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宜昌污水處理廠水池裂縫形成原因

發布時間:2019-01-02 10:03:00 點擊:

隨著我國經濟建設的不斷發展,我國城市化和城鎮化也將隨之加快發展步伐。人類環保意識的普及和對環境要求的不斷提高,環境污染問題已經引起了社會和國家的高度關注,治理環境污染將是未來社會發展中的重要目標之一。

  1 工程概況

  某污水處理廠日處理污水20萬立方米,污水處理采用脫氮除磷工藝,深度處理采用高效沉淀池+濾池+二氧化氯消毒工藝。水池面積比較大,要求混凝土強度等級及抗滲等級較高,結構復雜泵送施工,難度較大。

  2 污水處理廠水池結構設計特點

  水池結構作為污水處理廠的關鍵構筑物之一,應具有較高的防水性能、防腐蝕性能、抗滲透性能和抗壓性能等。污水處理廠設計是一個綜合型機槍的系統工程,設計眾多學科和部門。對于設計人員來說,污水池結構設計除了要做一般的荷載計算、強度計算、抗震計算、抗裂度計算、裂縫寬度驗算以外,還要考慮其污染源的防腐設計、抗滲透設計、抗凍設計等特殊要求。

  3 結構設計中產生裂縫的原因分析

  (1)結構設計人員在設計中往往會片面的強調混凝土結構的抗壓強度和抗滲等級,造成片面的提高混凝土的強度等級或增加水泥的用量,進而導致水化熱的增加和混凝土收縮變形的增大,最終導致混凝土結構裂縫的產生,破壞水池結構的抗滲性能。(2)在變形縫結構設計中,由于設計員對規范理解不夠透徹,主觀臆斷忽視實際,按照相應的國家規范及圖集要求,不能合理地設置水池結構的變形縫。受到外界條件發生變化時,造成了水池結構就難以適應變形的需要,從而產生裂縫。(3)在對水池結構進行構造鋼筋設計時,并沒有按矩形水池和圓形水池分包進行合理的構造配筋,將會造成貫穿裂縫的后果。(4)設計過程中最不利荷載組合選取的不當,當結構受到最不利荷載組合時則會造成水池結構產生裂縫甚至破壞。(5)構件錨固長度過長、構件布置過密、設計拉鉤筋或者鋼筋類型設計的不合理等水池結構中預埋件設計的不合理,都會造成混凝土在振搗過程中難以密實,從而導致預埋構件與混凝土結構之間產生裂縫。(6)在水池結構設計中忽略了地基對池壁混凝土收縮變形的約束條件,如果水池處于堅硬的基礎上,當外界條件變化時,池壁混凝土結構將產生變形,同時堅硬的基礎也約束了池壁混凝土結構的變形,其產生的應力大于混凝土抗拉強度時,在應力最大的地方就會產生裂縫。

  4 結構施工產生裂縫的原因分析

  (1)水池結構在施工過程選擇在高溫季節中,由于夏季太陽直射高溫,環境溫差較大,并且灑水養護不及時,產生了不均勻不規則裂縫。(2)施工過程中,沒有嚴格按照設計圖紙要求控制好水灰比和水泥用量,造成水化熱過大,促使水池裂縫出現的概率大大的增加了。(3)在施工該過程中,沒有嚴格控制或忽視了混凝土的質量、沒有注意鋼筋保護層厚度、混凝土坍落度或者混凝土振搗不密實等,都可能導致水池池壁裂縫的產生。(4)在施工過程中忽視預埋件表面的銹蝕、油污的清除,產生形成裂縫或者縫隙。(5)施工過程中變形縫止水帶一般為橡膠止水帶或者鋼邊橡膠止水帶,由于止水帶設置偏移位置或者不順直等造成與混凝土的粘結不緊密,形成了縫隙的出現。

  5 采取有效治理措施

  主要根據從設計過程和施工過程中的不同階段的影響因素,對污水處理廠的水池現存的縫隙問題提出了相應的防治措施合解決對策方案。

  5.1 在結構設計過程中控制裂縫的措施

  控制好水池的各種變形縫位置和混凝土結構的施工縫能有效地防止滲透和裂縫的發生。水池類構筑物并不能保證不會開裂,對于設計人員來說,重要的是做好裂縫的控制。一方面設計人員要事先對可能的不利因素及其影響予以預防,在結構設計過程中采取的控制裂縫措施有:(1)設計中應合理的選擇混凝土的強度等級和低水化熱、抗滲性能好的的水泥種類,同時還應嚴格控制每立方米混凝土水泥的用量,以減少水化熱的釋放量,減少收縮變形,能有效地控制裂縫的發展。(2)嚴格相關國家規范設計伸縮縫或沉降縫,以免當外界條件變化時,結構內產生不均勻的應力,當應力達到一定程度時形成裂縫。(3)在同一方向盡量使用相同或相近直徑的鋼筋,能夠很好的防治裂縫的產生。(4)在水池結構的設計過程中,對于有穿墻套管的水池設計應充分考慮穿墻套管的數量及位置,以免在施工過程中造成施工錯誤后開鑿添加。(5)鋼筋混凝土水池在結構設計時還應該進行抗裂度驗算和裂縫寬度的驗算。(6)應根據水池的形狀和大小選擇相應的構造配筋和施工縫,如對溫度荷載和濕度荷載比較敏感的地面式矩形水池池壁,為了避免池壁貫穿裂縫的出現,水池水平方向沒測的構造配筋率以不低于0.15%為宜。對于圓形水池池壁幻想最小構造配筋率,外側不低于0.35%,內側不低于0.15%。(7)在水池設計中,還應考慮各種類型的荷載組合方式,找出對水池最不利的荷載組合,利用最不利組合進行設計和分析。

  5.2 施工過程中防止滲漏的措施

  (1)不宜選擇在高溫季節施工,減小高溫環境溫差產生的溫度變形,防止裂縫的出現。(2)施工過程中,應嚴格控制水灰比和水泥的用量,以免水化熱過大,加大結構裂縫出現的概率。(3)施工過程中,應嚴格控制混凝土的質量、混凝土鋼筋的保護層厚度、混凝土的坍落度等,同時可以對混凝土進行多次振搗或者復振以提高混凝土的密實度。選用合適的養護措施,提高混凝土的抗拉或抗裂強度,能夠有效地防止裂縫的發展造成貫穿裂縫形成。(4)施工中必須對預埋構件表面銹蝕、油污進行清除,以保證混凝土和預埋構件之間的緊密粘結,防止形成裂縫。(5)在對變形縫的施工中,可以采用加強帶替代措施減少裂縫的產生,保證施工的連續性。(6)目前工程建設中變形縫止水帶為橡膠止水帶和鋼邊橡膠止水帶,施工時可以固定好止水帶位置防止止水帶發生偏移,,振搗時注意止水帶底部混凝土的振搗距離和復振次數,以保證止水帶和混凝土的密實粘結,以免漏振造成漏縫的產生。(7)施工過程中應避免施工縫處滲漏,可以通過該劇施工面的剔鑿方式,采用不同種類施工縫加強方式(如鋼板止水帶、不同的形式的企口縫或者多種方式結合),調整施工縫連接處材料的成份等方式來加強接縫處的粘結強度。

  6 結論

  本文針對污水處理廠水池構筑物的特征,從設計和施工等不同角度介紹了混凝土結構裂縫產生的原因,分析指出了即將開工的工程中應根據工程特征和環境條件,綜合利用多種關鍵施工技術來指導施工過程中的裂縫產生的控制。

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