太原市呼延水廠二期清水池工程技術優化研究

王 少 杰

(1.太原市黃河殷舟工程服務有限公司，山西 太原 030009； 2.太原市黃河供水有限公司，山西 太原 030009)

太原市呼延水廠二期清水池工程技術優化研究

王 少 杰1,2

(1.太原市黃河殷舟工程服務有限公司，山西 太原 030009； 2.太原市黃河供水有限公司，山西 太原 030009)

根據呼延水廠二期工程中清水池項目的實際情況，將傳統帶伸縮縫的水池與新型帶引發縫的水池進行了技術與經濟方面的對比，并分析了清水池施工中的重難點，提出了相應的施工建議，以實現水資源的優化配置。

清水池，伸縮縫，引發縫，抗滲性能

1 工程概況

太原市是山西省省會，國家級歷史文化名城，同時也是山西能源與重化工基地，但太原市的地下水資源卻十分貧乏且已嚴重超采，地下水位普遍、連續、急劇地下降，引起地面沉降，因此只能限量合理開采，以保護和涵養地下水資源，實現水資源優化配置和可持續利用。為了解決此問題，太原市引黃給水工程于1998年開建，規劃設計總投資23.07億元，建設規模為日供水80萬 m3，一期工程投資13.85億元，建設規模日供水40萬 m3。主要建設項目包括凈水廠一座(即呼延水廠)，DN300 mm～DN2 200 mm輸配水管線103余千米。水廠于2003年10月底正式投產，并入城市供水管網。根據太原市“南移西進，北展東擴”的總體發展規劃，隨著其供水范圍的不斷增加，呼延水廠二期工程已經于2015年正式開工建設，實際用地面積8.446 ha，包括清水池、水質試驗中心、預處理投劑間、北凈水車間、深度處理車間等，而呼延水廠二期工程的開建，將使黃河水源城市供水系統進一步得以完善，同時更有力地加強了太原市城市供水安全體系。

2 清水池方案比選

本項工程為呼延水廠二期清水池工程，屬于地下式鋼筋混凝土結構，清水池主體結構采用C30補償收縮混凝土，池內框架柱均為C30，池內找坡及填充混凝土等級均為C15，包管混凝土等級為C20，構造柱和圈梁混凝土等級為C25，抗滲等級S6。

本期工程清水池共兩座，并列布置，單座平面尺寸79.1 m×68.8 m，池體深度6.55 m，屬于全地下式鋼筋混凝土蓄水構筑物，池體內部為節省造價，采用框架柱支撐體系，磚砌導流墻結構。本次設計采用混凝土部分鋼筋貫通引發縫的設計理念，現就其優點與傳統帶伸縮縫水池做如下比較(見表1)。

3 清水池施工重點難點技術分析

通過呼延水廠一期工程的建設運營以及二期工程的建設，深刻地感受到在清水池施工中防滲漏問題是其難點亦是其關鍵所在，因此做好水池的防滲漏是水廠建設的重中之重。為什么水池會經常發生滲漏，給企業造成重大的損失，我們在工程的實際施工過程中不難發現，施工單位在清水池施工中抓不住施工要點，作為特種結構不能嚴格按照標準圖進行施工，從而造成施工質量難以控制，導致在日后的生產運行中或多或少會產生滲漏現象，嚴重時可導致水池無論如何都無法將水注滿，給水廠的日常運營帶來嚴重的損失。因此，通過總結本工程的經驗教訓發現解決好此問題一定要特別重視以下幾點：

1)處理好基礎是前提：由于清水池池底的面積非常大，在施工中經常會遇到地質構造復雜、地基不均勻的情況，例如在本工程中，場地地貌單元屬于山前丘陵地貌，工程淺層地基土構成受廠區南北兩條沖溝控制，巖性分布極不均勻。場地主要不良地質現象為濕陷性黃土地基，沿西至東分別出現有非自重濕陷性地基與自重濕陷性地基。因此在地基處理中如果沒有運用很恰當的方法，會造成地基不均勻沉降從而導致結構開裂，引發水池發生滲漏。所以清水池建設的選址非常重要，盡量選擇土質均勻的場地，如果地質要求不能很好地滿足，一定要保質保量地做好地基處理的換土、強夯等工作，防止其產生不均勻沉降造成清水池發生滲漏。

表1 傳統帶伸縮縫水池與帶引發縫水池比較表

2)留設好伸縮縫是關鍵：嚴格來講，清水池在施工中不宜留設伸縮縫，但必須留設時，一定要在施工中處理好伸縮縫處的橡膠止水帶，這也是一期工程中出現滲漏情況最突出的問題，因此在二期工程施工中通過對一期工程經驗教訓的總結，對此問題給予了特別的重視。首先要防止因橡膠止水帶位置偏移以及被擊穿從而導致的漏水事故，在此部分的施工過程中，安裝橡膠止水帶時要認真仔細，有條件時要派專人進行監督檢查，一定要將橡膠止水帶固定牢靠，防止其日后產生偏移；施工中不允許固定橡膠止水帶或其他物品時在其上釘釘，從而擊穿橡膠止水帶，埋下滲漏隱患。其次在混凝土振搗時也要特別注意，因為振動棒在振搗時也會使橡膠止水帶發生偏移，從而形成水池的薄弱點，造成清水池發生滲漏，這兩點在清水池伸縮縫的施工中至關重要。

3)嚴把材料關是保障：選擇抗滲性能優的材料，并加入適當的外加劑以提高其抗滲性能，例如在本工程中使用低堿硅酸鹽水泥P.O32.5，P.O42.5，并在混凝土中加入了減水劑、膨脹劑以及引氣劑，增加了混凝土的密實度，降低了混凝土收縮開裂的趨勢，使清水池的抗滲性能得到顯著的提高。

4)技術創新是亮點：二期工程中清水池的設計采用混凝土部分鋼筋貫通引發縫的設計理念，其屬于不完全伸縮縫，縫兩側混凝土不連續澆筑，新舊混凝土之間仍設橡膠止水帶，縫隙間鋼筋連續。且由于鋼筋連續，縫隙可傳遞彎矩及拉力，池體完工后為一整體，內水壓作用下池體自身平衡水側壓力；池體整體抗震性能良好，完工后為整體式池體，縫隙有約束，縫隙間不易產生拉開、錯位等變形，抗地基變形能力好。較傳統帶伸縮縫的水池，其構造特點、抗震性能、混凝土抗裂性能、抗地基變形能力均有顯著提高。

4 結語

在呼延水廠二期清水池工程的建設中，本著提高質量、節約成本的思想，引入其中一些新技術，相較于一期工程而言，整體達到了一個新的水平，但在工程建設中亦發現了一些新的問題，有待我們進一步去探索和研究。

1)在水池池體的設計計算中，當前的計算理論仍然不夠成熟和準確，只能估算其于一定的計算范圍內，因此在實際施工中，對其質量控制造成了一定的難度，尤其是水池的滲漏問題，在水廠建設中是致命的問題，因此在總結本工程經驗及教訓的同時，需要我們在今后更加精細的研究。

2)在新技術應用方面，我們仍然固步自封，只局限于國內，沒有去借鑒國外的一些好的經驗與成果，例如在美國的水廠中，清水池的容積要比國內小許多，而他將許多提升蓄水池設置在了配水系統中，這樣不但提高了設備的運行效率，還節約了建設投資。因此，這些國外先進技術亦值得我們去借鑒及應用。

[1] GB 50069—2002，給水排水工程構筑物結構設計規范[S].

[2] CECS 138:2002，給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程[S].

[3] 太原市呼延水廠二期工程初步設計文件[R].成都:中國市政工程西南設計研究院，2011.

Research on Qingshuichi engineering optimization of Taiyuan Huyan water plant second phase

Wang Shaojie1,2

(1.TaiyuanYellowRiverYinzhouEngineeringServiceCo.,Ltd,Taiyuan030009,China;2.TaiyuanYellowRiverWater-SupplyCo.,Ltd,Taiyuan030009,China)

According to the fact of the clean-water reservoir in the second phase project of Huyan Water Plant, the paper analyzes the technical and economic comparison between the traditional pool with expansion joints and the new pool with the trigger joint, analyzes the construction key and difficult points of the construction, and points out the respective suggestions, so as to realize the optimal allocation of the water resources.

clean-water reservoir, expansion joint, trigger joint, anti-leakage performance

1009-6825(2017)05-0051-02

2016-12-02

王少杰(1985- )，男，碩士，工程師

TU318

A