傅玉芬

(天津市自来水集团华双水务有限公司，天津300400)

污水处理厂构筑物抗渗防裂施工技术

傅玉芬

(天津市自来水集团华双水务有限公司，天津300400)

以某污水厂为例，结合污水厂水处理构筑物特点，从池体抗渗防裂及施工缝、伸缩缝、对拉螺栓等薄弱环节，阐述了池体抗渗防裂施工的技术要点和控制措施。

混凝土； 抗渗防裂； 施工

城市污水处理厂水处理构筑物主要为钢筋混凝土水工结构，由于使用上的特殊性，混凝土不仅要满足强度要求，还要有抗渗防裂抗腐蚀等功能要求。池体一旦出现渗漏，水厂停运，将影响整个区域的污水排放，并造成土壤及地下水的二次污染。因此在污水厂的施工建设中，解决混凝土构筑物的抗渗防裂是工程质量控制的关键。笔者以某市政污水厂为例，通过分析抗渗混凝土施工特点，阐述了污水厂混凝土施工技术和抗渗防裂控制措施。

1 工程概况

某市政污水厂工程处理能力为9×104m3/d，主要包括粗格栅、进水泵房、细格栅、MBR池、接触池等水处理构筑物。混凝土抗渗等级为S6，底板厚度为400～1 000 mm, 池壁厚度为350～850 mm。

2 水处理构筑物工程特点及难点

(1)水处理构筑物混凝土抗渗防裂要求较高，作为污水池体还有抗腐蚀及严格控制碱集料反应的要求，对混凝土施工质量要求较高。

(2)平面尺寸大，单体容积大，混凝土浇筑量大，部分池体具有底板厚、池壁较高、池体超长等特点，混凝土施工时水化热大,易产生裂缝。

(3)池体形状不规则，异形截面较多，模板支护方案复杂，支护质量不好时容易形成混凝土浇筑质量隐患。

(4)池体存在预埋套管、施工缝、变形缝、穿墙螺栓等薄弱环节，一旦结合部位处理不好，容易渗水，给工程抗渗要求带来困难。

3 池体抗渗防裂控制技术措施

水处理构筑物的防渗主要通过抗渗混凝土自身结构的密实性来实现，因此加强混凝土浇筑质量控制，提高密实度，对池体混凝土施工质量控制至关重要。按照规范要求，水处理构筑物水池满水试验渗漏量≤2 L/(m2·d)。

3.1 模板施工

由于水处理构筑物池体形状的不规则性，墙体和构筑物基础一般都是几何结构，为便于切割组合，工程全部采用木模板。模板施工前，根据池体尺寸形状确定模板支设方案。模板支撑表面要求平整干净，支撑牢固无变形，满足强度要求，以免浇筑混凝土时产生坍塌或爆模现象。模板拼缝处及转角处垫10 mm宽岩棉，使接缝严密不漏浆。采用合适尺寸的对拉螺杆进行紧固，螺杆间距合理，螺杆两侧用双螺母锁紧。池壁较高时，池壁侧模设上、中、下三道支撑，保证支撑强度，防止跑模，如图1所示。

图1 模板支设示意Fig.1 Schematic diagram of template construction

3.2 钢筋绑扎

钢筋须无锈蚀现象，绑扎应牢固，尺寸偏差控制在规范允许的范围内。严格检查垫块的厚度和位置，确保混凝土保护层厚度，避免钢筋在混凝土振捣过程中发生偏移，出现露筋现象。

3.3 混凝土浇筑施工

3.3.1 原材料控制

优选混凝土供应厂家，在签订合同前了解混凝土泵站的规模、实力，确保能连续供应，根据浇筑时的天气条件综合确定配合比。加强材料检查验收，派专人到混凝土泵站监督，严格控制粗、细骨料，粗骨料采用粒径5～21.5 mm的碎石，确保级配良好，石子含泥量不得超过1%；细骨料采用中砂、河砂，含泥量不得超过3%。控制外加剂掺量，检查其合格证出厂报告和材质证明等资料并做复检，严格按照要求配比进行搅拌。

对大体积高温混凝土施工，采用水化热较低的硅酸盐水泥，粗骨料选用粒径较大、级配良好的石子，细骨料采用中、粗砂，可以适当减少用水量和水泥用量，从而减小水泥水化热，降低混凝土温升。

根据天气温度和现场条件等确定混凝土的运输时间和发车间隔，严格、合理组织混凝土供应，确保不出现因不能连续浇筑造成的施工冷缝。

3.3.2 坍落度控制

浇筑混凝土时，要控制混凝土入模自由倾落的高度。派专人对进场的所有混凝土进行坍落度检验，坍落度检测前，先对砼罐车快速搅拌60 s，在混凝土放出30 s后再取样进行检测。必须保证坍落度在(100±20)mm内，一旦超出不得使用。如果坍落度小于80 mm，可以现场掺减水剂调整，但加减水剂后必须强行快速搅拌180 s以上。抽取混凝土抗渗、抗压试件，试件经标准养生到达龄期时，送试验室进行试验。

3.3.3 混凝土浇筑振捣

混凝土必须连续浇筑。采用机械振捣至混凝土表面泛浆无气泡时为宜，即“紧插慢拔30 s、冒完泡才算好”的振捣技术要领。既要注意把握振捣力度，又要防止振不到位或过振现象。用标尺控制混凝土的浇筑厚度，严禁一次过厚浇筑，在浇筑上层混凝土时振捣棒要伸进下层50 mm。振捣过程中严禁振动棒碰触到钢筋、预埋件、模板等构件，浇筑的同时设专人检查钢筋的保护层和位置，随时调整避免露筋。浇筑池壁板混凝土时，由专人随时用木锤敲击模板，防止漏振。

加强二次振捣，选择好二次振捣的时机。通常在初凝前对混凝土进行二次振捣,施工时以坍落度值间接判定混凝土初凝时间。对于薄壁混凝土，混凝土密实度要求更高，在施工时更要严格管理，不得出现漏振情况，混凝土坍落度达到30～50 mm时进行二次振捣为宜,同时控制好二次振捣的持续时间。对底板采用分层间歇浇筑的方法，并在混凝土浇筑完毕后拍实压光，防止表面产生裂缝。

二次振捣可以使混凝土密实度提高l%～3%，提高防渗性能，消除混凝土由于沉陷产生的裂缝。

3.3.4 混凝土养护

混凝土浇筑后内部产生水化热，内外温度差会形成温度裂缝，而外部环境温度过高，尤其是夏季高温时，会导致混凝土表面水分蒸发形成收缩裂缝，良好的养护措施可以有效减少混凝土裂缝的出现。特别是对于污水厂水处理构筑物，构筑物的墙体较薄而底板较厚，更容易造成内外部温差过大，因此养护工作尤为重要。通常采用覆盖养护方法，在混凝土浇筑完毕12h后，进行覆盖保湿，养护时间根据条件具体确定，一般不少于12天。

该工程由于多数大体积混凝土施工都在夏季高温阶段，因此针对池壁及底板情况制定了严格的混凝土养护措施。底板上采用塑料薄膜覆盖严实，防止透风漏气、水分蒸发散失并带走热量，见图2。白天温度较高时只覆盖塑料布保湿，晚上温度较低时及时增加覆盖棉毡进行保湿保温养护。如遇大雨天则在混凝土上再加盖塑料布，防止积水太多导致混凝土表面温度太低而加大温差。池壁混凝土浇筑完毕后洒水养护，养护7天后池壁侧模方可拆出，拆模后在池壁挂满草帘，并采用1寸管置于池壁上侧，管上每隔300 mm钻一个Φ4 mm孔眼用于喷淋，养护时派专人监护,始终保持草帘湿润。

施工时在混凝土内埋设测温点，深度分别设在板中及距表面10 cm处，测量中心最高温度和表面温度，如图3所示。必须将混凝土的内外温差控制在25 ℃以内，使混凝土在缓慢的散热过程中获得必要的强度。当温差过大时，增加混凝土表面覆盖，以提高表面温度。

图2 混凝土养护Fig.2 Construction of concrete curing

图3 混凝土内外温度曲线Fig.3 Inner and outer temperature of concrete

3.3.5 拆模

模板可以减缓混凝土表面热量的散失速度，降低混凝土内部和外界的温差，从而减少混凝土温度裂缝的产生。因此，在完成混凝土浇筑后，不能急于拆模，以免使混凝土表面暴露在干燥的环境中，加剧混凝土表面裂缝。同时，混凝土强度不足时，拆模还会对预埋件的紧固产生影响，留下渗漏路径隐患，控制好拆模时间至关重要。须根据混凝土部位、天气和温度条件，依据同条件养护试块及标准养护试块强度数据综合进行判定，夏季一般以3～7天为宜。

4 特殊部位薄弱环节质量控制

4.1 施工缝施工

施工缝留置在池壁上，距离底板约500 mm上下处，为水平施工缝，池壁有腋角时施工缝设在腋角上口以上200～300 mm处。

该工程中施工缝采用止水钢板形式，宽300 mm,厚3 mm，弯折角朝向迎水面，设在池壁1/2处，埋设在施工缝上、下各1/2；止水钢板与钢筋焊牢，支正，现场安装焊接时要搭接50 mm长，立缝两侧均应满焊，如图4所示。

图4 施工缝结构Fig.4 Structure of construction joint

底板混凝土浇筑至止水钢板中间部位，浇筑完成后，混凝土强度在初凝时(夏天一般为6～8 h)，采用钢丝刷沿长度方向对混凝土表面进行拉毛处理。钢丝刷随刷随用水涮干净，然后用高压水冲刷掉混凝土表面的浮浆。对施工缝表面采用拉毛做法，能够保证底板池壁新旧混凝土结合紧密，避免发生渗漏。施工缝表面必须苫盖麻袋片并坚持养生浇水不少于7天后，方可进行池壁的浇筑。

池壁支模板时要仔细清理混凝土施工缝表面，并用高压水冲洗一次，施工缝表面不得有杂物堆积，不得有积水。池壁混凝土浇筑开始时，先铺3～5cm同配比水泥砂浆，并保证随下砂浆随下混凝土，下砂浆与下混凝土间隔时间不超过30min。混凝土浇筑时下料厚度不得超过40cm，振捣时要在止水钢板两侧分别下棒，间距不大于40 cm,保证振捣质量。

4.2 沉降缝施工

为克服池体两侧之间荷载相差较大而使池体发生不均匀沉降造成对整体结构的破坏,对超长构筑物一般会设置沉降缝。沉降缝是构筑物整个结构防水的薄弱环节，不但要保证其具有适应温度伸缩、结构变形的特性，而且要保证伸缩缝处不出现贯穿通道，避免形成渗漏。该工程中沉降缝采用中埋式橡胶止水带，沉降缝宽30 mm,表面用SGJL-851双组份聚硫密封胶密封,迎水面刷宽600mm的防腐涂料，见图5。

图5 伸缩缝的做法Fig.5 Process of expansion joint

进场前严格检查橡胶止水带质量，进场后妥善存放以防被钢筋等划破，留下漏水隐患。橡胶止水带必须正确安装，止水带中央的圆环与沉降缝中轴线必须重合(见图6)。

图6 细格栅止水带布置Fig.6 Waterstop arrangement of fine rack

为防止浇筑混凝土时因振捣导致橡胶止水带位置偏移，必须做好橡胶止水带的支撑固定工作，特别是底板处的支撑。在模板安装时要加强顶撑、斜撑和止水带的固定，在混凝土振捣时设置专人检查、调整。

止水带严禁现场搭接，以免搭接不严密形成水渗漏通道。混凝土浇筑过程中要时刻关注橡胶止水带位置不移动，周围混凝土振捣密实，严禁超振和漏振。

待混凝土达到设计强度，拆模后对沉降缝进行嵌缝施工。清除杂物、油污，保持沉降缝表面干燥，嵌缝前先设置防污胶带，按说明书搅拌密封膏，严禁把气泡混入密封胶内。密封膏嵌填施工后，应养护2～3天。

4.3 预埋套管和管件施工

埋入防渗混凝土中的各类套管均设止水环，安装前对与混凝土的接触面进行除锈，避免套管与混凝土之间出现缝隙影响防水效果。安装套管时严格控制中心标高和水平度，与相邻钢筋焊接牢固。预埋套管周围的加固钢筋较多，浇筑混凝土时要分层下料，小心振捣。对口径大于DN1000mm的预埋套管，坚持从一侧下料并加强振捣，待另一侧见到混凝土流出，并充满预埋套管底部时再从两侧下料，防止两侧同时下料造成预埋套管底部出现窝气现象，致使套管底部混凝土出现空洞，形成水的通路而发生渗漏。

4.4 穿墙螺栓处理

穿墙螺栓采用中间带止水片的对拉螺栓阻断渗水通路，如图7所示。

图7 穿墙螺栓处理Fig.7 Structure of wall-through bolt

由图7可见，混凝土与螺栓杆结合处形成的渗水通路，几乎全由止水片承担止水功能，因此止水片的焊接质量非常关键。混凝土拆模后，需要切断探出池壁的螺栓，凹模的填补也是保证螺栓不锈蚀、阻断渗水来路的关键。凹模处需先进行喷水湿润；湿润后刷108胶与水泥搅和物，再用1 ∶1.5干硬性水泥砂浆填补，边填边用铁锤击实，待填至将要与池壁表面平时，用1 ∶1.5水泥砂浆抹平、压实，完毕后盖塑料膜喷水养护7天。

5 质量控制措施

(1)加强过程检查，实行全员质量管理。每项工序施工前进行详尽的操作培训和技术交底，实现对各项施工工艺的监控，确保各项措施得到严格落实。

(2)对工程重点部位施工实行样板制，经项目部、公司质检部门、监理鉴定达到要求后，再进行大面积施工。做到统一操作程序，统一施工作法，统一质量验收标准。

(3)建立信息反馈机制, 发现操作薄弱点,进行二次培训，提高施工人员的操作水平，减少重复缺陷。

6 结语

经过对混凝土施工各个环节的控制，项目完成后，各个池子满水试验渗漏量均≤1.2 L/(m2·d)，满足规范要求，为今后水厂的良好运行奠定了基础。

[1] 陈进.污水处理厂土建工程施工要点及技术改进[J].低碳世界, 2016(19):178-179.

[2] 郭智勇，周代军，罗刚.浅谈城市污水处理厂构筑物防渗漏控制措施与管理要点[J].建设监理，2015(3)：71-73.

[3] GB50334—2002 城市污水处理厂工程质量验收规范 [S].

水是生命的源泉

农业的命脉

工业的血液

Anti-permeability and crack prevention engineering technology in structures of sewage treatment plant

Fu Yufen

(HuashuangWaterworks,TianjinWaterworksGroupCo.,Ltd.,Tianjin300401,China)

Taking one sewage treatment plant as an example, combining the features of structures in the sewage treatment plant, the technical key points and control measures in the tank anti-permeability and crack prevention engineering were discussed from the vulnerable areas, such as tank anti-permeability and crack prevention, construction joint, expansion joint and split bolt.

concrete; anti-permeability and crack prevention; engineering

TU992.05

B

1673-9353(2016)06-0048-05

10.3969/j.issn.1673-9353.2016.06.012

傅玉芬(1973- )， 女， 天津人， 工学硕士， 高级工程师， 主要从事给排水工程建设及供水管网管理工作。E⁃mail：fuyufenfyf@163．com

2016-10-12