水池抗?jié)B混凝土施工需注意的問題

王學溫

（孝義市住房保障和城鄉(xiāng)建設管理局，山西 孝義 032300）

隨著我國對環(huán)保的逐漸重視，我國化工、石化等很多工程都設計了相應的污水及廢棄物處理系統(tǒng)。由于污水及廢棄物處理事業(yè)在我國起步較晚，所以設計、施工都處在探索階段，尤其是污水處理初沉池、反應池（曝氣池）、二沉池、濃縮池等有抗?jié)B要求的鋼筋混凝土構筑物，由于各種原因的出現使得這些構筑物很難達到理想的抗?jié)B效果，這嚴重影響了構筑物的使用壽命。

1 原材料使用

1.1 水泥

由于普通硅酸鹽水泥（P.O）具有耐腐蝕、抗碳化、抗凍、抗?jié)B等綜合性能較好的特點，故在污水處理廠構筑物施工中被普遍采用。為降低混凝土的堿活性骨料反應，應控制混凝土原材料中的堿含量，將每立方米混凝土的堿含量控制在3 kg以內。

1.2 砂

采用細度模數為2.3～3.0，含泥量小于3%的中砂，可使混凝土具有良好的和易性、泵送性，并提高了混凝土的強度及密實度，改善混凝土的抗?jié)B性能。但抗?jié)B混凝土細骨料不宜采用對鋼筋有腐蝕作用的海砂。

1.3 碎石

盡可能采用連續(xù)粒級配碎石，以改善混凝土的和易性及泵送性能。碎石最大粒徑要小于泵管直徑的1/4。

為達到抗?jié)B要求，抗?jié)B混凝土一般都摻加具有減水、引氣性能的外加劑，以保證混凝土的抗?jié)B性能。砂、石使用前要測定含水率，嚴格按配比要求生產混凝土。

2 模板的制作安裝

2.1 穿墻螺栓

為保證混凝土的抗?jié)B性能，加固模板的穿墻螺栓應具有止水功能。一般采用在螺桿中間焊接100×100×（1～2）mm鋼板來阻斷滲水通路的方法，做法見圖1。

圖1 穿墻螺栓的做法

經污水處理施工過程的統(tǒng)計，抗?jié)B混凝土穿墻螺栓實際滲水率一般在1.5%～2%之間。通過對穿墻螺栓止水片焊接質量的控制，可將滲水率控制在1%以內。雖然百分比的數值較小，但中型污水處理系統(tǒng)水池所用具有止水功能的穿墻螺栓一般要達到萬根，滲水點的絕對數量是很大的，因此，在保證混凝土澆筑安全的前提下，應盡量減少穿墻螺栓的使用量。螺栓桿與混凝土形成了光滑的滲水通路，止水片幾乎承擔了全部的止水功能，因此，止水片的焊接質量十分關鍵。為達到較好的止水效果，可將止水片邊緣向臨水面彎曲45°或在穿墻螺桿上焊接兩道止水片。制作過程中，應定期對止水片的焊接質量進行油滲透檢驗。通過對止水片焊接質量的檢驗，來督促操作人員加強責任心，提高焊接質量。圖2為某抗?jié)B構筑物池壁螺栓孔滲水照片。

還應控制混凝土的拆模時間，因為過早拆模會破壞止水片與混凝土的結合，人為造成滲水通路。另外，過早拆模會使混凝土表面失去潮濕環(huán)境，加劇混凝土裂縫，因此，拆模應盡量延后。應采用氣割或鋸割的方式去掉螺栓多余部分，不能用套管反復彎曲，以免破壞螺栓的止水功能和螺桿周圍的混凝土。螺栓孔清理干凈并澆水濕潤后，用1∶3的防水砂漿摻入水泥用量6%～8%的膨脹劑，攪拌均勻，堵孔后要壓實搟光，養(yǎng)護期不應少于14天。螺栓孔數量多、分布面積大，多分布在垂直的立面，故養(yǎng)護比較困難。可用黏土加水拌成膠泥狀，用來封住螺栓孔以達到養(yǎng)護的目的。只有保證穿墻螺栓孔砂漿的質量，才能有效防止污水過早腐蝕螺栓，從而破壞混凝土。

提高抗?jié)B混凝土的質量、降低施工成本是承包商追求的目標，所以我們應尋找成本較低、質量更好、操作容易的螺栓來制作、安裝和堵孔。其中一種方法是去掉止水片，用直徑2～3 cm的半硬質塑料套管套住穿墻螺栓，套管長度至少應等于墻體寬度與兩側模板寬度之和，透過模板與模板外表面齊平。混凝土澆筑完成后，取下螺栓及套管，以重復利用穿墻螺栓。然后對螺栓孔進行相應的毛化處理，吹凈孔內塵粒，澆水濕潤，再用干硬性纖維水泥加適量膨脹劑的方法打孔。

圖2 穿墻螺栓孔滲水

2.2 模板的制作安裝

構筑物混凝土多為清水混凝土，一般不進行外裝修，混凝土外觀質量很重要。污水處理廠構筑物基礎、墻體多為規(guī)則的幾何形狀，埋入地下的基礎或直形池壁應盡量采用普通鋼模板或定型鋼模，以降低成本。圓型池壁應盡量采用易于彎曲成型、表面光滑、單塊面積較大的竹木膠合模板或定型鋼模板。竹木膠合板可減少拼縫并使弧度平滑，但鋼度較差、成本較高，造成木材的極大浪費。竹木膠合板的加強木方間距應經過計算確定，防止木方間距過大，造成混凝土墻壁表面因漲模而呈波浪形，影響混凝土外觀。據實踐經驗，當使用8 mm厚的竹膠合板作為直形墻壁的模板時，木方間距不應超過20 cm。

模板縫隙應用膠帶或密封條封閉，以防止漏漿從而影響混凝土外觀。施工過程中應注意保護橡膠止水帶，防止刺傷、撕裂橡膠止水帶，尤其注意保護止水帶上的膨脹止水條，否則將降低止水性能。

模板支撐系統(tǒng)要計算確定，既要防止浪費，又要避免因支撐不牢出現崩模、漲模等問題。模板支撐所用鋼管一定要與扣件結合緊密，應檢查所有扣件與鋼管的鎖定情況，防止由于扣件不牢固造成模板變形，從而影響混凝土質量。墻體澆筑時，要考慮墻體內外支撐面承載能力的差異，承載力較弱的一側要做好加強支撐，防止不均勻沉陷造成墻體傾斜。高墻體混凝土澆筑時，底部側壓力很大，為防止底部崩模、脹膜，應使用加強扣件，如普通扣件不能滿足要求，可自制扣件，不應將扣件疊加使用，見圖3。

圖3 扣件制作

這種自制扣件有良好的抗變形性能，某工程墻體模板下3～5層穿墻螺栓使用了這種扣件，未出現脹膜、跑模現象。

構筑物變形縫是混凝土分區(qū)澆筑的自然界線，一般都設有橡膠止水帶。支設模板時，應將止水帶固定，并使其平直、舒展，以保證止水帶兩側混凝土密實。

3 混凝土施工

3.1 攪拌

混凝土攪拌過程中要有專業(yè)技術人員在場，時刻掌握混凝土的坍落度、和易性，動態(tài)調整用水量，保持混凝土物理性質穩(wěn)定。為保證混凝土的坍落度，每次澆筑混凝土之前，應實地測定砂、石的含水率，根據含水率來調整用水量。

3.2 輸送

泵管安裝時，要檢查密封圈是否完好，并將密封圈套正、套牢。管卡螺栓要上緊，防止因管口跑漿而堵管。混凝土澆筑過程中，尤其是停泵時間較長時，要派人巡視，不斷敲擊泵管，活動管中混凝土。泵管要使用同一廠家產品，以防止因管道內直徑不同而使混凝土輸送不暢。經常對舊管道進行檢查，發(fā)現管壁過薄應立即更換，并將更換的新泵管放在混凝土泵的接口處。

抗?jié)B混凝土一般都摻加具有減水、引氣性能的外加劑，以增強混凝土的抗?jié)B性能。目前使用的外加劑大部分都是復合型的，同時具有減水、提高泵送性能等功能，摻量是否準確，不但影響混凝土的抗?jié)B性能，還可能影響泵送性能，因此，外加劑計量要準確。很多現場攪拌站采用人工計量的方法，很難保證用量均勻、準確，從而影響混凝土的性能，因此應采用更科學的計量方法來嚴格控制外加劑的用量。

混凝土輸送管道跨越模板時，要設獨立支撐，盡量避免與模板直接接觸，從而減弱混凝土泵對模板的沖擊，有效保護模板的幾何尺寸。但要完全避免也是很困難的，因此，墻體澆筑方式和順序就很重要。墻體混凝土澆筑時，泵管要盡量與長墻平行。混凝土泵活塞要均勻運動，避免短時間內頻繁啟動。

3.3 澆筑

混凝土要分層移動（前進或后退）澆筑。直形池壁和有變形縫的圓形池壁一般都采用往復澆筑的方法，圓形整體池壁一般采用背向閉合澆筑的方法。池體墻壁一般較高，可采用加串筒或從模板側面開窗的方式澆筑，防止混凝土落距過大而使混凝土石、漿分離，出現蜂窩、麻面等質量問題。

振搗要分區(qū)到人，隨澆筑隨振搗，防止出現過震、漏振現象。將振搗棒垂直、迅速插入下層尚未初凝的混凝土中50～100 mm，振搗20～30 s或不再泛氣泡后緩緩拔出，以300～400 mm間距依次進行。振搗過程中要防止振搗棒隨混凝土流動，時刻保持振搗棒垂直下沉，否則振搗棒很可能會卡在密布的穿墻螺桿中無法拔出。構筑物墻體一般較高，澆筑過程中難免造成水泥漿逐層上浮、積累，這時應及時清除浮漿，重新澆筑，減少混凝土表面開裂的可能性。

某污水處理廠初沉池、二沉池集水槽挑梁與池壁聯合澆筑，由于將混凝土澆入狹窄的挑梁模板內比較困難，于是因振搗手長時間振搗墻體內部混凝土，強迫混凝土流入挑梁，造成挑梁與墻體交接處過振，使得滿水時此處滲水比較嚴重，見圖4。

因此，澆筑挑梁混凝土時應主動裝填混凝土，按規(guī)定進行振搗。一些帶有扶壁柱或加強帶的構筑物支設模板時，要密封模板的陰角，以減少漏漿的可能性，并在澆筑過程中嚴格控制振搗頻率。某構筑物澆筑時，由于模板不嚴密，澆筑、振搗不規(guī)范，造成了扶壁柱陰角滲水，對構筑物的使用造成嚴重影響。

抗?jié)B混凝土底板澆筑時，一般要同時吊模澆筑500 mm左右的墻體，并在墻體上部采取止水措施。應在底板適當位置預先植入大直徑螺紋鋼，為墻體模板支撐提供支點。地錨也是抗?jié)B混凝土中抗?jié)B薄弱位置之一，往往因為地錨被腐蝕、膨脹而破壞混凝土。因此，應在地錨與混凝土上部交界處加一木塊將鋼筋套住，使地錨周圍混凝土深度一致，然后再割掉地錨，抹上防水砂漿，見圖5。在底板有利于排水的位置設置集水坑，為雨季排水作好準備。

圖4 錯誤的澆筑方法

圖5 地錨

一些水工構筑物結構比較復雜，澆筑時需頻繁變換澆筑點，從而影響混凝土的澆筑速度，此時要隨時觀察已澆筑的混凝土，如發(fā)現初凝趨向，應立即進行下層混凝土澆筑。當無法保證混凝土澆筑速度要求時，應考慮設置兩套混凝土攪拌、輸送系統(tǒng)同時澆筑。初凝混凝土呈塑性，振搗棒插入會給混凝土造成難以愈合的內傷，并脹開模板引起接茬假象，見圖6。

圖6 混凝土接茬假象

澆筑吊模混凝土時，由于混凝土難以快速初凝，使繼續(xù)澆筑十分困難，一些承包商為加快澆筑速度，將缺口處加上鋼絲網片，來阻止混凝土流動，這將造成部分混凝土只有水泥砂漿相黏結，而無石子相連，嚴重影響混凝土的強度，見圖7。

我們在澆筑這類混凝土時，應減緩澆筑速度，待下部混凝土穩(wěn)定后再繼續(xù)澆筑。

混凝土澆筑過程中要派人隨時巡視模板情況，發(fā)現問題及時處理。

圖7 鋼絲網將混凝土中粗細骨料分離

3.4 養(yǎng)護

澆筑完成后，及時澆水或覆蓋養(yǎng)護外露部分。竹木膠合板模板是很好的覆蓋保溫、保濕材料，應盡量延緩拆模。拆模后，應采取覆蓋或涂膜養(yǎng)護的方法。底板養(yǎng)護宜采用覆蓋養(yǎng)護。

4 裂縫控制

混凝土裂縫是影響混凝土抗?jié)B性能的重要因素，抗?jié)B混凝土施工中，應采取各種措施來減少混凝土裂縫。混凝土裂縫種類較多，常見的裂縫有溫度裂縫、沉陷收縮裂縫和干縮裂縫。

4.1 溫度裂縫

4.1.1 產生原因

混凝土水泥水化過程中，內部積聚了大量熱量，內外溫差較大，產生了很強的溫度應力。當溫度應力突破混凝土約束應力時，混凝土就會產生裂縫。裂縫會逐漸發(fā)展，甚至是穿透混凝土。溫度裂縫開始時可能滲水，但隨著時間的增長，大部分裂縫會逐漸愈合，一般對結構的使用不會構成威脅。

混凝土的內部溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關。隨著水泥用量增大和混凝土厚度的增加，混凝土內部溫度會升高，溫度應力增大，產生裂縫的可能性也越大。

4.1.2 預防措施

摻加少量的粉煤灰來代替水泥，可減少水泥水化而產生的水化熱。實踐證明，混凝土中按比例摻入粉煤灰不但能代替部分水泥并減少水化熱，還可起到潤滑作用，提高混凝土拌和物的流動性、黏聚性和保水性，改善泵送性能。粉煤灰中的活性Al2O3、SiO2與水泥中析出的CaO作用，形成新的水化產物，可用來填充孔隙、增加混凝土的密實度。

在混凝土中摻加具有減水、緩凝作用的外加劑，不但可以改善混凝土的流動性、黏聚性和保水性，還可以減少用水量并提高強度。減少用水量可使混凝土水化熱不至于過分集中，從而減少溫度裂縫。

模板可減緩混凝土表面散熱速度，減小混凝土內外溫度差，從而減少混凝土溫度裂縫，因此在混凝土澆筑完畢后，不要急于拆模。構筑物墻體一般較薄，混凝土內部熱量積累不多，溫度裂縫較少，而在大體積基礎混凝土上較多，因此應采用覆蓋養(yǎng)護，防止內外溫差過大。

4.2 沉陷收縮裂縫

4.2.1 產生原因

鋼筋混凝土現澆結構中，有一種中間寬、兩端窄的水平裂縫，多產生在鋼筋密集、截面及高度變化較大的部位。主要是由于混凝土流動性差，不同時間澆筑的混凝土物理性質差別較大，混凝土下沉密實過程中受到鋼筋、模板限制造成的，見圖8。

圖8 混凝土沉陷收縮裂縫

4.2.2 預防措施

嚴格控制混凝土中各種原材料的比例，在滿足泵送和澆筑要求的前提下，嚴格控制混凝土單位用水量，盡可能減小混凝土的坍落度。可摻加適量外加劑來改善混凝土性能。控制混凝土攪拌時間，防止攪拌不均勻造成混凝土物理性能的較大差異。澆筑過程中，下料不能太快，并充分振搗，防止混凝土堆積及振搗不充分。

4.3 干縮裂縫

4.3.1 產生原因

干燥收縮主要是混凝土在硬化過程中水分蒸發(fā)過快，從而使水泥石干燥收縮而造成的。這種裂縫較小，大部分呈網狀，可能誘發(fā)鋼筋銹蝕，影響混凝土的耐久性。

4.3.2 預防措施

在自然狀態(tài)下，混凝土表面干燥較快。模板能有效地防止混凝土水分蒸發(fā)過快的問題，具有一定的保濕、保溫作用，因此，混凝土澆筑完畢后，不要急于拆模。拆模后應采取灑水、覆蓋等養(yǎng)護措施，保證混凝土表面濕潤。

5 結論

本文通過原材料使用、模板的制作安裝、混凝土的施工及養(yǎng)護等方面，對水池抗?jié)B混凝土施工中常出現的問題進行分析，并提出了預防及處理措施。

綜上所述，對于水池抗?jié)B混凝土施工，應因地制宜，結合工程特點，制定出易于操作、切實可行的施工方案。