灌浆技术是北京冶建工程裂缝处理中心针对混凝土裂缝，开发了工程师自动低压灌浆的方法进行修复。自动低压灌浆技术是混凝土裂缝灌浆领域包括材料、机具、施工的一项综合技术。国际发展趋势表明，建筑物维修、改造业已成为当今社会的热门课题，而混凝土裂缝无处不在，无法避免，建筑物的破坏往往是从裂缝开始，因此，对裂缝的控制和处理至关重要。该技术研制了袖珍式可对混凝土微细裂缝进行自动压力灌浆的新型机具和适应各种形态裂缝修复的灌浆树脂、配套材料，提供了混凝土缺损维修的聚合物砂浆和界面处理技术，并对裂缝成因和微细裂缝注入理论进行了分析，通过大量工程实践，总结制定了一套自动压力灌浆操作细则和质量保证体系，为我国现有建筑物的维修改造提供了有价值的技术途径和实施手段。

(2)RG聚合物水泥防水材料

RG聚合物水泥防水材料是中核北研科技发展有限公司针对混凝土细微裂缝，开发的修复材料。该材料是由特制的水泥基粉剂和具有不同玻璃化温度的耐水性丙烯酸高分子乳液所组成的双组份防水涂料。涂膜耐碱、耐水、耐紫外线好，对基体裂缝架桥能力强。用于结构(基面)容易发生变形的工程及部位的防水和蓄水池(库)、污水处理及饮用水设施防水。其耐水性好，适用于各类水池工程的内防水设计，防水涂膜可长期在水中裸露浸泡使用。弹性好，抵抗基体开裂能力强，适合动态防水。另外，冷涂施工方便，防水层无接缝，适合异性基面施工。无论水面、背水面都可实现可靠的防水功能。无火灾隐患。耐候性好，耐冻融能力强，有很好的抗紫外线老化的能力，可满足全国不同建筑气候区的使用环境。同时，防水性能可靠，使用寿命长。

3 结语

蓄水池作为一种蓄水建筑物，在施工中有它自己的特殊要求。通过科学的设计和施工工程中的有效防控，水池裂缝的产生与发展是可以从根本上得到控制和减少的，我们必须重视地基的不均匀沉降、混凝土温差、收缩、内外约束等各种因素对水池的影响，在满足工艺要求的前提下，合理的设计结构，正确的施工方法和工程质量是重要保证。当产生裂缝后，可根据其行成裂缝的原因，经济节约，科学合理选择修护方案，对其进行修复处理，使其在供水工程中继续安全运行，发挥供水任务具有重要的意义。