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摘要:生活垃圾焚烧发电厂水工建筑物混凝土较多,如冷却塔、消防水池、生活水池、雨污水池、渗滤液收集池、调节池、厌氧池、综合水泵房等,沿海地区的还涉及到海水淡化结构等,均以混凝土结构自防水为主,卷材防水或水泥基结晶材料为辅,池体结构复杂,抗渗混凝土的施工质量至关重要。
关键词:生活垃圾焚烧发电厂施工;混凝土结构;漏水原因;抗渗措施
引言
混凝土是生活垃圾焚烧发电厂施工中一种常用施工材料,在发电厂施工中发挥着重要作用。生活中,许多已完工的生活垃圾焚烧发电厂在投入运行时很容易出现混凝土结构渗漏问题,影响生活垃圾焚烧发电厂的正常运行。为此在生活垃圾焚烧发电厂施工中一定要加强对混凝土的施工控制,做好施工质量管理,以防生活垃圾焚烧发电厂在后期运行中发生渗滤液及地下水渗漏。针对生活垃圾焚烧发电厂混凝土结构渗漏的危害性,现结合当前实际,对生活垃圾焚烧发电厂施工中混凝土结构的漏水原因进行分析,并提出了几点相应的混凝土结构防水措施,以供同行参考。
1水工建筑物结构施工中混凝土漏水原因
1.1渗漏裂缝成因
混凝土由多种复合的脆性材料组成,一旦混凝土的拉应力高于抗拉力,或者实际的拉伸变形超出了拉伸变形范围就会产生严裂缝。依据裂缝的深度,我们可以将裂缝分为地基不均匀沉降裂缝、干缩裂缝、超载裂缝、钢筋锈蚀裂缝、温度裂缝等等。现场施工作业人员经过仔细观察和全面分析,推断出渗漏裂缝成因可以从外载作用因素、结构设计、混凝土材料性能、施工环境等方面入手。
1.2模板支设不符合规范要求,导致裂缝发生
如果在混凝土的浇筑过程中,因模板未支设严密,或水平施工缝接缝处模板未支设严密,会造成少量漏浆现象发生,从而在混凝土内部形成细微的毛细通道,地下水会顺着毛细通道,流入混凝土内部,腐蚀钢筋,从而破坏钢筋混凝土的强度。所以,在施工过程中,我们一定要严格按照规范要求支设模板,并控制好模板的支撑系统以及垂直度等。
1.3养护操作不到位
混凝土表面水分蒸发过快,造成干缩裂缝或塑性收缩裂缝。水工建筑结构的底板和池壁较厚,多为大体积混凝土施工,在混凝土凝结硬化过程中产生大量水化热,如不能采取有效的温控措施和保温、保湿养护,混凝土内部大量水化热积聚不易散发,混凝土表面的散热较快,较大的温差会造成混凝土内部与外部热胀冷缩程度不同,使混凝土表面产生一定拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度极限时,就会出现温差裂缝。
2水工建筑物混凝土抗渗措施
2.1阶段性治理
依照治理阶段的差异可以对治理措施进行阶段性划分。若治理处在降水过程中,那么是有利于治理,因而可以进行全面治理,但是仍需进行有重点的防水施工措施,结合注浆进行二衬止水;若治理处在降水停止之后,此时不利于全面治理,因此应当有重点的进行治理,注浆液由普遍转为重点普遍相结合,另外应当采用亲水性或疏水性单液型发泡止水剂进行注浆止水;若治理处在汛期或者雨季,此时的环境状况最不利于治理,因而要采用重点注浆同化学浆液相结合的止水方式进行治理。
2.2变形缝处理
由于结构缝的伸缩性受温度影响,在施工过程中可采用弹性聚氨酯材料进行施工,经过对灌浆材料的分析,最终选择使用LW水溶性聚氨酯作为灌浆施工的材料。在施工中,应先进行凿槽施工,采用角磨机对渗水结构表层左侧与右侧5cm宽度之内的范围进行打磨处理,之后对表面进行清洗,先在裂缝的两边切割出诱导缝,便于进行凿槽。
在完成了准备工作后,使用电镐进行凿槽施工,选择燕尾槽槽型,槽腹部覆盖裂缝开口。对槽的宽度和深度进行合理控制。进行钻孔施工时,应在结构缝两边距离缝隙约15cm的位置打孔,将该孔作为灌浆孔。应对灌浆孔的间隔距离进行明确,使裂缝与灌浆孔之间保持30°的夹角,钻孔器械为手持回转钻,在成孔之后及时将孔清理干净,根据要求设置灌浆嘴。在完成对孔的清理后埋设镀锌钢管,埋设的位置应在孔底上5-10cm位置处到孔外20-30cm之间,之后进行封堵。使用相应材料进行嵌缝,分层开展施工,保证每层的厚度均匀,在填充完一层之后应进行抹平处理,保证充填的效果。在填满槽之后,使用抹子进行整平处理,使其与裂缝表面持平,使用环氧树脂涂料进行涂刷。
2.3施工缝处理和后浇带留设
水工建筑物水平施工缝不应留在剪力最大处或底板与侧墙的交接处,应留设在底板以上300mm~500mm的池壁上,顶板与池壁宜同时浇筑,必须留设施工缝时,应留设在顶板以下150mm~300mm的池壁上,一般不设垂直施工缝,如设计有要求时,按设计要求设置。池壁上有预留孔洞时,施工缝距离孔洞边缘不应小于300mm。施工缝处均采用316L不锈钢止水带,止水带埋入新旧混凝土均不少于150mm。施工上层混凝土前,将施工缝处混凝土凿毛处理,清除表面浮灰、松动石子等杂物,施工缝混凝土表面浇水充分湿润后方可进行上部混凝土施工,浇筑时先浇筑30mm厚接浆层,接浆层砂浆与池体混凝土砂浆配比相同(或按照设计图纸要求进行配比)。混凝土后浇带设置一般分两类,沉降后浇带和伸缩后浇带,沉降后浇带有效解决沉降差问题,使不同荷载和高度的结构连接为整体;伸缩后浇带可减少温度收缩的影响,从而避免有害裂缝的产生。后浇带留设应垂直于结构构件,结构构件厚度或高度较大时,后浇带界面采用模板或专用材料进行封堵,后浇带的宽度应考虑便于施工及避免应力集中,以700mm~1000mm为宜,后浇带钢筋必须贯通,不允许断开。在后浇带四周应做临时保护措施,防止施工用水流入后浇带内,以免污染钢筋,堆积垃圾。伸缩后浇带应在先浇筑混凝土的收缩完成后浇筑,一般为42天,沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后进行。在浇筑混凝土前,将整个混凝土表面按照施工缝的要求进行处理,清理后浇带内杂物,对钢筋进行除锈,凿毛两侧混凝土至清新混凝土面,后浇带混凝土必须采取减少收缩(即微膨胀混凝土)的技术措施,混凝土强度应比原结构强度提高一个等级,采用掺加膨胀剂的补偿收缩混凝土进行浇筑,使结构形成连续、无伸缩整体结构,后浇带一次浇筑完成,不得留设施工缝,养护时间不少于28天。后浇带释放大部分变形,减小约束力,避免出现贯通裂缝,提高结构整体性和抗渗性能。
2.4骨料
骨料的自身质量及良好的级配比例对混凝土工程结构本身的抗渗性能影响十分显著。由于混凝土在凝结硬化过程中石子本身不收缩,致使两者变形不一致。石子粒径越大其周长越大与砂浆收缩的差值也就越大,所以很容易使砂浆与石子界面产生微小裂缝,又由于砂浆与石子界面处的裂缝及集料下方形成的孔穴等形成水的通路,因此在水灰比相同时,粗集料粒级越大,混凝土渗透性越大,所以石子粒径越小抗渗性能就越好,一般情况下粗集料最大粒径应≤37.5mm(方孔筛),最好是5-31.5mm连续粒级。由于抗渗混凝土的水泥用量较高,规范中有规定最小水泥,用量不低于320kg/m3的要求,当渗入掺合料时,其水泥用量不应小于280kg/m3。当使用细砂容易使混凝土产生收缩裂缝,因此在设计防水混凝土配合比时宜采用级配良好的中砂。由于砂及石子中的含泥量对抗渗性能影响也很大,因为泥土严重降低水泥与砂石的粘结力,土粒体积不稳定,干燥收缩,潮湿膨胀,对混凝土产生很大破坏作用。因此对防水混凝土中砂石的含泥量要严格控制,石子含泥量<1.0%,砂子含泥量<3.0%。
结语
生活垃圾焚烧发电厂中的水工建筑物的安全和防渗漏主要以抗渗混凝土来承担,控制混凝土的施工质量至关重要,本文从消除地基影响、施工缝处理、钢筋施工、模板施工、混凝土施工和养护等方面对提高混凝土施工质量和抗渗、防裂性能做了分析,通过施工质量的全过程控制,水工建筑物的施工质量能够得到保障,渗水、漏水问题能够有效预防。
参考文献:
[1]张乐凡.浅议水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理措施[J].江西建材,2016(4):137.
[2]王科.浅析水工建筑物混凝土裂缝主要原因及处理方法[J].内蒙古水利,2012(40):151-152.