超长钢筋混凝土水池的构造处理措施

【摘要】在现阶段许多自来水厂、污水处理厂等给排水工程的大量水池尺寸超过规范规定不设缝的上限。设计超长钢筋混凝土水池时，如何处理好温度应力及收缩应力是重中之重。一旦在设计时考虑不周，水池就会发生渗漏，虽然裂缝的出现对承载力的影响有限，但会使水处理系统的处理能力大打折扣；渗漏严重时，甚至会使整个工程报废。在超长混凝土水池设计时，计算固然是必不可少的，但构造措施更为重要，本文对其中一些构造措施做了一些探讨。

【关键词】超长钢筋混凝土水池；构造

在水处理工程中，较为常见的是根据《给水排水工程构筑物结构设计规范》中对长度、宽度较大的池体，设置适应温度变化的伸缩缝（或诱导缝）。采用伸缩缝（或诱导缝）的优点：1）可以有效解决温度应力和混凝土构件产生的伸缩应力的问题，2）可以让每个个体受力明确，3）适用范围广，能够适应各类的水池。而采用伸缩缝（或诱导缝）所带来的缺点：1）设缝处止水带施工困难，混凝土浇捣难以密实，极易产生水泥浆渗漏情况。止水带一般采用橡胶制成，在使用一段时间后，由于橡胶老化及伸缩缝两侧的不均匀沉降而导致止水带的破损，使设置止水带的地方经常发生渗漏，在高温、高腐蚀的水池中发生概率更大，而且由于止水带无法更换，一旦发生破损很难处理。现实中，多数设置伸缩缝（或诱导缝）的水池在后期使用中对其加固改造整修，造成运营成本上升；2）结构的整体性能差，无法适应复杂构筑物及复杂地质情况。在水池设计中，仅9度区需要考虑抗震计算，而在這方面的抗震性能达不到高标准。况且《给水排水工程构筑物结构设计规范》中对现浇钢筋混凝土构筑物地基为岩基时，伸缩缝最大间距露天时为15米，地下式或有保温措施时为20米；当地基为土基时，伸缩缝最大间距露天时为20米，地下式或有保温措施时才为30米。在当下的工程建设中，大量的超长、超宽水池构筑物已较普遍，该尺寸的限制极大影响了建设工程的发展。

另一种处理超长超宽的混凝土水池方法是采用预应力混凝土结构，采用预应力混凝土结构的优点：1）水池抗震性，整体性，耐久性都有提高，2）利用无缝技术解决了渗漏问题；而缺点则是：1）对施工技术要求高，设计施工时要注意对易导致混凝土水池发生裂缝的应力和分布位置进行研究，在这些位置放入预应力钢筋，以此来防止裂缝的发展。在预应力发挥作用的过程中，还要利用补偿收缩的方法，使超长混凝土水池摆脱对伸缩缝的依赖。；2）池壁厚度较薄，不便于锚具的固定；3）投资金额较大。这些缺点在实际工程进行中足以让建设方、施工方等放弃使用该技术。

第三种处理方法是采用设置后浇带，设置后浇带的优点：1）避免了伸缩缝，使得结构的整体性能增强。2）解决了混凝土的收缩应力。而缺点是：1）施工周期长，后浇带需在45～60天后再施工，使得后浇带内常有难以清除的垃圾，施工之前还得凿毛两侧混凝土，不方便施工；2）后加带浇筑后，会形成两道通长的施工缝，常常成为渗漏的重灾区。

经过作者多年的工程经验和实践，针对现有技术的不足，对超长、超宽钢筋混凝土水池的处理采用设置膨胀加强带和后浇带来解决，该构造措施解决了现有技术中存在水池结构整体性变差、伸缩缝处产生沉降偏差、伸缩缝处止水带施工困难、混凝土浇捣难以密实、机构强度不够易损坏、无相关养护措施、施工技术要求高、投资金额较大等一系列问题。

为实现上述目的，本构造措施如下：1）钢筋混凝土底板处设置膨胀加强带，膨胀加强带处加设加强筋，加强带的混凝土应采用微膨胀混凝土，其强度等级和抗渗等级应高于两侧混凝土一个等级；2）在相同位置处的池壁中设置后浇带，后浇带中加设加强筋，且应在两侧混凝土龄期不小于45天后浇筑，应采用微膨胀混凝土，其强度等级和抗渗等级应高于两侧混凝土一个等级，后浇带接缝处设置钢板止水带，混凝土浇筑前应将带内杂物和浮浆清除干净，然后在两侧混凝土表面涂刷净浆或界面处理剂，并及时浇筑混凝土，且宜低温入模，施工时池壁两侧采用双层饱水木模板，混凝土应振捣密实，并保湿养护不得少于14天；3）加大后浇带两侧各两米范围内的池壁顶部暗梁，该处暗梁宽度增加为两侧池壁顶暗梁宽度的两倍，加设附加筋；4）后浇带的模板支撑，应保留至后浇带混凝土浇筑且强度达到设计要求100%后，方可拆除。

本构造措施代替了传统的完全缝（或诱导缝）形式，有效提高水池结构整体性，避免了设置完全缝（或诱导缝）导致的沉降偏差和施工困难而产生的混凝土浇捣质量问题；避免了在底板处采用后浇带，使得后浇带内常有难以清除的垃圾，质量问题难以保证亦不方便施工；避免了在后期使用中因止水带损坏而造成停产维修等问题，并且在施工阶段，节约施工成本，缩短工期；在运营使用阶段，减少维修、改造成本。混凝土池壁顶部加大的暗梁对水池的整体性起了加固作用，有助于整体结构稳定型性的提高，同时，施工时设置有双层饱水木模板，起到了很好的养护作用。

参考文献：

[1]《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011.

[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015.

[3]《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002.

[4]《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138：2002.

[5]《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008.

[6]《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003.

[7]《给水排水工程混凝土构筑物变形缝设计规程》CECS117：2000.

作者简介：

费凌波，浙江水美环保工程有限公司，浙江杭州。