前言
现浇矩形混凝土水池的施工是石油化工项目中常见的构筑物。而水池的渗漏则是水池施工中的常见通病, 本文结合施工实例和相关资料, 对水池施工过程中如何减少甚至避免渗漏进行阐述。
1 水池产生渗漏的原因
水池的防水主要依靠混凝土结构自防水, 就材料本身来说, 孔隙和裂缝是混凝土自身的两大弊端, 也是混凝土结构产生渗漏水的主要原因。混凝土内的毛细孔和微观裂缝是不可避免的, 微观裂缝在混凝土结构中的分布是不规则、不贯通的, 随着水泥水化过程及干湿, 温度等因素, 微观裂缝扩展而产生宏观裂缝。而由于漏浆和振捣不足, 也会使混凝土内产生出渗漏水的孔隙。
2 防止渗漏产生的施工措施
在水池施工中, 可以从施工缝, 模板安装, 混凝土的浇筑和养护, 设置滑动层和后浇带等方面来防止混凝土产生渗漏。
2.1 施工缝
施工缝时新旧两层混凝土的的结合处, 由于混凝土的收缩, 最容易产生裂缝并发生渗漏, 所以施工缝处的混凝土需严格处理。
2.1.1 施工缝的留置位置
施工缝是水池施工时的重点, 也是经常发生渗水漏水的部位。施工缝设置原则, 尽量少留缝, 且留缝部位便于下一阶段施工。水池的施工缝均应留在池壁上, 在选择施工缝位置时, 应留在混凝土受力较小的部位上。有的水池断面会出现突变, 如图2-1云线处所示, 若突变处的断面高度不大, 可以将该处底板一起施工。这样既可以减少施工缝留设, 又可以减少施工工期。
施工缝的设置必须考虑到下一阶段施工的需要。浇筑水池底板时, 应该和一小段 (至少100mm) 水池壁一起浇筑, 特别是对有八字脚的水池, 池壁留置一定要高出八字脚至少100mm, 这样便于之后池壁模板的安装加固, 没有漏浆, 就减少了渗漏的可能。
2.1.2 施工缝处止水措施。
施工缝处的止水措施一般有三种:施工缝处混凝土做成企口或台阶;埋设遇水膨胀止水条;埋设止水带。由于水池池壁厚度一般在300mm以内且有池壁钢筋存在, 设置企口或台阶时施工缝处的处理复杂, 现在已不多用。现在水池施工时更多的采用埋设止水带。止水带按材料不同有橡胶止水带, 塑料止水带、钢板止水带和橡胶加钢边止水带4种。其中橡胶止水带与塑料止水带安装方便且经济合理, 在水池施工中运用更广泛。
止水带形状有多种, 如图2-2。
在止水效果上, 中埋止水带不如外贴式止水带好, 外贴止水带拒水于池壁外, 使水不能进入施工缝。中埋止水带, 水已进入施工缝中, 可以绕过止水带进入水池内。但中埋式止水带施工方便, 水池施工中大多采用中埋式止水带。
中埋式止水带埋设在池壁两层钢筋网片之间, 且不得与钢筋接触, 止水带与钢筋贴合处的空隙即会成为新的渗水通道。橡胶止水带最好热接, 接头平整牢固, 不得有裂口气泡等缺陷, 搭接时搭接长度不得小于200mm。止水带安装固定时严禁随意穿孔, 可用铁丝穿过止水带的悬挂孔处, 铁丝两侧固定在两侧钢筋网片上。浇筑混凝土时要注意保护止水带, 防止止水带移位, 混凝土浇筑完成后, 及时调整止水带的位置。第二次浇筑混凝土前, 必须重新检查止水带是否固定牢固, 防止浇筑的混凝土将止水带冲倒压歪。止水带设置能有效的预防水池在施工缝处的渗漏。
2.1.3 施工缝的处理
施工缝处的混凝土整个接触面需要进行凿毛处理, 要求凿去旧混凝土的表面浮浆, 直至露出坚硬的骨料, 凿毛后的混凝土面必须用水冲洗干净, 将混凝土渣清除。施工缝处浇混凝土之前, 在表面存留很多杂物和尘土细砂, 且模板安装时必然会有木屑掉落在施工缝处, 清理不干净就成为隔离层, 成为渗水通道。在池壁模板底每隔10米需留设清理口, 清理时用水冲洗干净, 通过清理口将模板内的杂物木屑清除出去。为加强新旧混凝土的结合, 通常做法是, 浇筑混凝土前, 会铺30-50mm厚的与混凝土同样配合比的水泥砂浆, 然后浇筑混凝土。
2.2 模板安装
混凝土浇筑时如果产生漏浆, 就有可能产生渗漏。所以模板安装时, 模板应平整, 避免模板变形而产生缝隙, 贴在混凝土面上的模板需要贴上双面胶, 模板安装加固后, 双面胶会将细小的缝隙封堵住, 防止漏浆。
模板安装中的防水措施, 最重要的是防水对拉螺栓的应用。防水对拉螺栓的关键在于止水环。止水环至少应为6cm×6cm的方形或直径6cm的圆形止水环, 且至少有一环。在安装对拉螺栓时, 螺栓两端需要加堵头, 以便之后对拉螺栓孔的封堵。防水对拉螺栓的形式总体有两种, 一种是对拉螺栓中部焊接止水环, 对于焊接止水环, 止水环必须满焊, 一种是对拉螺栓采用丝扣与装配式的止水环连接, 如图2-4, 对拉螺栓穿过塑料套管 (长度相当于结构厚度) 将模板固定压紧, 浇筑混凝土后, 拆模时将螺栓拔出, 然后用膨胀水泥砂浆将螺栓孔封堵严密。对拉螺栓中部焊接止水环这种方法拆模后应沿混凝土结构边缘将螺栓割断, 然后再用聚合物砂浆封堵。此法将消耗所用螺栓, 对螺栓的浪费太大。对拉螺栓采用丝扣与装配式的止水环连接的方法则要好的多, 并不会对螺栓造成消耗。
2.3 混凝土浇筑
提高混凝土的密实性和抗裂性是混凝土结构自防水的关键。良好的振捣除了能减少混凝土的孔隙外, 还能使混凝土结合更加密实牢固, 混凝土浇筑的质量是混凝土的密实度和抗裂性的关键。浇筑前, 应先用吹风机或水管清理模板内的木屑、铁钉等杂物, 将垃圾从模板底部预留孔洞中清理干净。用清水湿润模板时要提前湿润, 避免浇筑混凝土留有积水。水池池壁混凝土浇筑时, 要分层浇筑, 每层厚度宜为500mm, 最多不超过800mm。混凝土浇筑时沿水池周边环形浇筑, 循环进行, 上下相邻两层混凝土的浇筑时间间隔不得超过混凝土的初凝时间 (一般为2-3h) 。浇筑时混凝土的自落高度不得超过1.5m, 否则应使用串筒、溜槽或溜管等工具进行浇筑, 以防混凝土产生离析。有预埋管道时, 应使混凝土从管道一侧流到另一侧, 避免管道底部产生空洞, 空气排不出来, 造成管道底部处漏水。特别是对拉螺栓套管底部, 由于混凝土的下沉, 在浇筑上层混凝土时, 应对下层对拉螺栓处混凝土再次振捣, 以使对拉螺栓套管底部混凝土密实。振捣棒插入点间隔不超过振捣棒振捣半径的1.5倍, 振捣混凝土时振捣棒要插入下层混凝土至少200mm, 使上下两层混凝土结合紧密。振捣时需要振捣棒快插慢拔, 混凝土振捣时间宜为15s左右, 以混凝土表面泛浆至不冒气泡为准。要按混凝土浇筑次序依次振捣密实, 应避免漏振、欠振和超振。
2.4 混凝土养护
混凝土的养护对其抗渗性能影响极大, 尤其是前期养护更为重要, 在混凝土终凝后就应覆盖浇水养护, 养护时间不少于14d。
在冬季施工时, 应按照设计或规范要求在混凝土内添加防冻剂, 满足混凝土强度增长达到抗冻临界值。同时保温保湿养护也同样重要, 届时要求每天定时测量并记录混凝土表面和内部温度, 以免内外温差过大引起混凝土开裂。
2.5 加设滑动层
考虑到较长的水池受地基和桩基的约束, 可在水池的垫层上表面和底板下表面间设置滑动层, 如图2-3。滑动层的设置在国外比较常见, 水池甚至基础底部都设有滑动层, 该滑动层是一层0.25mm厚的聚乙烯塑料, 能有效的释放部分地基约束力。
1-混凝土垫层;2-水池底板;3-滑动层
2.6 设置后浇带
水池长度如果超过30m, 为了防止裂缝的产生, 就需要设置后浇带。后浇带宽度取1.0~1.2m, 两侧混凝土断面做成企口或埋设止水带, 后浇带钢筋不断开, 如图2-4。后浇带必须贯通整个水池, 即池底、池壁、顶板全部设缝。一般在池壁浇筑混凝土后1个月, 方可浇筑后浇带混凝土。混凝土后浇带应采用补偿收缩混凝土 (微膨胀混凝土) 浇筑。
结束语:
实践证明, 在水池施工过程中, 根据实际情况, 综合合理采用各种防止渗漏的施工措施, 能很大程度上减少甚至杜绝水池的渗漏。
摘要：施工中遇到的水池大部分为现浇矩形混凝土水池, 通过综合利用各种防渗措施和方法, 可以达到让水池少漏点甚至不漏的效果
关键词：现浇矩形混凝土水池,孔隙和裂缝,防渗措施
参考文献
[1] 中华人民共和国石油化工行业标准《石油化工混凝土水池工程施工及验收规范》SH/T3535-2012
[2] 中华人民共和国国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (2011版) GB50204-2002
[3] 中华人民共和国国家标准《地下工程防水技术规范》GB/T50108-2008
[4] 建筑施工手册 (第四版)