魯向華

中國(guó)市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司 湖北武漢 430010

在市政工程的建設(shè)中，對(duì)工程的結(jié)構(gòu)以及施工設(shè)計(jì)等方面有較高的要求，其作業(yè)的流程相對(duì)比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)的內(nèi)容也很多，所以，在市政工程的實(shí)施中，要進(jìn)行有效的管理，在一定程度是工農(nóng)確保工程能夠順利實(shí)施，在施工過(guò)程中，應(yīng)用先進(jìn)的施工技術(shù)，對(duì)工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提升人員的管理能力。對(duì)當(dāng)前市政工程的排水不設(shè)縫水池的情況進(jìn)行深入了解，對(duì)施工的技術(shù)以及市政排水的發(fā)展方向進(jìn)行明確，通過(guò)制定合理的市政地下水池方案，進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃，推進(jìn)市政工程的發(fā)展。

1 施工縫設(shè)置

市政給排水超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)必須采取一定的技術(shù)手段，防止出現(xiàn)溫度變化引起的質(zhì)量隱患，這就要求設(shè)計(jì)嚴(yán)格，規(guī)范的數(shù)值才能達(dá)到結(jié)果的設(shè)計(jì)要求，超過(guò)一定數(shù)值，水池的運(yùn)行狀態(tài)將會(huì)出現(xiàn)一定的問(wèn)題，大體積混凝土澆筑，結(jié)構(gòu)縫設(shè)計(jì)不合理或者后期成品養(yǎng)護(hù)不到位，都會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，因此，設(shè)計(jì)施工縫是結(jié)構(gòu)質(zhì)量保證的一個(gè)措施。超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的混凝土施工中不設(shè)縫時(shí)，就要通過(guò)混凝土的連續(xù)澆筑解決這一問(wèn)題，或加強(qiáng)后澆帶本身的強(qiáng)度，通過(guò)預(yù)應(yīng)力技術(shù)對(duì)施工作業(yè)進(jìn)行改善。對(duì)于容易產(chǎn)生裂縫的位置也可以設(shè)置止水鋼板或止水帶等采取措施，首次混凝土澆筑后，加強(qiáng)對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)，之后進(jìn)行二次澆筑，對(duì)接茬處進(jìn)行鑿毛處理，增加接茬處的連接能力，充分保證水池結(jié)構(gòu)的完整性。通過(guò)這種澆筑方式，采取一定的技術(shù)手段和科學(xué)的施工工藝，可以減少季節(jié)對(duì)水池結(jié)構(gòu)的影響，增強(qiáng)水池結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

2 變形縫設(shè)計(jì)

超長(zhǎng)水池結(jié)構(gòu)施工中存在的問(wèn)題是不可忽視的。市政給排水工程結(jié)構(gòu)的伸縮縫處理，一直是結(jié)構(gòu)處理中的一個(gè)難點(diǎn)。伸縮縫的位置設(shè)計(jì)不能在結(jié)構(gòu)的承重位置上，可以設(shè)置在不受力的邊緣，這樣水池結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度才能保證。水池結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，在于嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工水泥的尺寸，結(jié)構(gòu)的受力點(diǎn)都是影響水池質(zhì)量的因素。因此，需要對(duì)伸縮縫的施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這樣抵抗災(zāi)害的能力也就有所增加[1]。在實(shí)際的施工中，伸縮縫的處理一直是施工中難以控制的技術(shù)，也是施工中的薄弱環(huán)節(jié)，要對(duì)這個(gè)位置混凝土的厚度進(jìn)行有效管控，控制厚度的尺寸。在對(duì)止水帶實(shí)施澆筑施工作業(yè)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，如果技術(shù)交底不到位，會(huì)存在一些空隙，致使設(shè)縫位置產(chǎn)生較為常見(jiàn)的滲漏問(wèn)題，水池強(qiáng)度達(dá)不到要求，會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，與規(guī)范設(shè)計(jì)要求不符，所以，設(shè)縫位置的節(jié)點(diǎn)處理工作是非常復(fù)雜與關(guān)鍵的，設(shè)縫位置的結(jié)構(gòu)中包含止水板材、嵌縫材料以及填縫材料，這些材料在不同作用的影響之下具有適應(yīng)變形影響的能力[2]。

當(dāng)氣候條件差別大且不均勻沉降的問(wèn)題出現(xiàn)的時(shí)候，就會(huì)對(duì)水池結(jié)構(gòu)的質(zhì)量產(chǎn)生不好的影響。比如出現(xiàn)裂縫、滲水等，水池的穩(wěn)定性就差，水池結(jié)構(gòu)的不設(shè)縫位置數(shù)值不能超過(guò)規(guī)范值，給排水工程防滲漏是施工技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采取科學(xué)合理的技術(shù)手段進(jìn)行控制，地下作業(yè)進(jìn)行施工時(shí)，可能是處于水環(huán)境之中，這對(duì)結(jié)構(gòu)的影響將不言而喻。因此，對(duì)水池結(jié)構(gòu)進(jìn)行不定期的檢查也是很有必要的，排查出對(duì)應(yīng)段存在的問(wèn)題，并進(jìn)行一定的整改處理，這對(duì)后期的水池結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性將是保障[3]。

3 案例分析

3.1 工程概況

本工程是排水工程中的一座調(diào)蓄池，水池的高度為9.7米至12.5米之間，水池的平面尺寸為317m×53m，頂板覆土2.5m,局部出露地面。因此本水池可以算作有保溫措施。本調(diào)蓄池為鋼筋混凝土墻板結(jié)構(gòu)，底板為整體筏板，頂板為鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，中部以立柱支撐，柱網(wǎng)間距為6m和9m。

3.2 調(diào)蓄池結(jié)構(gòu)變形縫設(shè)計(jì)方案的對(duì)比與選擇

3.2.1 常規(guī)設(shè)縫方案

水池結(jié)構(gòu)設(shè)置伸縮縫，按照施工方案中的工藝要求進(jìn)行施工，設(shè)計(jì)要符合相關(guān)規(guī)范的要求，對(duì)伸縮縫處進(jìn)行細(xì)化處理，防止?jié)B水質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。設(shè)縫方案中，技術(shù)措施簡(jiǎn)單，不影響施工進(jìn)度，過(guò)程中交底清晰，操作簡(jiǎn)便。澆筑混凝土?xí)r按照段進(jìn)行施工，伸縮縫的位置一般按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)要求進(jìn)行留置，常規(guī)情況下是30米，按照本工程水池的長(zhǎng)度將要設(shè)置10道變形縫，這樣的施工方法可能會(huì)影響后期的水池質(zhì)量，那就是伸縮縫處畢竟不是和澆筑的混凝土是一個(gè)整體，容易產(chǎn)生裂縫和滲水現(xiàn)象，對(duì)后期的檢修和維護(hù)存在一定的困難，多個(gè)伸縮縫的設(shè)計(jì)就更無(wú)法保證施工質(zhì)量。因此，對(duì)水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須進(jìn)行分析和采取有效的措施，尋找可靠的施工方法和工藝技術(shù)。案例中的水池水位高，對(duì)水池結(jié)構(gòu)的性能要求就嚴(yán)格，其強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要嚴(yán)格把控，在一定程度上能夠抵抗足夠的水壓力，要求在伸縮縫的位置處增加抗側(cè)立的構(gòu)件，提高水池結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，保證后期水池的持續(xù)運(yùn)行[4]。

3.2.2 超長(zhǎng)距離變形縫設(shè)計(jì)方案

（1）溫度應(yīng)力分析。按規(guī)范規(guī)定，地上式現(xiàn)澆構(gòu)筑物變形縫最大間距為30m。為了滿足大型水處理構(gòu)筑物的工藝要求結(jié)構(gòu)安全和施工方便的要求，我們盡量減少變形縫的數(shù)量。

本工程實(shí)際設(shè)縫間距約110m，通過(guò)部分現(xiàn)澆加強(qiáng)帶最終形成超長(zhǎng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)采用Ansys12.1（V12.1）（Universityof California-Berkeley）建立空間整體有限元模型分析計(jì)算，并進(jìn)行溫度應(yīng)力分析。

（2）實(shí)際方案。本工程針對(duì)溫度應(yīng)力，按照“抗放結(jié)合，以放為主”的原則，整個(gè)池體縱向設(shè)置兩道變形縫將池體分成3部分，分別為97m+110m+110m，橫向不設(shè)置變形縫，在縱向每部分每隔30m～40m設(shè)置1道后澆加強(qiáng)帶（吸收和釋放收縮應(yīng)力）共設(shè)置2道。橫向中部設(shè)置1道后澆加強(qiáng)帶，配制補(bǔ)償收縮混凝土解決溫度應(yīng)力而可能產(chǎn)生的混凝土早期裂縫和后期使用階段的裂縫，滿足超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。見(jiàn)圖1。

圖1 變形縫、后澆帶布置圖

3.3 施工措施

對(duì)于施工縫，超長(zhǎng)不設(shè)置伸縮縫的設(shè)計(jì)方案，在運(yùn)用的過(guò)程中，首先要考慮到溫度的影響，并就溫度對(duì)水池池體結(jié)構(gòu)的影響采取一定的措施解決。目前國(guó)家的發(fā)展很迅速，在大型水池池體結(jié)構(gòu)的施工中就溫度應(yīng)力相關(guān)的問(wèn)題，強(qiáng)化池體整體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性以及抗變形能力[5]。使用的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)增強(qiáng)池體這一措施，收縮混凝土，在施工過(guò)程中將產(chǎn)生的受拉變形的問(wèn)題抵消，并解決溫度對(duì)池體結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)際施工池體結(jié)構(gòu)本體，就是有效的控制溫度應(yīng)力，減少變形量，采用合理的混凝土摻加劑，對(duì)混凝土進(jìn)行科學(xué)的配合比設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)中增加鋼筋的數(shù)量和規(guī)格，以抵抗彎矩產(chǎn)生的變形，施工后的混凝土結(jié)構(gòu)成品，采取覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)的方式，主體結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)天數(shù)要符合規(guī)范要求，總之，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)的手段，增強(qiáng)水池池體的強(qiáng)度，提高池體的整體穩(wěn)定性，繼而降低溫度的應(yīng)力變形，保證市政工程給排水超長(zhǎng)不設(shè)縫水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理性、穩(wěn)定性與安全性[6]。

為提高混凝土抗裂、抗?jié)B及耐久性能，防水鋼筋砼構(gòu)件中均應(yīng)摻入抗裂減滲劑，參考摻量為混凝土中膠凝材料的2%，實(shí)際摻量按推薦摻量范圍經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定?？沽褱p滲劑應(yīng)滿足《混凝土外加劑》、《砂漿、混凝土防水劑》和《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》的要求。

膨脹加強(qiáng)帶范圍混凝土內(nèi)均應(yīng)摻入膠凝材料用量10%的膨脹劑，摻量（等代替代水泥量）應(yīng)通過(guò)級(jí)配試驗(yàn)在符合混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B等級(jí)及限制膨脹率的前提下由試驗(yàn)確定。

技術(shù)設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的手段，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)施工。因此，設(shè)計(jì)過(guò)程要詳細(xì)，對(duì)施工過(guò)程中后澆帶的設(shè)置位置、數(shù)量、尺寸、間距等進(jìn)行有效的說(shuō)明，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要對(duì)相關(guān)的影響因素進(jìn)行重視，對(duì)結(jié)構(gòu)成型的時(shí)間進(jìn)行控制，對(duì)混凝土材料的配合比設(shè)計(jì)、坍落度的要求，以及實(shí)體結(jié)構(gòu)的澆筑時(shí)間、振搗過(guò)程、養(yǎng)護(hù)等進(jìn)行管控，增加池體結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和抗?jié)B能力[7]。

3.4 工程效果

本工程已完工，頂板已經(jīng)覆土，從實(shí)際結(jié)果來(lái)看，效果良好，主體結(jié)構(gòu)沒(méi)有出現(xiàn)裂縫和漏水現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)過(guò)溫度變化的有限元分析，通過(guò)合理的設(shè)置變形縫和后澆加強(qiáng)帶，超長(zhǎng)水池變形縫間距做到110米是可行的。

另外水池結(jié)構(gòu)的澆筑影響因素以及施工過(guò)程的控制手段都會(huì)對(duì)市政工程給排水的施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此，要規(guī)范施工技術(shù)方案，進(jìn)行有效的技術(shù)交底，在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照方案施工。施工單位的相關(guān)部門(mén)要對(duì)其施工作業(yè)的實(shí)際開(kāi)展進(jìn)行嚴(yán)格管理，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量通病及時(shí)整改，采取糾偏措施，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序施工，確保市政工程給排水工程的施工質(zhì)量。