一种污水处理工程中混凝土结构自防水系统的建造方法与流程

本发明涉及混凝土结构自防水系统的建造方法，具体涉及一种污水处理工程中混凝土结构自防水系统的建造方法。

背景技术：

水污染现状与工业废水、城镇生活污水排放密切相关，2011年以来我国废水排放总量呈上升趋势，人们对污水治理需求不断提升，基于对水环境的深切担忧，加强水污染防范与城镇污水治理为环境治理的重点内容。

污水处理厂作为水工建筑物，结构混凝土在干湿循环、冲刷、冻融循环作用下，比普通建筑物更容易因耐久性不足而导致破坏，因此污水处理厂混凝土结构抗渗防水是控制工程质量的关键。现有技术中，污水处理厂传统防水做法为抗渗混凝土加有机高分子防水层，事实证明该做法在气候条件恶劣，夏季干热、冬季寒冷、蒸发强烈、冷热悬殊、紫外线照射强烈的地区无法达到预期的效果，究其原因在于有机高分子防水层在强烈的紫外线照射下迅速老化破坏，失去有机高分子防水层后，结构混凝土在干湿循环、冲刷、冻融循环作用下迅速破坏，从而造成工程因耐久性不足而破坏。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明的目的是提供一种从根本上解决污水处理工程耐久性问题，取消有机高分子防水层、有效提高混凝土自身的抗渗、抗冻、抗裂性能的混凝土结构自防水系统的建造方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种污水处理工程中混凝土结构自防水系统的建造方法，包括以下生产流程：

步骤1：混凝土超长结构无缝施工设计：

1)连续式膨胀加强带的设置：根据污水处理工程中的污水池的长、宽，在长度方向取消后浇带，并在污水池的防水底板、墙体、以及顶板结构沿长度方向的相应位置间隙均匀设置连续式膨胀加强带，连续式膨胀加强带为2000mm宽，每条连续式膨胀加强带之间的间距为40m-50m；

2)钢筋配置：在污水池墙体高度的水平中线部位上下500mm范围内水平设置钢筋，钢筋的间距不宜大于100mm；

步骤2：混凝土原料选用、准备：

1)各工程部位混凝土强度、抗渗、抗冻等级要求：

混凝土抗渗等级不小于p12,混凝土含气量不小于4.0％，混凝土抗冻等级不小于f150；

2)各工程部位补偿收缩混凝土要求：

底板：混凝土强度等级为c35-c45，tb-csa掺量(胶凝材料)：8-10％，限制膨胀率(水中14天)：不小于0.015％；

池壁、顶板：混凝土强度等级为c35-c45，tb-csa掺量(胶凝材料)：10-12％，限制膨胀率(水中14天)：不小于0.020％；

隔墙：混凝土强度等级为c30-c40，tb-csa掺量(胶凝材料)：8-10％，限制膨胀率(水中14天)：不小于0.020％；

连续式膨胀加强带:混凝土强度等级为c35-c50，tb-csa掺量(胶凝材料)：10-12％，限制膨胀率(水中14天)：不小于0.025％；

3)水泥：

水泥应采用普通硅酸盐水泥(不得使用早强型水泥)，水泥的比表面积不超过360m²/kg；

4)砂、石：

采用天然的水洗中砂、卵石直径为5～25mm、长20～40mm，砂率控制35％～38％；

5)tb-csa抗裂防水剂：掺量范围为8～12％，水中7天的限制膨胀率宜2.5～4.0/万；

6)减水剂：

减水剂必须具有缓凝、凝结时间可调的功能，应根据气温变化及时调整减水剂的凝结时间指标,严格控制混凝土凝结时间，常温环境施工，混凝土现场初凝时间控制在12小时以上,混凝土严禁产生早强现象；

7)掺合料：

根据混凝土相关施工技术规程的规定，选择f类ⅱ级(含ⅱ级)以上的粉煤灰；

步骤3：混凝土浇筑前的准备；

步骤4：混凝土浇筑和振捣：

1)垫层混凝土浇筑；

2)防水底板混凝土浇筑：

a、防水底板及基础钢筋绑扎完经过验收后才能进行；

b、防水底板及基础混凝土浇筑分区进行，浇筑顺序先防水底板一端开始浇筑，次序为防水底板、连续式膨胀加强带、防水底板；

c、当底板混凝土浇筑完后，随即进行高于底板以上的导墙混凝土的浇筑，因为墙体与底板混凝土硬化时，收缩的方向不一致，在接缝处容易产生裂缝；

d、在浇筑和振捣过程中，上浮的泌水和浮浆顺混凝土面流到坑底，随混凝土向前推进，由集水井处抽排；

e、泵送混凝土排除泌水和浮浆后，表面仍有较厚的水泥浆，按标高用长刮杆刮平，用木抹子搓压、拍实，在接近终凝前，用木抹子压光，使收缩裂缝闭合，然后覆盖塑料薄膜保温养护；

3)池壁、隔墙的墙体混凝土浇筑：

a、墙体浇筑混凝土前，先在底部均匀浇筑5cm～10cm厚与墙体混凝土同配比去石砂浆，并用铁锹入模，不应用料斗直接灌入模内，或者在砼浇筑前一天，用与墙体砼同配比去石砂浆将墙柱底模进行填缝，防止砼浇捣时漏浆，出现蜂窝，漏洞；

b、墙体净高度不高于6.0m，浇筑采用分层浇筑，每1.5m一层分层浇筑振捣，上层混凝土插入振捣应贯穿下层混凝土不少于30cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件；

c、浇筑完后，应及时将伸出的搭接钢筋整理到位；

4)顶板混凝土浇筑：

a、梁板混凝土为补偿收缩混凝土，顶板应同时浇筑，由一端开始用“赶浆法”，即先浇筑梁，根据梁高分层浇筑成阶梯形，当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁板混凝土浇筑连续向前进行；

b、和顶板连成整体高度大于lm的梁，允许单独浇筑，其施工缝应留在板底以下20～30mm处；

c、浇捣时，浇筑与振捣必须紧密配合，第一层下料慢些，梁底充分振实后再下第二层料，用“赶浆法”保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进，每层均应振实后再下料，梁底及梁侧部位要注意振实，振捣时不得触动钢筋及预埋件；

d、梁柱节点钢筋较密时，此处宜用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑，并用小直径振捣棒振捣；

e、浇筑板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振捣器垂直浇筑方向来回振捣，厚板可用插入式振捣器顺浇筑方向拖拉振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，振捣完毕后用长木抹子抹平，施工缝处或有预埋件及插筋处用木抹子找平，浇筑板混凝土时不允许用振捣棒铺摊混凝土；

步骤5：结构自防水工程混凝土养护；

步骤6：结构自防水工程混凝土缺陷修补；

步骤7：混凝土结构自防水污水厂调节池满水试验；

进一步，所述步骤1中，在连续式膨胀加强带设置时，应采用密目钢丝网分隔：

进一步，所述步骤1中，在连续式膨胀加强带设置时，连续膨胀加强带位置沿次梁方向浇筑楼板，加强带应留置在次梁跨度的中间1/3范围内，加强带的表面应与梁轴线或板面垂直，不得留斜搓，施工缝采用钢丝网挡牢；

进一步，在所述步骤3中，混凝土浇筑前的准备应包括以下步骤：

1)完成钢筋的隐检工作，并核实预埋件、线管、孔洞的位置、数量及固定情况无误；

2)完成模板的预检工作；

3)审核补偿收缩性混凝土试验配合比；

4)浇筑混凝土用架子、走道及工作平台，安全稳固，能够满足浇筑要求；

5)混凝土泵前，泵管必须先冲水再泵砂浆，然后才开始泵送混凝土；

有益效果：本发明取消有机高分子防水层，从根本上解决污水处理厂工程耐久性问题，混凝土超长结构无缝施工可取消后浇带，通过配制补偿收缩混凝土，实现混凝土超长结构无缝施工，达到混凝土结构自防水目的，有效提高混凝土自身的抗渗、抗冻、抗裂性能。

附图说明

图1：本发明实施例1的膨胀加强带位置示意图

图中：1.底板、2.池壁、3.顶板、4.隔墙、5.连续式膨胀加强带。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施方式，用来对发明内容作进一步详细的解释，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，以及直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

实施例1，一种污水处理工程中混凝土结构自防水系统的建造方法，包括以下生产流程：

步骤1：混凝土超长结构无缝施工设计：

1)连续式膨胀加强带5设置：根据污水处理工程中的污水池的长、宽，在长度方向取消后浇带，并在防水底板1、池壁2墙体、顶板3结构沿长度方向的相应位置间隙均匀设置连续式膨胀加强带，每45m长设置一道2000mm宽连续式膨胀加强带；

2)钢筋配置：在污水池墙体高度的水平中线部位上下500mm范围内水平设置钢筋，钢筋的间距不宜大于100mm；

步骤2：混凝土原料选用、准备：

1)各工程部位混凝土强度、抗渗、抗冻等级要求：

混凝土抗渗等级不小于p12,混凝土含气量不小于4.0％，混凝土抗冻等级不小于f150；

2)各工程部位补偿收缩混凝土要求：

底板1：混凝土强度等级为c35，tb-csa掺量(胶凝材料)：8％，限制膨胀率(水中14天):不小于0.015％；

池壁2、顶板3：混凝土强度等级为c35，tb-csa掺量(胶凝材料)：10％，限制膨胀率(水中14天)：不小于0.020％；

隔墙4：混凝土强度等级为c30，tb-csa掺量(胶凝材料)：10％，限制膨胀率(水中14天)：不小于0.020％；

连续式膨胀加强带5:混凝土强度等级为c45，tb-csa掺量(胶凝材料)：12％，限制膨胀率(水中14天)：不小于0.025％；

3)水泥

水泥应采用各项技术指标均满足于gb175《通用硅酸盐水泥》要求的42.5普通硅酸盐水泥(不得使用早强型水泥)；水泥细度：水泥不宜过细，水泥越细，收缩越大，早期水化热也大，水泥的比表面积不超过360m²/kg；

4)砂、石

采用天然的水洗的中砂、卵石直径为5～25mm、长20～40mm，砂率控制35％～38％；

5)tb-csa抗裂防水剂：掺量范围为8～12％，水中7天的限制膨胀率宜2.5～4.0/万；

6)减水剂

减水剂必须具有缓凝、凝结时间可调的功能，应根据气温变化及时调整减水剂的凝结时间指标,严格控制混凝土凝结时间，常温环境施工，混凝土现场初凝时间控制在12小时以上,混凝土严禁产生早强现象；

7)掺合料

根据混凝土相关施工技术规程的规定，选择f类ⅱ级(含ⅱ级)以上的粉煤灰；

步骤3：混凝土浇筑前的准备工作：

1)完成钢筋的隐检工作，并核实预埋件、线管、孔洞的位置、数量及固定情况无误；

2)完成模板的预检工作；

3)审核补偿收缩性混凝土试验配合比；

4)浇筑混凝土用架子、走道及工作平台，安全稳固，能够满足浇筑要求；

5)混凝土泵前，泵管必须先冲水再泵砂浆，然后才开始泵送混凝土；

6)连续式膨胀加强带采用密目钢丝网分隔；

步骤4：混凝土浇筑和振捣

1)垫层混凝土浇筑:

基坑验收合格后，钉控制桩(8m×8m)用泵车进行混凝土浇注,混凝土振捣采用平板式振捣器振捣，混凝土振捣密实后，以钢筋棍上标高及水平标高小棉线为准检查平整度，高的铲掉，凹的补平，用水平的刮械利平，表面再用木抹子搓平，最后用铁抹子压光，混凝土养护采用覆盖一层塑料薄膜；

2)防水底板1混凝土浇筑:

a、防水底板1及基础钢筋绑扎完经过验收后才能进行；

b、防水底板1及基础混凝土浇筑分区进行，浇筑采用1台汽车，浇筑顺序先防水底板一端开始浇筑，次序为防水底板、连续式膨胀加强带、防水底板；

c、当底板1混凝土浇筑完后，随即进行高于底板以上的导墙混凝土的浇筑，因为墙体与底板混凝土硬化时，收缩的方向不一致，在接缝处容易产生裂缝；

d、在浇筑和振捣过程中，上浮的泌水和浮浆顺混凝土面流到坑底，随混凝土向前推进，由集水井处抽排；

e、泵送混凝土排除泌水和浮浆后，表面仍有较厚的水泥浆，在混凝土浇筑后一定要认真处理，按标高用长刮杆刮平，用木抹子搓压、拍实，在接近终凝前，用木抹子压光，使收缩裂缝闭合，然后覆盖塑料薄膜保温养护；

3)池壁2、隔墙4的墙体混凝土浇筑：

a、墙体浇筑混凝土前，先在底部均匀浇筑5～10cm厚与墙体混凝土同配比去石砂浆，并用铁锹入模，不应用料斗直接灌入模内，或者在砼浇筑前一天，用与墙体砼同配比去石砂浆将墙柱底模进行填缝，防止砼浇捣时漏浆，出现蜂窝，漏洞；

b、墙体净高度不高于6.0m，浇筑采用分层浇筑，每1.5m一层分层浇筑振捣，上层混凝土插入振捣应贯穿下层混凝土不少于30cm，振捣棒不得触动钢筋和预埋件；

c、浇筑完后，应及时将伸出的搭接钢筋整理到位；

4)顶板3混凝土浇筑：

a、本工程梁板混凝土全部设计为补偿收缩混凝土，顶板应同时浇筑，浇筑方法应由一端开始用“赶浆法”，即先浇筑梁，根据梁高分层浇筑成阶梯形，当达到板底位置时再与板的混凝土一起浇筑，随着阶梯形不断延伸，梁板混凝土浇筑连续向前进行；

b、和板连成整体高度大于lm的梁，允许单独浇筑，其施工缝应留在板底以下20～30mm处；

c、浇捣时，浇筑与振捣必须紧密配合，第一层下料慢些，梁底充分振实后再下第二层料，用“赶浆法”保持水泥浆沿梁底包裹石子向前推进，每层均应振实后再下料，梁底及梁侧部位要注意振实，振捣时不得触动钢筋及预埋件；

d、梁柱节点钢筋较密时，此处宜用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑，并用小直径振捣棒振捣；

e、浇筑板混凝土的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振捣器垂直浇筑方向来回振捣，厚板可用插入式振捣器顺浇筑方向拖拉振捣，并用铁插尺检查混凝土厚度，振捣完毕后用长木抹子抹平，施工缝处或有预埋件及插筋处用木抹子找平，浇筑板混凝土时不允许用振捣棒铺摊混凝土；

f、连续膨胀加强带位置5：宜沿次梁方向浇筑楼板，加强带应留置在次梁跨度的中间1/3范围内，加强带的表面应与梁轴线或板面垂直，不得留斜搓，施工缝采用钢丝网挡牢；

步骤5：结构自防水工程混凝土养护:

自防水、防腐补偿收缩混凝土浇筑完成后，应及时对暴露在大气中的混凝土表面进行潮湿养护，养护期不得少于14d。对水平构件，常温施工时，可采取覆盖塑料薄膜并定时洒水、铺湿麻袋等方式。底板宜采取直接蓄水养护方式。墙体浇筑完成后，可在顶端设多孔淋水管，达到脱模强度后，可松动对拉螺栓，使墙体外侧与模板之间有2～3mm的缝隙，确保上部淋水进入模板与墙壁间，也可采取其他保湿养护措施，在冬期施工时，构件拆模时间应延至7d以上，表层不得直接洒水，可采用塑料薄膜保水，薄膜上部再覆盖岩棉被等保温材料。

步骤6：结构自防水工程混凝土缺陷修补：

1)止水带和底板施工缝界面处理

底板的施工缝和外墙(管壁)的垂直、水平施工缝全部采用钢板止水带。所有施工缝继续浇筑混凝土前，施工缝处必须凿毛、清除浮粒和杂物，并用水冲刷干净。底板施工缝和外墙垂直施工缝冲刷干净后，还需涂刷一层厚度为2mm的聚合物水泥砂浆，施工时采取边涂刷边浇筑的方法；外墙水平施工缝冲刷干净后，必须先浇筑一层厚度为5cm左右与混凝土同配比的去石砂浆，再进行混凝土浇筑。

施工缝迎水面、穿墙螺栓、蜂窝麻面和有可能的混凝土冷缝、细微裂缝以及漏浆处的防水处理，应立即对施工缝迎水面、穿墙螺栓、蜂窝麻面和有可能的混凝土冷缝、细微裂缝以及漏浆处做加强防水处理，要求沿施工缝的上、下或左、右各20cm涂刷聚合物水泥基防水涂料。

2)穿墙螺栓：

穿墙螺栓的中央必须焊止水环，止水环必须满焊，环数应符合防水设计要求。拆模后，将钢筋沿平凹处割去后，用掺加tb-csa抗裂防水剂的膨胀水泥砂浆封堵。膨胀水泥砂浆的配合比为(水泥+tb-csa抗裂防水剂):细砂:水＝(0.9+0.1):2:0.38。

3)裂缝修补：

对于贯穿性的混凝土裂缝应采用压力灌浆法进行修补。对于非贯通性的混凝土裂缝，可进行表面封堵，也可沿着裂缝开凿凹形槽，采用刚性防水材料或膨胀水泥砂浆修补。

步骤7：混凝土结构自防水污水厂调节池满水试验：

1)按照顺序将水注入各个水池内，严格控制注水速度，注入水面超过施工缝时要认真观察施工缝处有无渗漏，发现缺陷时应停止供水，排水后修补。

2)每一个水池分三次充水，第一次充水1/3设计水深，第二次充水为设计水深的2/3，第三次充水至设计水位。

3)相邻两次充水的间隔时间≥24h，每次充水后要测读水位下降值，计算渗水量，在充水过程和充水后，应对水池进行外观检查。发现渗水应停止，维修后继续充水。

4)充水前后至少进行两次沉降观察。

5)充水至设计水深进行渗水量测定，用采用水位标尺结合钢卷尺测定水位，测量读数精度达到1mm。

6)充水至设计水深后至开始进行渗水量测定时间，应不少于24小时。测读水位的初读数和末读数之间的间隔时间应为24小时。

7)水池的渗水量按下式计算：q＝a1/a2〔(e1-e2)-(e1-e2)〕。

其中：

q—渗水量(l/m².d)；a1—水池的水面面积(m²)；a2—水池的浸湿面积(m²)；e1—水池中水位标尺的初读数(mm)；e2—水池中测读e1后24h后水池中水位标尺的末读数(mm)；e1—测读e1时水箱中水位测针的读数(mm)；e2—测读e2时水箱中水位测针的读数(mm)。

本实施例1取消有机高分子防水层，从根本上解决污水处理厂工程耐久性问题，混凝土超长结构无缝施工可取消后浇带，通过配制补偿收缩混凝土，实现混凝土超长结构无缝施工，达到混凝土结构自防水目的，有效提高混凝土自身的抗渗、抗冻、抗裂性能。