摘要：隨著國家對環保的越來越重視，各地新建污水處理廠也越來越多。污水廠的設計和規范要求表明，污水廠當中的池類結構不允許有裂縫、不允許滲水。如何解決池類結構的防滲抗裂，是面臨污水處理廠工程建設中最為關鍵的問題。為了解決這個問題，從結構形式到施工工藝以及細部處理，始終圍繞解決防滲和抗裂問題開展施工技術，多種措施并重，多項防滲抗裂技術的采用，較好的解決了污水處理廠工程中的防滲抗裂問題，保證了工程的正常投產。
　　關鍵詞：污水處理廠，池類混凝土，防滲，抗裂，技術措施
　　蘇州市吳中區城南（城區）污水處理廠工程處在蘇州市田上江路的東面，占地面積約10.27公頃，日處理污水15萬噸，新建的池類工程主要為進水粗格柵及提升泵房、細格柵及曝氣沉砂池、初沉池及污泥泵房、A2O生化反應池、二沉池及配水井、紫外線消毒池、污泥投配池等。本工程池類構筑物混凝土抗滲等級均為P8，強度等級有C30、C35、C40三種。
　　按照業主的要求，混凝土外表面為清水混凝土，不做任何裝飾處理。為達到這一效果，最根本的問題就是徹底解決混凝土的開裂和滲漏問題。因此，在設計和施工過程中針對不同池體采取各不相同的防滲、抗裂技術措施。
　　1、 高性能膨脹抗裂劑的應用
　　根據設計和規范要求，本工程混凝土防水等級為2級，混凝土結構表面裂縫不應大于0.2mm，并不能貫通，防滲等級為P8。經過對各種防滲劑的技術參數的比較，綜合選用了武漢某某廠生產的SY-G型高性能膨脹抗裂劑，
　　○1SY-G抗裂劑的機理：本產品采用回轉窯生產的特種膨脹熟料——硫鋁酸鈣（CAS）及鋁酸鈣（CA）為主要成分，配入適量硬石膏及混凝土活化劑，經過特殊工藝處理而成。本膨脹抗裂劑摻入到水泥混凝土后發生水化作用，生成大量膨脹性結晶水化物即水化硫鋁酸和鋁酸鈣，使混凝土產生適度膨脹，在一定的鋼筋和臨位的約束條件下，使混凝土內部建立0.2~0.7MPa預壓應力，可以抵消由于混凝土干縮、漸變等引起的拉應力，從而防止或減小混凝土收縮，并使混凝土密實化，提高了混凝土的抗裂防滲性能。
　　○2產品技術性能：
　　 摻量：防水混凝土摻量膠凝材料6~8%，補償收縮混凝土摻膠凝材料8~10%；
　　 細度：<12%，比表面積250~350m2/kg；
　　 限制膨脹率：水中7d≥0.025%,水中28天≤0.10%，空氣中21d≥-0.02%；
　　 抗壓強度：不低于基準混凝土，凝結時間與混凝土相同，對坍落度無影響；
　　 耐久性能：抗滲等級>P30，抗凍等級>F150，不含氯離子，對鋼筋無銹蝕作用，抗化學侵蝕、耐磨性、抗碳化能力優于普通混凝土，無毒、無味，對水質無影響；
　　 與化學外加劑適應性好，堿含量低，并能降低混凝土水化熱10~15%以上。
　　○3配合比設計：根據防水混凝土的配合比要求，膨脹抗裂劑按摻入量6%、8%、10%三種由攪拌站實驗室試配，28天后進行試壓及抗滲試驗，綜合比較后采用如下配合比：
　　材料名稱 水泥 黃砂 石子 水 外加劑 防裂劑 混合材
　　規格 P.O42.5級 中砂 5-25mm  NF-15 SY-G Ⅰ級粉煤灰
　　每m3材料用量（kg） 298 751 1037 179 5.97 28 72
　　○4使用方法：根據實驗室配合比，考慮現場砂的含水率，轉換成施工配合比。所摻入的SY-G用量隨混凝土細骨料一同加入攪拌，運至現場進行澆筑，使用方便。
　　○5使用效果：結構完工后進行滿水試驗，在試驗過程中，局部存在毛細滲水現象，但3天后，滲漏部位毛細孔全部自行封閉，不再滲水。
　　2、 大型池體結構混凝土采用跳倉澆筑技術
　　本工程中A2O生化反應池共兩座，各長95米、寬87米，底板最厚處為900，外墻斷面為梯形，墻根最厚為900，頂部最薄為400，墻高為7.9米，混凝土強度等級為C30，抗滲等級為P8。
　　對這類大容積池類結構進行施工中，控制好混凝土裂縫的產生是保證施工質量的關鍵。由于水泥的水化反應釋放出的水化熱，會引起混凝土混凝土內外溫度的變化，而這種溫度的變化會產生較大的溫度應力和收縮應力，進而使混凝土出現裂縫，引起池體結構的滲漏，對池的使用功能產生不良影響。而在鋼筋混凝土結構施工中，通常采用設置后澆帶，利用后澆帶的施工方法來釋放溫度應力和收縮應力，控制裂縫的產生。而根據防水混凝土規范要求，后澆帶混凝土的澆筑應在其兩側混凝土齡期達42天后進行，這樣會耽誤大量的時間，會嚴重影響工期，同時后澆帶中清理垃圾困難，對混凝土工程質量產生一定的影響。
　　因此，按國家規范把整個池體結構劃分成12塊，塊與塊之間通過伸縮縫分開，伸縮縫中設中埋式橡膠止水帶避免滲漏，再塊與塊之間采用φ25@300的圓鋼做傳立桿，保持池體的整體性，伸縮縫上面再嵌防水油膏。池體結構施工采用混凝土跳倉澆筑技術，即塊體之間澆筑時間間隔不少于7~10d，使澆筑后的塊體混凝土能在較短距離范圍內釋放溫度應力，極大減少混凝土產生裂縫的機理，解決超長結構混凝土的有害裂縫，從而有效的保證了施工質量。墻體按底板施工的先后順序組織流水施工。具體劃塊見右圖：
　　滿水試驗一次性成功的實踐證明，在超長結構混凝土中采用調倉澆筑技術，能極大減少混凝土產生有害裂縫，提高了施工質量。
　　3、 無縫施工法的在大型池底板中的應用
　　本工程中的初沉池，底板直徑31.3米，二沉池底板直徑46.3米，厚度為450mm，混凝土強度等級為C30，池壁為圓形的整體池壁，采用了無粘結預應力技術。
　　這兩類池在污水處理工藝中是最為關鍵的環節，刮泥機（或吸泥機）伸臂與池底板的吻合程度要求相當高，任何稍微的沉降不均都會造成刮泥機使用滿足不了效果，就會影響水質達標。因此，這兩類池的底板混凝土必須整澆，為加快結構施工的進度，同時也減少混凝土滲漏的概率，采用在底板結構收縮應力較為集中的部位設置了加強帶。如右圖：
　　根據有關資料文獻：加強帶就是在結構收縮應力最大的地方高比例摻加具有膨脹性的外加劑，使加強帶處相應產生較大的膨脹來補償結構的收縮。
　　按前所述，池類混凝土中均添加8%的高性能膨脹抗裂劑，具有一定的補償功能，而在加強帶處的混凝土采取完全補償混凝土，混凝土膨脹抗裂劑的添加比例提高到10%，混凝土并提高一個等級為C35。
　　加強帶的混凝土在普通混凝土澆筑完畢后立即進行，極大的減少了后澆帶施工需等待的時間，一次成型。加強帶混凝土與普通混凝土之間只要在綁扎鋼筋時用多層鋼絲網片隔開就可，施工簡單方便。
　　初沉池、二沉池是污水處理系統中主要的構筑物，個數多（共8個）、混凝土面積大（約為10000m2），在施工過程中占有很大的比重，全部采用無縫施工法施工，凸顯了經濟和社會效益。
　　4、 無粘結預應力混凝土施工技術的應用
　　初沉池墻壁周長95米，高4米，二沉池的墻壁周長141米，高5.1米，墻厚均為350，整個墻壁不允許設伸縮縫和施工縫，一次成型。按規范要求池壁在滿荷載（水壓力）作用時不產生大于0.2mm的裂縫，因此在結構設計中采用了無粘結預應力技術。
　　預應力混凝土施工技術就是預先給鋼筋混凝土構件（混凝土墻）施加壓應力，使之建立一種人為的應力狀態，這種應力的大小和規律，能有利于抵消施工荷載作用下產生的拉應力，因而使混凝土構件（混凝土墻）在使用荷載(水壓力)作用下不開裂，或推遲開裂，或者減小裂縫開展的寬度。不允許構件產生裂縫或者裂縫很小（一般肉眼很難看到）的預應力混凝土叫全預應力混凝土。墻壁無裂縫產生，只要混凝土澆搗密實，因而從根本上可避免混凝土滲水的情況。
　　本工程中預應力施工技術的應用，重點是在池壁上布筋的合理性和張拉的先后順序和方法：
　　○1預應力筋采取搭設布置
　　由于池壁周長較長，預應力筋如不作分段搭接，則長度較大，轉角也較大，其預應力損失必定很大，池壁抗裂性能難以滿足要求。因此在施工中將環向預應力筋每周均分為3段，包角為120°；為方便張拉，在池壁上每隔60°設置錨固肋，每相鄰（上、下）鋼鉸線束錨固端位置錯位60°。這一搭接方法給施工帶來方便，預應力束制作、布置簡單，搭接示意見下圖。
　　
　　○2預應力張拉順序及方法
　　 從頂、底端分別向下、向上同時張拉錯位60°的環向預應力筋。
　　 池壁環向每周三段預應力筋同時張拉，以防止未張拉池壁內產生受拉裂縫。
　　
　　無粘結預應力施工技術在圓周墻壁上的應用，最根本解決了墻壁產生裂縫的可能，從而有效的起到防滲抗裂的作用。
　　5、 混凝土后澆帶的應用
　　當然，在混凝土結構施工時，后澆帶也還是減少混凝土產生裂縫的最常規做法，本工程中細格柵與曝氣沉砂池兩個池連成一個整體，這兩個水池的容積量相差較大，水位標高也不一致，當荷載加上去是容易造成兩池產生不均勻沉降，從而讓連接處混凝土產生裂縫而滲水。此處最好的方法就是在連接部位設置后澆帶，后澆帶寬度為1米。后澆帶的施工的停滯時間除滿足規范要求外，還需待兩個池體各承受滿設計荷載一次（進行滿水試驗），待其在荷載下沉降穩定后再澆筑再后澆帶的混凝土。后澆帶混凝土通常采用微膨脹混凝土，強度等級比兩側混凝土高一個等級。后澆帶部位如右圖：
　　6、 其它細部構造的防滲技術的應用
　　上述介紹的主要是從大的施工工藝和技術措施的采用，這可以從根本上解決大面的混凝土防滲抗裂問題，但如果細部不能處理好，那最終不能達到混凝土防滲抗裂的效果，因此，處理好各細部節點，也顯得至關重要。
　　○1施工縫的處理：為了更有效的防止施工縫處滲水，按常規方法在施工縫處接漿外，還在施工縫處內設BW遇水膨脹止水條20×30。止水條必須是可靠材料，它的的遇水膨脹率大于150%，同時止水條具有緩賬性能，即7天的膨脹率應不大于最終膨脹率的60%。安裝止水條時，要求把施工縫周邊浮渣清掃干凈，釘設在混凝土墻板的施工縫中部，在混凝土澆筑前要保持止水條的干燥，這樣才能確保止水條的正常作用，即在被混凝土包裹狀態下，遇水膨脹、封堵、阻隔內、外兩側水的浸入，達到抗滲、抗漏水的效果。
　　○2預埋鐵件防水做法：外墻混凝土內的預埋鐵件加焊止水鋼板，若預埋鐵件較多較密時，可采用許多預埋鐵件共用一塊止水鋼板的做法。施工時注意將預埋鐵件及止水鋼板周圍的砼澆搗密實、保證質量。
　　○3穿墻管道防水做法：套管加焊止水環法：在管道穿過外墻處預埋套管，套管上需加焊止水環，止水環與套管滿焊嚴密。安裝穿墻管道時，先將管道穿過預埋套管，予以臨時固定，然后一端以封口鋼板將套管及穿墻管焊牢，再從另一端將套管與穿墻管之間的縫隙以防水材料（防水油膏、瀝青瑪蹄脂等）填滿后，用封口鋼板封堵嚴密。
　　○4群管穿墻防水做法：在群管穿墻處預留孔洞，洞口四周預埋角鋼固定在砼中，封口鋼板焊在角鋼上，要四周滿焊嚴密，然后將群管逐根穿過兩端封口鋼板上的預留孔，再將每管與封口鋼板沿管周焊接嚴密，從封口鋼板上的灌注孔洞內灌注瀝青瑪蹄脂，灌滿后將預留的瀝青灌注孔焊接封嚴。
　　
　　
　　
　　在吳中區城南污水處理廠工程的混凝土結構施工中，我們采用了大量的防滲、抗裂技術措施。也正是這些措施的應用，周密細致的施工，確保了整個工程不滲水，同時也加快了施工進度，為工程的早日投產奠定了基礎。
　　參考文獻：
　　[1].《建筑施工手冊》(第4版)編寫組.建筑施工手冊[M].第4版縮印本;北京：中國建筑工業出版社,2003.