王磊 黄涛 胡岛 李辰昊 苟泽东
中建八局第一建设有限公司，山东 济南 25000
摘要：钢筋混凝土结构水池是芯片电子厂房工程中常见的水池结构，应用广泛。近年来，随着技术的发展，水池的结构也变得呈现出超长、超大化的趋势。由于混凝土材料的固有特点和独特的约束形式的板(壳)系统和池结构,连接池是倾向于某种程度的裂缝,尤其是超级大型钢筋混凝土池,通常超长结构,更容易收缩和温度裂缝。在此基础上，本文主要对大池无伸缩缝施工控制要点进行了分析和探讨。
关键词：大型；不设伸缩缝水池；施工控制要点
前言
随着我国经济持续快速增长，物质需求不断提升，芯片行业快速发展；我国手机、电脑、电视等行业厂商不断效益持续提升，上游芯片需求量增加。纯水站、废水站作为芯片厂房附属配套中最主要的部分，分别负责为芯片提供电子工业纯水与芯片产生的工业废水处理，成都紫光存储器制造基地项目（一期）B1标段纯水站、废水站大小共计300余个水池，基本全部是大型不设伸缩缝水池，若水池渗漏，将影响芯片的制作质量，工业废水将渗透周边土地，破坏当地生态环境。采用何种方式建造大型不设伸缩缝水池，在使得工期缩短的前提下最大限度保证施工质量，是一个值得深入研究的课题。
根据《给排水工程结构设计规范》(GB50069-2002)第6.2.1条要求，地面以上水池设缝间距一般为30m。对于大型给排水构筑物，当长度、宽度较大时，须纵横方向设置变形缝，将底板和池壁断开，尤其是橡胶止水带十字交叉位置比较薄弱，若发生不均匀沉降或施工缺陷，橡胶止水带的补偿作用又十分有限，对较大不均匀沉降造成的变形适应性不强，可能造成渗漏，完全修复是非常困难的，不止的渗漏可能会不断冲蚀地基造成严重后果。另外，橡胶止水带在受力状态下逐步老化，寿命也是有限的，难以达到设计使用期，并且维修困难。基于以上考虑，或者工艺特殊要求，不允许设置橡胶止水带，目前已有一些设计单位进行无缝设计的尝试，以增加结构刚度，提高结构抗震性能，协调结构不均匀沉降，提高水池使用期的耐久性和防渗可靠性。
1、工程概况
成都紫光存储器制造基地项目（一期）B1标段纯水站、废水站大小共计300余个水池，基本全部是大型不设伸缩缝水池。底板以下设置滑动层，池内部设多道钢筋混凝土导流墙，在壁板顶端设有多处水渠、管沟及电缆沟。主要通过设置2纵2横4道后浇带，使用混凝土膨胀剂，外池壁采取无粘结预应力技术实现无缝设计。施工时主要通过按结构设计要求施工，并对原材料、温差控制、养护、施加预应力、满水试验等方面进行控制，来实现池壁抗裂防渗的设计要求。
2、设计要求
施工时，对于设计计算时建立计算模型所设定条件，施工时必须保证达到相应精度。
①底板滑动层:底板虽未设置预应力筋，但底板与池壁浇筑混凝土间歇时间较短，为减小池壁受到约束产生拉应力造成开裂的可能，要保证混凝土垫层表面平整度和滑动层铺设的质量。
②后浇带钢筋:后浇带横向钢筋在浇筑混凝土前必须按设计要求的同一断面接头比例断开，即每块底板都是相对独立的，没有钢筋连接，这样可使混凝土结构在后浇带施工前充分释放应力，在后浇带施工前再完成连接。
③钢筋分布:严格按照设计的钢筋间距和位置安装钢筋，接头布置符合规范要求。保证设计钢筋保护层和间距尤为重要，温度构造钢筋、预应力筋位置准确是满足设计工况的保证。
④后浇带封闭时间:主体完成到后浇带封闭的时间间隔不能随便压缩，保证后浇带两侧混凝土达到收缩稳定后再封闭。
3、施工控制要点
3.1原材料和生产过程控制
通过对配合比设计、原材料、生产过程监控、验证、追溯等一系列活动的控制管理，以保证所用商品混凝土满足设计的质量要求。
①优化配合比设计。试配时，通过调节水胶比、水泥种类、水泥用量、外加剂掺量等参数，或骨料连续级配，提高混凝土的抗裂能力。
水灰比是控制混凝土强度，耐久性，及干缩效应的重要指标，一般水工结构混凝土要求水胶比不大于0.5，施工中应严格控制。
②原材料控制。生产混凝土采用的各类原材料必须符合设计规定和规范要求，可到生产厂检查材料名称、品种、规格、使用说明书，有效的产品检验合格证和产品材质报告书，如采用外加剂的化学成分分析、性能检测报告和几种外加剂的相容性试验以及试配报告等，是否与实际使用材料相符，必要时可以通过取样试验检查确认。
③生产过程监控。严格按配合比拌制，精确计量，不能任意调整水胶比来调节坍落度。若达不到理想的坍落度，应调整缓凝剂品种或用量，不得加水。通过现场测量判定坍落度是否符合技术要求。
④初凝时间:根据天气情况调节，如果气温偏高，可加缓凝剂，调节至4h，以按正常砼浇筑顺序施工不致产生冷缝为宜。
⑤运输时间:砼运输时间不应超过20min，否则易形成离析。
⑥入模温度。如因夏季高温造成假凝，不准加水搅拌，应报废退回。
3.2混凝土施工过程控制和养护
施工合养护期间须采取措施，减小混凝土内外温差或水分蒸发造成早期裂缝。
①在烈日下运输至工地，或者浇筑前稍作等待，可使砼升温5～10℃，非常不利于浇筑和养护，可采用冷水冲刷罐体降温。
②夏季大体积混凝土施工及养护可采用内部冷却管降温，减小温度梯度。③目前一般采用木模板，不论冬季还是夏季，采用模板保温养护是减小温差的好办法。夏季可在松动对拉螺栓螺母后沿模板与混凝土之间的缝隙灌入少量清水。④底板及顶板，采用覆盖蓄热，即可减小温差，又可防止混凝土表面水分过度蒸发，不可再炎热天气向正在水化的混凝土表面洒水，这样会增大内外温差，诱发裂缝。⑤环境温度过低可采用暖棚或蒸汽进行养护。⑥对于给排水构筑物，混凝土至少保湿养护14天，养护期间可采用薄膜覆盖、挂草帘、裹养生布等方法保湿，避免阳光直射。在整个养护期间要保持混凝土表面具有适宜的温度。⑦控制结构闭合温度，减少温差效应。混凝土达到强度后整体温度下降，将会在混凝土中产生一定拉应力，使后浇带在气温较低的环境下闭合，可以有效降低混凝土中的温度应力。
3.3无粘结预应力施工
预应力施工质量直接影响到今后池体对抗季节性温差和干湿产生的应力，抵抗裂缝的产生的能力，因此必须严格控制。
①无粘结预应力钢筋和锚具及支架必须严格按照设计位置安装，并有保证措施不致在浇筑过程中产生位移。②焊接钢筋或安装套管等作业不得损坏预应力筋，外包层破损必须以防水胶带包裹，严重破损的不得使用。③分段分次张拉钢绞线也在后浇带断开，采用连接器连接。张拉前设备须经鉴定。当中间池壁强度达到50%时，先对中间池壁钢绞线以50kN的力进行张拉，主体完成45天后后浇带可以封闭，之前再以设计张拉力190kN进行第二次张拉;然后两侧池壁在后浇带完成40天后进行张拉，相当于分成3段分别张拉，既可限制混凝土早期裂缝，也避免因池壁尺寸较长一次张拉造成的预应力损失。④张拉时应力应变双控，张拉顺序为自下而上，各道池壁同时开始交圈向上。张拉完成后按设计要求切点多余预应力筋，并将端头封好。
3.4满水试验
张拉完成后，按照《给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50141-2008》规定进行满水试验，严禁偏离构筑物工作工况，隔开分段试水或不连通的区隔水位高差太大，否则可能造成池体损坏。
4、结语
分割成独立区段使应力释放，原材料和配合比优化，以及正确的施工和养护方法，可避免大型混凝土水池产生早期裂缝，严格控制预应力施工质量，可以避免季节性温差和干湿变化造成运营期间的裂缝产生。因此，通过以上措施可以改善结构性能，提高混凝土的抗渗性和耐久性，同时节约一定数量的钢材，具有一定实用价值。
参考文献：
[1]毕雅明.钢筋混凝土水池设计中的裂缝控制[J].结构工程师，2009，25(3):17-23.
[2]许志.浅谈大型地下水池防水施工技术[J].建筑，2014(10):76-78