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某引水工程末端水池裂缝分析及处理措施

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 山西水利科技 发布者:cjk3d
热度119票 浏览24次 时间:2015年5月04日 08:33
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作者:宁晓立

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m&r E]!BU(c1J0摘要:钢筋混凝土水池由于各种原因都会使水池产生裂缝,通过从工程设计方面、原材料方面及工程施工方面对某引水工程末端水池裂缝产生的原因进行了方析,并针对本工程的裂缝情况提出了合理化的处理措施。水利新闻 P h@ yuwI"K,ZQp0\

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关键词:水池;裂缝,处理措施

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sl6T_ ShG0中图分类号:TV671 文献标识码:B水利新闻&lFkDX&yQ$M

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Analysis on Cracks Occuring in a Terminal Pond of a Water Diverson Project and Treatment measures

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hY BR(i1}6c;AJ5cO0Abstract:The cracks usually may occur in the reinforced concrete pond by assorted causes.The paper analyzes the causes of generating cracks for a terminal reinforced concrete pond of a water diversion project from three aspects:design,raw materials and engineering construction,and being aimed at the actual crack situation of this project,puts forward some rational treatment measures. key words:water pond;crack;treatment measure

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+WyK'B C^X01 工程概况

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YP,O*_ y5a(tQ!@ J0该工程为某县城一引水工程,主要解决该县城、城西周边乡镇居民生活用水和部分工业用水。该工程主要内容包括铺设输水干管18.08 km,修建加压泵站2 座,修建调蓄水池2 处3座。其中末端水池位于该工程重力输水管道末端,总容量为3万m3,分上下两个1.5 万m3 蓄水池,以便维修使用。两蓄水池尺寸相同,长宽尺寸57.4 m伊57.4 m,池深5 m,为矩形钢筋混凝土结构,两个蓄水池高程相差10 m。池顶盖为多柱无梁楼板结构,柱与柱和柱与池壁跨距为4 100 mm,共14 跨。池体混凝土为C25 钢筋混凝土,混凝土设计抗渗等级为W6,池壁厚300 mm,池顶板厚200 mm,底板厚350 mm,水池底板、侧墙及顶板设纵横各两条后浇带,池顶覆土300 mm。水利新闻Z DO0g"@w-Ua}:q4d

+\e~rA02 裂缝出现情况

&vjnS _4|&kTyP0 水利新闻 g;I"i^%|/L

工程在施工时先施工1# 蓄水池,基础开挖至设计高程,先铺设素混凝土垫层找平,再进行底板浇注,底板浇筑时为2012年9 月30 日,混凝土共分四次浇筑,10 月7 日底板、池壁及顶板全部浇筑完成,后浇带尚未浇筑。10 月29 日拆模时发现底四周池壁均有裂缝,总计16 条,裂缝均为自下而上竖向裂缝,长度在30 cm至1.8 m之间,经对所有裂缝进行超声波检查,裂缝的最大宽度为0.36 mm,最大深度为36.2 mm,开始产生裂缝时间不明确,稳定时间大约是发现裂缝一个月后,11 月30 日以后裂缝基本不再变化。竖向裂缝均未贯通至池顶板和底板,属非贯通裂缝。

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W1{SuLkZ q/D03 裂缝产生的原因分析水利新闻 i6o7z I+n,N

L0L4lh.GS _0混凝土裂缝产生的原因有多种,是混凝土结构中普遍存在的一种现象,但是裂缝的出现会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,降低材料的耐久性,因此要对混凝土裂缝进行认真分析、查找原因,并要有针对性地进行处理,以保证建筑物的正常使用。裂缝产生以后,先暂停了对2# 蓄水池的施工,业主组织设计、施工、监理、原材料供货方(主要指商品混凝土供货方)四方对裂缝产生的原因进行了分析,本人作为设计方参加了会议,分析主要原因有以下几点:

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3.1 从工程设计角度分析水利新闻i)[Sl0J'|0_

b6gT&G`,@F%t0(1)工程地质方面:根据地质勘探资料及基础现场开挖情况看,1# 水池地基地层岩性为二迭系上统石千峰组砂质泥岩、砂质页岩和砂岩互层,灰黄色、紫红色,强风化,中厚层状,块状结构,节理裂隙较为发育。覆盖层顶部为第四系全新统坡残积土石混合松散层,厚约0耀0.5 m;下部为第四系中更新统棕红色黏土,厚约10耀20 m,结构较密,富含钙质结核,蓄水池地基全部做在基岩上,不存在因地基不均匀沉降而引起池壁裂缝问题。

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(2)结构计算方面:根据《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069–2002)[2]要求,裂缝控制通过抗裂度验算、裂缝开展宽度验算和构造措施来实现。根据本工程钢筋配置情况,对裂缝宽度进行了验算,算得棕max= 0.18 mm,满足规范要求。水利新闻`Eiypd,W3j0WW

$e M*XnCm/F KZ`0(3)伸缩缝设置:本水池采用的是设置后浇带的方法来取代伸缩缝,后浇带每边设两道,底板、池壁至顶板贯通,间距19.1 m,根据现行规范对钢筋混凝土水池的要求,允许在设置后浇带后加大伸缩缝最大间距,或添加可靠的外加剂,减少其收缩变形,本水池后浇带设置间距在规范允许范围内,且本工程在水池出现裂缝时后浇带尚未浇筑。

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)a:dB3es.e'`5Z)E@0经以上分析,本水池在设计上满足规范要求。水利新闻uDt(^?w&e

gm0e2\GH03.2 从原材料角度进行分析

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由于本引水工程主要是解决一县城生产、生活用水,供水保证率高,水池位置选在该县城北部一较高山头,不需二次加压就可覆盖整个县城,但受地形、交通及施工用水等方面的限制,水池的施工不具备现场拌制混凝土的条件,施工时改用商品混凝土,根据质检部门对该商品混凝土的检测结果,商品混凝土的水灰比、外加剂、抗冻、抗渗指标均符合要求,坍落度为180 mm,偏大,造成混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发和胶凝土失水后引起干缩量增大,产生裂缝的概率也增大。也存在商品混凝土现场质量控制不严,出现随意向已拌好的混凝土中加水的现象,并在加水以后不进行二次搅拌,造成混凝土水灰比增大,严重影响混凝土拌和物的质量,使混凝土产生收缩裂缝的机会增加是引起水池裂缝的主要原因之一。

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3.3 从工程施工角度进行分析

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U?EM6R+Wm0本工程使用的是商品混凝土,单从施工条件及施工工艺进行分析:

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"s,T+X;RPy3Tks/p;f0(1)施工条件:本水池混凝土共分四次浇筑,浇筑日期为9月30 日至10 月7 日,浇筑时的平均气温较低,混凝土本身与外界气温相差悬殊,本身温度长时间过高,受到外界温度约束造成裂缝。混凝土浇筑完成后,受山顶风力太大的影响,混凝土表面失水太快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。一般的地下、半地下结构遭受的最大温差是在施工期间,一些现浇混凝土结构出现裂缝大多在早期、中初期。如水池一般在工程尚未投入使用或刚刚投入使用时,有可能出现裂缝、漏水的现象,投入使用后,有些微小的裂缝会慢慢自己“闭合”。

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Rf,P b j!D'gQ\2l g0(2)施工缝的预留:一般来讲,水池的壁板、隔板、中间柱允许留水平向施工缝,下部宜留在底板以上200 mm处或腋角处,上部宜留在现浇底板底面以下200 mm处或柱帽下部。施工时施工缝的预留符合要求。水利新闻:k#~bzEn

+X+c ?7b9E*X\'Y0(3)混凝土的养护:混凝土初凝时,即应该开始养护,拆模后应及时覆盖,并应在潮湿状态下养护14 天以上,在日最低气温低于5毅C 时应采取保温措施,采用蒸汽养护的温度不宜高于80毅C。本工程由于施工用水条件困难,养护不及时,拆模时间较迟,拆模后没有进行覆盖及养护,也是混凝土表面产生裂缝的主要原因之一。

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mr:b"{-f#m$Ab04 裂缝处理的措施水利新闻-Vf*n1Z-}

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根据对裂缝产生原因的分析结果,参建各方提出了不同的处理意见,最后选择了两种方案分别对其中的一到两条裂缝先进行处理,试水实验后不漏水,再选择最优方案进行大面积处理。

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9i E,k E,Xv|0方案一:选出实验的裂缝,首先进行表面的清扫,找清裂缝的走向,然后人工凿出V 型槽,宽度5~6 cm,深度2~5 cm,用水清洗干净,最后用吹风机将槽内的灰尘吹干,用配好的聚硫密封胶塞填实,并用丙纶丝布黏贴以利于水泥砂浆抹面。此布属无机物,无毒无害,不易老化,膨胀系数与混凝土基本一致,其防水年限几乎与结构的寿命相同。由于其较强的渗透结晶能力,遇水反而更能提高混凝土的抗渗性能,防水能力更强,渗透结晶与日俱增。涂层与掺合剂对混凝土结构出现的裂缝遇水有自我修复的能力,遇水可以产生二至三次结晶,封堵裂缝。最后进行水泥砂浆抹面。

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方案二:选出实验的裂缝后,先进行表面的清扫,用钢凿凿成V 形口,在干燥条件下,分两次涂刷环氧树脂水泥,再抹环氧砂浆。使表面与原混凝土齐平。最后用与原粉刷相同的涂料修补抹面。水利新闻;jH#z(D)f]1R

"J^x r$H$^0以上两种方案处理完毕后,一面用原水池面,另三面用砖砌筑水池并用水泥砂浆抹面作防水处理,作用水头4.5 m,做灌水试验,检查处理效果,选择效果好的方案作为裂缝处理的最终方案。经试验,最后选择方案一对本水池进行裂缝处理。

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/F jc ?$H ]'\05 结论及建议水利新闻"kzAIf,^fNM

$l:}Aj4o%Zl$VA0综合以上分析,要减少钢筋混凝土水池裂缝的产生,必须对水池进行合理的结构设计,采用符合要求的施工材料及科学可靠的施工方案。设计中也要对材料的使用和水池的施工养护提出明确要求,以避免由此引发裂缝。建议在水池施工完毕后宜尽早进行满水试验,并尽快投入使用,避免长期使水池处于无水状态和将水池裸露于大气中,否则应对水池采取防冻、防晒措施。实践表明水池施工完毕后长期不使用裸露在大气中者,多数会产生裂缝,值得施工管理者特别注意。水利新闻Y{!Y2~6_

H"R5v:k5B,b o0作者简介:宁晓立(1968-),男,1990 年毕业于太原理工大学水利水电工程专业,工程师。

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