超长水工构筑物砼结构抗渗、抗裂、抗浮施工工法

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1、超长水工构筑物砼结构抗渗、抗裂、抗浮施工工法超长水工构筑物砼结构施工工法张占军副总经理高级工程师中铁十二局集团建安公司王海旺高级工程师王鸿峰技术员一、前言由中铁十二局集团建安公司承建的云南省昆明市掌鸠河引水供水工程净水厂工程设计规模为60万吨/d一次建设，在市政工程建设史上为数不多，水的净化处理工艺流程特点是利用地形自然高差，形成重力流型（节能型），在国内市政大型水厂建设中也为数不多，过滤池采用全国第一、亚洲第二的翻板气水反冲洗自动化技术装置，技术含量较高，水工构筑物百米以上超长超宽大型防水抗渗砼结构水池就

2、有6座，池壁结构宽为150～200mm薄壁，总长为108m。砼设计强度等级为C25，抗渗等级为P6，且池体基础均处于微膨胀土地质条件中，我们在总结砼传统施工经验的基础上，借鉴国内大型净水厂的施工方法，制定了适合该工程砼水工构筑物特点的适度超前的技术方案，成功地开发了“超长水工构筑物综合施工技术”科研成果，解决了大型水工构筑物砼施工技术难题，较好地完成了平流沉淀池、滤池、清水池六大水工构筑物池体7万m3防水抗渗砼的浇筑，经满水试验，砼池体达到不渗、不裂、不漏之目的，经济效益和社会效益较为显著，总结多年水工构筑

3、物砼结构施工经验昆明掌鸠河净水厂工程的具体实例，形成本工法。二、工法特点1、超长超宽水工构筑物要达到抗渗抗裂的技术要求。2、地下水位高，对池体有抗浮技术要求。3、设计采用重力流施工工艺。4、优化砼配合比，内掺低碱微膨胀剂，砼水平施工缝处设置止水钢板，变形缝处设置橡胶止水带以减小结构连续长度，适当加密钢筋间距，提高了砼池体抗渗抗裂性能。5、55型扩大系列钢模板，三节（组合式）对拉螺杆，减少模板拼缝，提高拼模工效，增加清水砼外观观感质量。6、砼池体底板设置碎石和砂反滤层、盲沟、盲管排除地下水，周边设置排放明水边

4、沟，形成地下排水网络系统，提高了池体抗浮能力。三、适用范围本工法成熟的技术可广泛应用于大型市政净水厂、污水厂砼构筑物工程，也可在其他1建筑工程中推广应用，尤其适用于地下水位高的水工构筑物的施工。四、施工工艺原理工艺原理：利用正交设计方法进行砼配合比设计及优化，根据正交设计试验的强度结果进行极差分析，结合工程实际，取砼一次浇筑最高、最宽的池壁计算模板最大侧压力即最大承载力进行模板和对拉开螺杆设计，并对螺杆进行拉力检验。总结模拟试验水池相关的成功经验，进行推广应用。五、施工工艺(一)工艺流程(见图一)(二)抗渗

5、泵送砼参数抗渗等级S6级水泥标号P·O·32.5(云南水泥厂生产的普通硅酸盐水泥)粗骨料最大直径≤40mm其含泥量（重量比）不得大于1.0%，泥块含量（重量计）不得大于0.5%，最大粒径与输送管径之比，当泵送高度＜50m时，碎石不应大于1:3。细骨料的含泥量不得大于3.0%，泥块含量不得大于1.0%。外加剂采用低碱微膨胀剂最小水泥用量（含掺合料）320Kg/m3。砂率宜为35%～40%，灰砂比宜为1:2～1:2.5。（采用中砂）通过0.315mm筛孔的颗粒含量不应小于15%，通过0.16mm筛孔的含量不应小

6、于5%。最大水灰比为0.60砼坍落度宜为80～180mm试配要求的抗渗水压值应比设计值提高0.2MPa。图一工艺流程图2（三）施工要点1、池体抗浮施工期间地下水会对池体底板产生不均匀的浮力，达到一定的限度时可能会使池体产生一定的裂缝，造成池体漏水，为了防止池体产生不均匀的浮力，采取如下相应措施。①在砼底板下部设置400mm厚的砂石反滤层，并在反滤层下部埋设盲管通向池外排水沟，使地下水通过反滤层渗到盲沟的盲管内排向池外。反滤层为100mm厚中粗砂+200mm厚碎石（5～40mm）+100mm厚中粗砂，盲管是直

7、径为325mm的多孔钢管，管外壁包裹双层钢滤网，滤网外包双层玻璃丝布，反滤层及盲管布置(见图二)。图二反滤层及盲管大样图②池体施工过程，在池体周边设置排水明沟与集水井的辅助措施排除地表明水，始终保持基坑地下水标高在底板砼垫层下。2、砼用原材料的选择①对于水泥的选取，原业主和设计意图砼用水泥全部采用P.O42.5云南水泥厂生产的国云牌水泥，根据我部多年砼施工经验，与砼施工有关规范标准，最小水泥用量规定320Kg/m3等有关因素，建议业主和设计将水泥标号由P.O.42.5调整为P.O.32.5，降低了一个标号，

8、既符合抗渗砼最小水泥用量标准，又满足了泵送砼和易性要求。该水泥具有富余强度高，产品质量稳定等特点。②根据昆明地材的特点：在选取砂、石料时，由于当地无天然砂，开始时选用了机制砂和碎石，碎石规格为5～31.5mm，级配较好，且压碎指标小，质量较好。但机制砂级配一般，粗细不稳，且石粉含量高达8%左右，在初期浇筑沉淀池底板砼时，其砼强度虽能满足设计要求，但其和易性较差，表面易干缩，观感较差，不满足清水砼的观感要求。在反复