鋼筋混凝土水池設(shè)計及其裂縫處理措施

1、    鋼筋混凝土水池設(shè)計及其裂縫處理措施    李永振【摘要】隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工程施工范圍變得越來越廣泛，在多種工程實(shí)施當(dāng)中，鋼筋混凝土是必不可少的，在具體的水池設(shè)計當(dāng)中，還要用到鋼筋混凝土，從根本上保證水池堅固性和質(zhì)量1。但在具體的水池設(shè)計和施工當(dāng)中，往往會出現(xiàn)裂縫問題，當(dāng)該問題出現(xiàn)之后，必須及時采取相應(yīng)有效的處理措施。若想減少水池裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生，必須從根本上優(yōu)化鋼筋混凝土水池設(shè)計方案，嚴(yán)格按照水池設(shè)計規(guī)范進(jìn)行設(shè)計、施工和驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行施工與驗(yàn)收，從而有效的避免水池裂縫問題出現(xiàn)?！娟P(guān)鍵詞】 鋼筋混凝土；水池設(shè)計；施工裂縫；處理措施如今，隨著

2、我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，多種系統(tǒng)得到了創(chuàng)新和完善，不僅包括制冷系統(tǒng)、消防系統(tǒng)，還包括循環(huán)水系統(tǒng)等。目前消防水池、污水處理池、循環(huán)水廠等較多的采用鋼筋混凝土水池。鋼筋混凝土水池一旦產(chǎn)生裂縫，將會大大降低水池使用效率，導(dǎo)致水池應(yīng)用功能大大衰退，嚴(yán)重時還會引起有毒液體泄漏導(dǎo)致地下水污染問題出現(xiàn)2。一、 鋼筋混凝土水池裂縫問題的產(chǎn)生原因?qū)λ厥┕ぎ?dāng)中的鋼筋混凝土來說，其如果受力的話，就會產(chǎn)生裂縫問題，這是比較常見的，且在較大的荷載作用下以及溫度收縮影響下，會導(dǎo)致混凝土水池裂縫問題出現(xiàn)。針對鋼筋混凝土來說，在一定的受力下，且在出現(xiàn)定量形變的基礎(chǔ)上，才能從根本上提升鋼筋應(yīng)用效率。在鋼筋混凝土形變的同時，也

3、可能會產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象，只要裂縫寬度大小不導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力性能以及功能改變，就可以忽略不計，也不需要采取處理措施3。但針對那些寬度較大的混凝土裂縫來說，其會從根本上影響混凝土結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，在這種條件下產(chǎn)生的裂縫就是破壞性裂縫，此類裂縫，必須應(yīng)用一定的處理措施。鋼筋混凝土水池裂縫產(chǎn)生原因表現(xiàn)在三個方面，具體如下：第一，鋼筋混凝土水池受到一定的荷載作用之后，就會導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。針對鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)來說，在受到一定的外部荷載，比如水壓力、土壓力以及地基反力等之后，就會從根本上影響結(jié)構(gòu)的受力性能，引起結(jié)構(gòu)變形，最終產(chǎn)生比較嚴(yán)重的破壞性裂縫問題4。在上述荷載作用下出現(xiàn)的裂縫，往往是因?yàn)樗卦O(shè)計人員設(shè)計不到

4、位導(dǎo)致的。鋼筋混凝土水池產(chǎn)生荷載偏差的因素較多，不僅有水池設(shè)計相關(guān)環(huán)境參數(shù)等信息有誤原因，還有水池設(shè)計工況遺漏原因，另外還有結(jié)構(gòu)建模不合理原因等，上述因素中的任何一種都會導(dǎo)致內(nèi)力工況和實(shí)際受力工況不統(tǒng)一問題的產(chǎn)生5。除此之外，荷載改變的原因不僅包括工況考慮不到位，還包括環(huán)境突變以及水池使用條件不合理等。第二，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受損以及變形之后，也會導(dǎo)致裂縫問題出現(xiàn)。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來說，混凝土硬化期產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)溫度大大增加，最終產(chǎn)生膨脹力，且在之后的降溫收縮當(dāng)中，在受到一定約束之后，會產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力6。因此，最初的收縮裂縫，往往都產(chǎn)生在水池結(jié)構(gòu)表明；后期的收縮裂縫，往往產(chǎn)生在

5、水池結(jié)構(gòu)中部。第三，如果鋼筋混凝土水池材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)與構(gòu)造不到位的話，也會導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生?；炷恋慕M成材料比較復(fù)雜。要想從根本上減少破壞性裂縫的產(chǎn)生，必須保證混凝土材料質(zhì)量合格，對于那些混凝土材料不達(dá)標(biāo)而導(dǎo)致的裂縫來說，即使采取了相應(yīng)的修復(fù)措施，也無法從根本上消除隱患。第四，如果水池設(shè)計施工不當(dāng)?shù)?，后期養(yǎng)護(hù)不到位，也會導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)。二、鋼筋混凝土水池設(shè)計及施工裂縫處理措施為把鋼筋混凝土水池裂縫控制在合理范圍內(nèi)，在水池設(shè)計和施工當(dāng)中，應(yīng)采取有效的裂縫控制措施和后期補(bǔ)強(qiáng)方案。第一，為徹底消除裂縫的產(chǎn)生，應(yīng)在最初的鋼筋混凝土水池設(shè)計過程中，綜合考慮水池的受荷工況，確定構(gòu)件截面尺寸，精確計

6、算池體應(yīng)力，嚴(yán)格控制相關(guān)數(shù)據(jù)的大小，使得相關(guān)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化7。另外還需做好與結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的信息采集和整理工作。一旦地下水位和土層之間信息不統(tǒng)一的話，將會導(dǎo)致埋地式水池側(cè)壓力的改變，進(jìn)而引起基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致池體變形問題出現(xiàn)。在核算荷載作用相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)之后，就要在結(jié)合池體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，創(chuàng)建相應(yīng)的計算模型以及荷載組合，從根本上保證結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形情況統(tǒng)一化。第二，水池大多為開敞式結(jié)構(gòu)，內(nèi)外溫差較大時易導(dǎo)致的裂縫出現(xiàn)，因此應(yīng)嚴(yán)格遵守相應(yīng)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)條文的基礎(chǔ)上采取有效的構(gòu)造措施。要結(jié)合混凝土配合比，鋼筋強(qiáng)度等情況進(jìn)行裂縫控制，采取列有效的構(gòu)造設(shè)計措施，如鋼筋細(xì)而密布置；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距范圍內(nèi)

7、選取恰當(dāng)?shù)拈g距設(shè)置溫度伸縮縫等8。對混凝土來說，摻入適量的外加劑，這樣可以從材料上提升混凝土密實(shí)性，還能避免混凝土結(jié)構(gòu)收縮變形。另外在具體的水池設(shè)計過程中，還可以應(yīng)用后澆帶，但在應(yīng)用后澆帶之后，只可以控制混凝土結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力以及變形情況，不能從根本上控制溫度應(yīng)力。所以，針對后澆帶來說，主要應(yīng)用到替代沉降縫當(dāng)中，設(shè)立一條縫就行。第三，在保證施工配比合理性的基礎(chǔ)上，摻入高延展高強(qiáng)度復(fù)合阻裂纖維，從而根本上改善混凝土結(jié)構(gòu)抗裂能力。要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，確定混凝土配比，如摻入減水劑可有效減少水泥水化熱的產(chǎn)生，嚴(yán)格控制摻合料以及骨料的使用量，從根本上控制好水泥用量。針對砂率來說，最好控制在40%左右，針

8、對水灰比來說，最好控制在0.6左右，針對每立方米水泥量來說，最好控制在360千克之內(nèi)9。第四，加大對鋼筋混凝土的養(yǎng)護(hù)力度。在完成混凝土澆筑工作之后，為了結(jié)構(gòu)的整體性得以保證，避免構(gòu)件因收縮產(chǎn)生裂縫，對混凝土的養(yǎng)護(hù)十分重要，保證混凝土結(jié)構(gòu)足夠濕潤（如夏季包裹塑料薄膜、鋪設(shè)草席，冬季采用電伴熱等），防止混凝土暴曬或凍脹產(chǎn)生裂縫。另外還需控制好拆模時間以及養(yǎng)護(hù)時間。第五，根據(jù)石油化工工程防滲技術(shù)規(guī)范（gb/t 50934-2013）要求，混凝土材料的抗?jié)B等級不應(yīng)低于p8；為防止裂縫產(chǎn)生后液體滲漏導(dǎo)致環(huán)境污染，可采取在混凝土中摻入膠凝材料總量1%2%的水泥基滲透結(jié)晶型防水劑或在池體表面噴涂水泥基滲透結(jié)

9、晶型防水涂料。結(jié)束語綜上所述，為保證水池的設(shè)計使用年限，充分發(fā)揮其功能，必須從設(shè)計、施工兩個方面嚴(yán)格把控。既要在設(shè)計時優(yōu)化設(shè)計方案，精益求精，首先在源頭上把關(guān)；又要在施工階段對施工方案進(jìn)行精心安排，認(rèn)真落實(shí)各項預(yù)防措施，在施工工程中修正。經(jīng)過一系列行之有效的預(yù)防措施，鋼筋混凝土水池裂縫問題得到有效的控制，從而達(dá)到工程設(shè)計意圖，滿足工程實(shí)際需要。參考文獻(xiàn)：1 呂武通，朱俊鋒.鋼筋混凝土水池裂縫的控制j.城市建筑，2013，（16）：185-185.2 畢雅明.鋼筋混凝土水池設(shè)計中的裂縫控制j.結(jié)構(gòu)工程師，2010，（3）：17-23.3 張勇強(qiáng)，伊勇，陳明翰等.給排水鋼筋混凝土水池設(shè)計中的裂縫控制j.市政技術(shù)，2013，（5）：96-100.4 薄琳琳.鋼筋混凝土水池設(shè)計中的裂縫的處理方法j.中國科技博覽，2012，（12）：259-259.5 王濤.鋼筋混凝土水池設(shè)計和施工中裂縫的處理方法j.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（24）：125.6 崔仲和.淺談鋼筋混凝土水池設(shè)計中的裂縫控制j.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（36）：319.7 江小娟，