超大型蓄水池密集伸缩缝、施工缝施工技术研究
2022-05-22
来源:易榕旅网
第37卷第6期 V0l_37 No.6 2016 青岛理工大学学报 Journal of Qingdao University of Technology 超大型蓄水池密集伸缩缝、施工缝施工技术研究 周文钢,李 晓,岳摘兵 (青建国际集团有限公司,青岛266071) 要:通过莱索托王国莫彼罗2.5万m3超大型蓄水池的工程实践,研究并应用了超大型蓄水池密集伸缩 缝、施工缝施工技术.根据工程的特点和施工难点,提出解决防止伸缩缝、施工缝渗漏这一难题的施工措施,制 定出“内置、中填、外封”的施工方法.详细介绍了方案实施的具体细节,以及施工要素和施工中的注意事项.超 大型蓄水池密集伸缩缝、施工缝施工技术的应用解决了施工中出现的渗漏隐患难题,实践证明该技术切实可 行,缩短工期,节约成本,提高质量,保护环境,是一套绿色的施工技术. 关键词:超大型;密集;伸缩缝;施工缝;施工技术 中图分类号:TU745 文献标志码:A 文章编号:1673—4602(2016)06—0051—06 Construction techniques analysis of intensive construction in expansion j oints of ultra—large reservoir ZHOU Wen-gang,LI Xiao,YUE Bing (Qingjian International Group Co.,Ltd.,Qingdao 266071,China) Abstract:On the basis of practice of construction of 2 5 000 m。reservoir,the research and ap— plication of intensive construction in expansion j oints and construction technology of the ul— tra-large reservoir is made.According to the characteristics of the engineering and construc— tion difficulties,this paper raises the problem of how to prevent the leakage of expansion oints,formulates reasonable construction method.The scheme,as wel1 as the construction elements and the matters concerned in construction,iS introduced in detail.It iS found that construction of large reservoirs,in combination with the intensive expansion j oints and appli— cation of construction technology,can solve the problem of the leakage.The practice proves that the technology,feasible,will shorten the construction period,reduce cost,improve quality and protect the environment,and it is of green construction technology. Key words:ultra-large;intensive;expansion joint;construction joint;construction tech— nique 国内外超大型钢筋混凝土蓄水池项目常常采用现浇拼装式结构,需在底板、池壁、顶板三大件中设置 大量的伸缩缝和施工缝,这些因结构和施工需要留下的伸缩缝、施工缝是水池渗漏的最薄弱环节.为了保 证这些密集的伸缩缝和施工缝的防渗质量,减少因多次注水试验造成的工期拖延和成本浪费,应确保蓄水 池注水试验一次性合格.本项研究以莱索托王国莫彼罗2.5万rn3超大型矩形蓄水池项目为对象(见图 1),进行了大量的现场实践和理论分析,解决了工期质量与成本的矛盾,取得了良好的技术经济效果,并形 收稿日期:2016—09—30 作者简介:周文钢(1973一),男,湖南株洲人.工程师,主要从事建筑施工方面的研究.E-mail:616648233@qq.corn. 青岛理T大学学报 第37卷 成了一项“内置、中填、外封”综合性防水措施的伸缩缝、施工缝施工创新性技术成果. 图1 已完成莱索托王国莫彼岁蓄水池 1 工程概况 莫彼罗2.5万m。超大型蓄水池项目为全封闭式现浇拼装钢筋混凝土矩形蓄水池,由左右2个方型 水池组成,底端采用 ̄813 mm大直径连通管连接,水池的两端分别设有出水管和溢流管.水池总长84 ITI, 宽44 m,高9.3 m,总储水量为25 000 m。.因整个水池为现浇拼接式钢筋混凝土结构,超高又超长,所以在 蓄水池底板、池壁、顶板均设有大量密集的伸缩缝和施_丁缝.水池柱子为独立柱柱基,柱直径 ̄450 mm,顶 板为无梁板,仅靠柱子1.2 m扩大头支撑,顶板向水池两端放坡,板周边有上反梁,形成有组织排水.顶板 边梁与池壁连接为铰接,在池壁的顶端设有隔离层,便于顶板和池壁的变形位移.池壁为变截面,底端宽 1.3 m,顶端宽0.3 m,内侧竖直外侧倾斜,倾斜面高度为6.6 m,角度约为82。(见网2).该项目总混凝土量 8700 m。,模板量7800 m ,钢筋量880 t,伸缩缝、施工缝长度共约1800 m,总工期为12个月. 溢 A 1'一 冲 网2水池结构 第6期 周文钢,等:超大型蓄水池密集伸缩缝、施工缝施工技术研究 53 2技术难点及方案选择 2.1工程特点和难点分析 该蓄水池具有超高、超长、伸缩缝和施工缝密集的特点,通过对水池特点的分析,项目具有以下3个方 面的难点: 1)蓄水池超高超长形成了大量的伸缩缝、施工缝l1],这些缝虽然解决了蓄水池的结构伸缩形变问题, 但也是出现渗漏的最薄弱环节,很难确保每条伸缩缝、施工缝的施工质量. 2)一旦蓄水池出现渗漏,很难查找渗漏点的位置,而且一旦维修需要将池内的水全部放掉,对于超大 型蓄水池来说费用极高. 3)该工程为欧盟援助莱索托的惠民工程,工程质量要求非常高,管理体系控制非常严格,工期非常 紧. 2.2项目分析及方案的选择 2.2.1项目分析 整个蓄水池由于超长和超宽,池壁沿纵轴线方向每间隔5.8 m、沿横轴每间隔7.1 m设1道伸缩缝, 且从基础到池壁顶通长,伸缩缝长8.5~9.2 m;由于池壁超高(8.5~9.2 m),每2.2 m设1道水平方向的 施工缝;池壁基础与底板及独立柱基础与底板之间都设有伸缩缝;由于底板及顶板面积超大,在底板每隔 5.6 mX 6 m设施工缝,顶板每隔20 mX 20 m设施工缝;在池壁顶板与顶板的边梁底部也设有伸缩缝I- . 本项目蓄水池的伸缩缝(ⅣU)、施工缝(CJ)分布(见图3、图4). 2.2.2技术方案选择 针对蓄水池密集的伸缩缝和施工缝这一特点,做了大量的技术分析和工艺模拟,要保证每段伸缩缝、 施工缝不出现渗漏现象,传统单一的内置防水带施工方法是难以保证的.因此,为了保证每条伸缩缝、施工 缝的施工质量,确保蓄水池蓄水试验一次成功,超大型蓄水池密集伸缩缝、施工缝的施工选用“内置、中填、 外封”综合的防水施工技术.既能保证项目大量的伸缩缝和施工缝的施工质量,又能避免因大量密集的伸 缩缝、施工缝给后期维修带来的渗漏麻烦和隐患. Ⅲ ~ l ⅢⅣ 1J N1J JNIJ MJ MJ I I J ● _ l 。 ●l I 掣 掣 掣 t l ● ̄lJ -MJ 4B 《- : C } C C D4.- 4- ( A 复 苫 、 :j C 4- "L/ , , _+ MJ l t 、MJ CJ + MJ、 0雹 MJ \ , ’ cJ/ 、 A 、岂 + , 、 , 、 。 7 cJ t 、 + 、 , 、 cJ , h 牟 MJ MJ h MJ A 、, 舂 j , 、 、 0雹 + 、MJ + / CJ + + / A 、 MJ , 、 , + , CJ / h 、 , CJ 呈 + 、CJ 、 、 、 , MJ f -~ 。 ‘厂\ 0 ( -E MJ ● U 羔 ‘ B n lI .- 一 l I I C C Dt 十 刊 r n C l U t t I : —●B一 n 【l l 图3施工缝(CJ)、伸缩缝( ̄U)平面布置 54 青岛理工大学学报 第37卷 ——’{卜 3Iq【) _ 1卜一 一 . j5 (a)外围池壁 (b)中问池壁 图4变截面池壁施工缝(cJ) 3施工设计与研究 本施工技术采用“内置、中填、外封”多道防水措施进行施工.混凝土结构施工阶段,在混凝土的内部预 埋止水带和聚乙烯板;混凝土结构施工结束之后,在伸缩缝、施工缝的中间外层填充密封胶,最后在混凝土 表面粘贴防水盖板.依据不同的伸缩缝、 施工缝形式,采用不同施工方法. 3.1伸缩缝的设计 200 mm 因超大型蓄水池结构的需要,在柱、 池壁、底板、顶板之间的连接部位,设有 式(见图5). 3.2施工缝的设计 』。 , 大量的伸缩缝¨3],伸缩缝的具体施工形 因超大型蓄水池结构构件的超高、 超长、超宽和面积超大,无法一次性施 工,所以在柱、池壁、底板、顶板内部设有 大量的施工缝【 ,具体施工形式见图6、图7. 10 图5伸缩缝施工 填充10nl mm厚防水塑料盖板 池壁水平施工缝 200lt'tl'slt宽2mm 厚镀锌止水钢板 钢板连接采用搭 接,搭接长度为 3O0mu1 底板或顶板 施工缝 图6池壁施工缝 图7底板和顶板施工缝 第6 周义钢.等:超大 蓄水池密集伸缩缝、施I 缝施r技术研究 4伸缩缝、施工缝的施工要点 4.1 混凝土结构内置止水带及聚乙烯隔离板安装施工 1) 水池混凝土结构施_T阶段,模板支设时在伸缩缝、施T缝中间位置安装橡胶止水带或镀锌钢板 止水带.根据设汁要求,伸缩缝的位置安装橡胶止水带,施_T缝位置安装钢板止水带. 2)橡胶止水带选用中部带孔,表面带凸起的异形产品,宽度不小于250 mm。长度尽可能与接缝同长, 转角处采川厂家生产的配套 用拐弯转角连接件,并采用热熔焊接接头. 3)镀锌钢板止水带安装时.根据设计图纸要求不容许焊接.只能采』}{=}搭接.搭接长度不小于300 mm. 1)止水带安装时必须【占1定牢靠。避免在混凝土浇筑时发 偏移,保证其设置 伸缩缝、施工缝的中 部. 5) 伸缩缝一侧混凝土浇筑完成后,拆除 模板,用胶在混凝土面上粘贴10 mm厚的聚乙 烯隔离板.南于伸缩缝中间有止水带,冈此隔离 板需切割开。分两部分粘贴( 8). 6)存支设伸缩缝、施T缝另一侧的模板 时。存伸缩缝、施T缝位置留置25 n1n1×20 mm 或l0 nm1×10 mm的凹槽,以便后期注胶. 4.2伸缩缝、施工缝填注密封胶 伸缩缝、施T缝另一侧的混凝土浇筑完 成达到没汁强度后,修整清理叫槽,使得凹槽的 宽度和深度达到设计要求 .凿除凹槽内的水 泥浆等残渣.用磨光机打磨清理伸缩缝、施工缝 两侧. 露f{i清洁的混凝土表面,宽度每边不要 8聚乙烯隔离板粘 少_r 150 n1n 然后用高 水枪冲洗灰尘,紧接着用干净抹布将凹槽水分吸干,再凉晒1~2 h.或用电吹风 将凹槽及混凝土表而吹干.凹槽表而完全干燥后才可以开始填充密封胶: . 1)填缝胶必须选用正规品牌防水密封胶,采用专用的注胶 具进行填注. 2)沣胶时由于 向缝为25 inm×20 mm,比较宽义深一次尤法填充满,凶此在进行 向缝注胶施T 时需分2次填充 . 3)- 缝注胶必须从下往一f 填充,每填注 ()~ lO0 nm1长后。立即铁抹子压实抹平,随 注随抹以防胶m现 硬.内部有空隙}tj现渗水 ( 网9). .1)水平缝采取从一端开始。沿着施工缝走 向依次填充,每填充500~600 Him长后,也是 立即川铁抹子压实抹平,随注随抹以防胶千硬. 4.3伸缩缝、施工缝迎水面粘贴塑料防水盖板 在填缝胶施工完成1周后,才能施T 迎水 图9填注密封胶 面的防水盖板(见图i0).保证填缝胶必须完全干燥和防水盖板的施工质量.防水盖板的黏接剂采用Sika 厂家生产的々用黏接材料,型号为Sikadur一31DW双组分黏接剂,两种材料按质量比A:t3=3:1的比例 拌和.为使A、B两个组分的胶拌和均匀。采用专用的搅拌机械进行搅拌. 1)为保证伸缩缝、施一1 缝的伸缩性,先在填缝胶的表而粘贴隔离条,使盖板的黏接胶不能与填缝胶黏 接 一起. 2)黏接胶搅拌好后采用厂家配备的锯齿形专,}_}j抹胶_T具进行铺胶施丁,搅拌好的黏接胶必须在45 min内川完.并且将塑料盖板铺上. 第 7卷 3)由于黏接胶拌和后施T周期较短,『大l此在 盖板施T时必须分成3个施1 组.一起配合施]_, 流水作业.第l组负责黏接胶搅拌和盖板底胶抹 铺,第2组负责盖板表面隔离条的粘贴和盖板的铺 贴,第3组负责盖板面胶的抹平和隔离条的剥离. 4)在底胶和面胶的抹铺施]一时,需抹成巾间 厚两边薄的弧形,应控制好胶的厚度,盖板中部上 下厚度5 ITI1TI,两边不小_『2 1711"12. 5)盖板存转角处均采取半径50 nm1的弧形转 角.搭接采用热熔焊接,搭接长度不小于100 6)在进行盖板接头焊接施丁时,应注意掌握 好温度,目测焊接缝不容许有发黄、烧焦现象,焊 缝边缘光滑.有均匀发亮的熔浆出现时,立即停止 加热,稳定接头位置,用专用滚轴轻微滚压边缘. 发现有缺陷应立即修补. 4.4清理及注水试验 [莩I 10 防水盖饭粘 7)在接头焊缝完全冷却后,用平口螺丝刀或钩针沿焊缝稍微用力挑试,检查有无漏焊点、虚焊点.如 在所有的蓄水池结构施工完成并达到强度,结构验收合格,所有的施1二缝、伸缩缝等郜施丁处理完成 后,对蓄水池应进行彻底的清理、清洗、消毒,然后准备做注水试验. 1)在整个水池内部清洗得到认可之后,用15 mg l 的次氯酸钙溶液涂刷.消毒完成之后.清洗消毒的 水应排到指定的地方. 2)在消毒和蓄水测试后。若蓄水池内再有任何施T,使用前均应重新消毒. 3)由于该蓄水池蓄水越较大,在进行蓄水试验时,采取单个水池进行注水。一个蓄水试验完成后,打 开连通阀,将水逐步分阶段注入另一个水池. 4)注水时水位每.t:J:t‘2 n1.停止注水观测24 h,分4次进行蓄水试验.每次蓄水做好试验记录,记录 水位高度、时间及漏水情况.根据进水管的管径和水压,注水全过程大约需要28 d. 5)在蓄水试验过程巾如果每天的渗水量超过1 IJ/m。(面积为渗水面积).应停止继续注水试验, 己录 好渗水点的位置,将水排空后进行相应的修补处理。然后再次蓄水试验.直至池壁无渗水观象.底板连续7 d渗水面积上的渗水量满足设计要求后,整个蓄水池注水试验方为合格 . 5 结论 1)通过在莱索托王国莫彼罗2.5万m 蓄水池项目七研究并应用超大型蓄水池密集伸缩缝、施r 缝 综合施工技术 “内置、中填、外封”,不仅保证了每条伸缩缝、施T缝的施T质量,而且保证了整个超大 型蓄水池的整体防渗漏质量.蓄水池项目最基本也是最重要的一项质量指标就是防水,本施T技术使J{j内 外兼顾多道防水措施,从项目的最初期结构主体施 I:阶段就开始控制,对伸缩缝、伸缩缝薄弱环节有重点 地加以防护,保证了每一条缝的密封质量,确保在进行蓄水试验时一次验收合格.施 成本与传统的单一 施_r方法相比。虽然蓄水池伸缩缝、施_r缝单位长度的施j] 成本是增加了,但是从整个项¨的综合成本来 看却是大大地节省r,该项同节省施1 成本费用约l54万元,技术经济效果 著. 2)该综合防水施T技术使用机械操作简单、二r作面小,减少返T维修,特别是在注水试验阶段,减少 渗漏点的出现概率,以及}{{现渗漏时查找渗、漏点的时问,从而减少了注水缩短总的施工T期,节约水资源. 放水修补来 反复的次数, 3)该蓄水池项目为欧盟援助非洲莱索托的市政供水项目,是一项民生r程,一次注水试验验收合格. 较好的施工质量和按期完T供水,受到了 地民众的称赞和业主管委会的好坪.创造了良好的 I:会效益. (下转第96页) 96 青岛理丁大学学报 第37卷 参考文献(References): [13 范钦珊.材料力学[M].2版.北京:北京大学出版社,2009. FAN Qiwshan.Mechanics of materials[M].2nd ed.Beijing:Peking University Press,2009. [2] GB 5001 7--2003,钢结构设计规范[S].2006年版. GB 50017 2003,Code for design of steel structures[S ̄.2006 ed. [3] GB/T 7O6—2O¨。8。热轧型钢[s]. GB/T 706 2008,Hot rolled section steel[S]. E4] 机械设计实用手册编委会.机械设计实用手册[E1.北京:机械工业出版社,2009. Mechanical Design Practical Manual Editorial Board.Mechanical design and practical manual[K].Beijing:Machinery Industry Press 2009. [5] 陈永.五金手册[K].北京:机械工业出版社,2010. CHEN Yong.Hardware manual[K].Beiiing:Machinery Industry Press,2010. [6] 张守海.浅谈大型设备吊装施工_J].科学与财富,2011(12):291—292. ZHANG Shou—hai.Discussion on hoisting construction of large-scale equipment[J].Science&Fortune,2011(12):291—292 [7] 方礼祥.浅谈吊装工程的安全管理[J].安装,2006(11):15—16. FANG 1.i—xiang.Discussion on safety management of hoisting engineering[J].Installation,2006(11):15—16 (上接第56页) 参考文献(References): [1] 刘丰林.超大型水池施工缝的设置及施工处理_J].建筑技术,2002,33(7):496—497. I IU Fen&lin.Layout and treatment of construction joint of giant storage tank[J].Architecture Technology,2002,33(7):496—497 [2] 王艳舫,王琴,续青.浅谈水池伸缩缝的设置_J].山西建筑,2008,34(15):120—121. WANG Yan-fang,WANG Qin,XU Q/ng.On expansion joint setting of water tank[J ̄.Shanxi Architecture,2008,34(15):120—121 [3]CECS 138:2002,给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程[S]. CECS 1 38:2002,Specification for structural design of reinforced concrete water tank of water supply and sewerage engineering[S]. [4] GB 50204--2015,混凝土结构工程施工质量验收规范Is]. GB 50204--201 5,Code for acceptance of construction quality of concrete structure[S]. [5] 李海峰.混凝土结构施工缝处理LJ].科技创新导报,2009,24(26):155—161. LI Hai—feng.Constructionjoint treatment of concrete structure[J].Science and Technology Innovation Herald,2009,24(26):155 161. [6] 李学春.水池工程施工缝的施工l_J].山西建筑,2007,33(28):159 160. I.I Xue-chun ̄Construction joint of construction for water tank engineering[J].Shanxi Architecture,2007,33(28):159—160. [7] GB 50208--2011,地下防水工程质量验收标准Is]. GB 50208 2011,Code for acceptance of construction quality of underground waterproofIS].