□齊 堅(jiān)(河南水利建設(shè)投資有限公司)
清水池的主要作用是貯存水廠中凈化后的清水,用來調(diào)節(jié)水廠制水量與供水量之間的差額。作為凈水廠的重要組成部分,其施工質(zhì)量(尤其是防滲處理)的好壞嚴(yán)重影響著凈水廠效益的發(fā)揮。目前實(shí)際工程中清水池的主要型式為地下或半地下式矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),清水池在建造過程中如果不做好防滲處理措施,一旦在水廠運(yùn)營過程中發(fā)生滲水漏水,將非常難以處理,維修相當(dāng)困難,因此在清水池的施工過程中需要特別注意防滲處理。本文以禹州市西南部山區(qū)集中供水工程中的清水池為例,介紹其防滲施工措施。
禹州市西南部山區(qū)集中供水工程是針對(duì)禹州市西南部山崗地區(qū)飲水不安全問題而建設(shè)的準(zhǔn)公益性項(xiàng)目,設(shè)計(jì)規(guī)模為1.5萬m3/d,項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要由四部分組成:供水干管工程、廠區(qū)工程、蓄水池工程、配水管網(wǎng)工程。其中廠區(qū)內(nèi)建有兩座半地下式矩形鋼筋混凝土清水池,兩座清水池總?cè)莘e按設(shè)計(jì)日供水量的26.67%考慮,單池平面尺寸27.3m×19.5m,有效水深3.80m,單池有效容積2000m3,總?cè)莘e4000m3。清水池底板混凝土400mm厚,池壁混凝土300mm厚,池內(nèi)底板與頂板之間均勻設(shè)有24根立柱,6道導(dǎo)流墻,池頂設(shè)有DN200的通風(fēng)管8根,清水池不具備重力排水條件,因此,清水池未設(shè)排水管道,需要放空時(shí),采用潛水泵排水,池底排水坡度i=0.005,坡向集水坑。
禹州市西南部山區(qū)集中供水工程的兩座清水池池壁較高,迎水面積大,但是池壁厚度很小,僅為300mm厚,為現(xiàn)澆混凝土板壁,水池容積大,水壓力高,如果施工過程中處理不當(dāng),薄壁混凝土極易發(fā)生滲漏現(xiàn)象。因此在施工過程中,必須采取較為完善的技術(shù)措施來保障清水池的防滲性能。以下針對(duì)清水池施工過程中對(duì)防滲性能影響較大的幾個(gè)關(guān)鍵方面進(jìn)行說明:
根據(jù)本項(xiàng)目的巖土工程勘察報(bào)告,清水池基礎(chǔ)持力層為第三層粉質(zhì)粘土,地基承載力特征值為160kPa,地下水位較低,為第四系松散層孔隙潛水類型,工程地質(zhì)條件相對(duì)較好。但是為進(jìn)一步減少地基沉降,防止因地基不均勻沉降而導(dǎo)致清水池結(jié)構(gòu)性開裂滲漏,本工程對(duì)原有地基采用鋪設(shè)砂墊層的方法進(jìn)行加固。
砂墊層施工前,先砌筑擋砂墻,并將基底表面浮土、淤泥、雜物等清除干凈,然后根據(jù)經(jīng)試驗(yàn)確定的攤鋪厚度進(jìn)行施工,分層攤鋪壓實(shí),用振搗器往返振搗密實(shí),振搗器移動(dòng)時(shí),每行應(yīng)搭接1/3,以防振動(dòng)面積不搭接。壓實(shí)后經(jīng)貫落度試驗(yàn)及環(huán)刀試驗(yàn)檢測(cè)合格進(jìn)行下一層施工。砂墊層施工完成后應(yīng)注意成品保護(hù),對(duì)墊層表面進(jìn)行覆蓋,防止墊層表面暴曬、風(fēng)干。鋪設(shè)砂墊層后,可保證清水池結(jié)構(gòu)沉降為柔性均勻沉降,有效防止了清水池的結(jié)構(gòu)性開裂。
如果采用普通混凝土澆筑清水池,混凝土在硬化形成過程中,初期水和水泥之間發(fā)生反應(yīng)形成體積比原材料體積小的晶體,后期又由于混凝土內(nèi)水分的蒸發(fā)而引起干縮,這樣就容易在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生微小裂縫,這些微小的裂縫會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)展成越來越大的裂縫甚至形成貫通裂縫,從而導(dǎo)致清水池發(fā)生滲漏。因此,為提高混凝土的抗?jié)B性,本工程的清水池采用抗?jié)B混凝土澆筑,抗?jié)B等級(jí)S6。
具體施工過程中,在鋼筋綁扎時(shí),鋼筋的直徑、間距、位置、搭接長度、保護(hù)層及預(yù)埋件的位置和數(shù)量均應(yīng)符合要求,鋼筋綁扎一定要牢固,防止在振搗過程中發(fā)生變位,造成露筋而引起滲漏,鋼筋與模板之間要留有足夠的保護(hù)層厚度,固定內(nèi)外模板使用的對(duì)拉螺栓采用止水螺栓。在清水池混凝土澆筑過程中,加強(qiáng)施工管理,通過試配獲得最佳配合比,并嚴(yán)格控制混凝土配合比;選擇適宜的水灰比值,保證足夠的水泥用量,使混凝土具有良好的和易性和抗?jié)B性;選擇合適的砂率,確保粗骨料之間的空隙被水泥砂漿充分填充,從而獲得較高的密實(shí)度;選擇適宜的塌落度,塌落度不宜過大,不然容易產(chǎn)生沁水現(xiàn)象,游離水蒸發(fā)之后形成的細(xì)孔將降低混凝土的抗?jié)B性能。澆筑過程中還需注意間歇時(shí)間不能超過初凝時(shí)間,并充分振搗,以增強(qiáng)混凝土的密實(shí)性,振搗過程中要注意保護(hù)模版,以防混凝土變形和漏漿。澆筑完成之后的養(yǎng)護(hù)對(duì)抗?jié)B性能的影響也很重要,應(yīng)在混凝土上覆蓋塑料膜,并時(shí)常澆水保持濕潤14d,減慢混凝土內(nèi)部的水分蒸發(fā)速度。
本工程清水池需分兩次澆筑,因此施工縫不可避免,而施工縫又是容易發(fā)生滲漏的薄弱環(huán)節(jié),因此對(duì)施工縫的控制處理也非常重要。在本清水池實(shí)際施工過程中,施工縫設(shè)置在池底以上0.5m處,縫中設(shè)置0.5mm厚的鍍鋅鐵皮止水帶。止水帶應(yīng)平整、尺寸準(zhǔn)確,其表面的鐵銹、油污應(yīng)清楚干凈,不得有砂眼、釘孔,帶面不得有裂紋、孔洞,止水帶接頭采用搭接,搭接長度≥20mm,且必須采用雙面焊接,不得在止水帶上穿孔或用鐵釘固定就位。在首次澆筑混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2MPa以上后再進(jìn)行二次澆筑,二次澆筑前先除去首次澆筑混凝土表面的雜物,沖洗干凈并保持充分濕潤,在施工縫處先鋪1層20mm厚的水泥素漿,池壁模板用止水螺栓加固,按規(guī)范設(shè)置止水環(huán),第二次澆筑不留縫一次性澆筑完成,澆筑過程中應(yīng)特別注意在施工縫處細(xì)致?lián)v實(shí),使其與首次澆筑混凝土密切結(jié)合。
除采用防滲混凝土澆筑之外,對(duì)清水池池壁內(nèi)外涂刷高效防水劑無疑給清水池的防滲效果又加上了一層保險(xiǎn)。在本清水池混凝土澆筑完成并養(yǎng)護(hù)之后,對(duì)池壁內(nèi)側(cè)迎水面噴涂水性高效有機(jī)硅防水劑。清理基面之后將防水劑直接噴涂到池壁內(nèi)表面,滲透到混凝土表層內(nèi)5~8mm,起到緩凝劑、減水劑和增強(qiáng)劑作用,其與混凝土的膠合固化作用能夠填補(bǔ)混凝土表面的細(xì)微裂縫,從而在混凝土表面形成不透水層,起到良好的抗水滲透作用。有機(jī)硅防水劑在干燥的池壁基面上縱橫連續(xù)施工3遍,中間不間歇,施工后24h內(nèi)做好保護(hù),不得受雨水侵襲。
除了對(duì)清水池內(nèi)壁進(jìn)行噴涂防水涂料以外,對(duì)清水池外壁也應(yīng)涂刷防水涂料。本工程對(duì)清水池池壁外側(cè)地面以下部分以及墊層面涂刷改性氰凝防水涂料,以阻隔地下水與清水池池壁外側(cè)混凝土的接觸。氰凝防水涂料使用壽命長,耐候,耐老化,耐油污并具有一定的耐酸性,防水防腐性能優(yōu)越,且耐沖刷,彈性好,抗裂性強(qiáng),最適合地下及室外防水涂膜。涂刷前先進(jìn)行基層處理,保證池壁外側(cè)表面無孔隙和其他附著物,如基面過分干燥,采取噴水至潮濕無明水的情況下施工,完工后做噴水養(yǎng)護(hù)。
禹州市西南部山區(qū)集中供水工程的清水池建設(shè)過程中在采取以上防滲技術(shù)措施后,取得了很顯著的效果。清水池主體結(jié)構(gòu)施工完成后,按照規(guī)范要求進(jìn)行了試水試驗(yàn),分3次注水將兩座清水池注滿水,并進(jìn)行全面的觀察及檢查,48h后清水池外壁四周干燥,沒有發(fā)現(xiàn)任何滲水和漏水的現(xiàn)象,根據(jù)注水后24h水位下降值測(cè)得24h滲漏率<1/1000,符合規(guī)范要求,因此該供水工程的清水池通過試水試驗(yàn),完全能夠滿足貯存水廠凈水的使用要求。
綜上所述,通過對(duì)清水池的地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理、采用抗?jié)B混凝土澆筑、合理處理施工縫、涂刷內(nèi)外防水劑等技術(shù)措施,能夠切實(shí)提高清水池的防滲性能,工程整體質(zhì)量取得顯著提升,減少了水廠運(yùn)營期修補(bǔ)帶來的停產(chǎn)損失及人力物力浪費(fèi)。通過禹州市西南部山區(qū)集中供水工程清水池的實(shí)際案例,在清水池防滲施工措施方面積累了經(jīng)驗(yàn),為今后其他水廠建設(shè)提供了借鑒。
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