1工程概况卡宾达省位于刚果河口以北,安哥拉本土西北方,西濒大西洋,南纬5° 线横穿境内,属热带雨林气候。每年旱季为5~9月,雨季为10月~次年4月,常年高温,湿度较大。卡宾达供水项目1标段包含取水泵站、萨萨扎乌水处理厂、卡柏塞拉7 000 m3蓄水池、兰达纳蓄水池(1 000 m3)及配套设施、67 km球墨铸铁输水主管道、弗蒂拉、卡约及锡伯杜入户管网,萨萨扎乌水处理厂日处理能力为5 万t。蓄水结构为:预氧化池、机械搅拌澄清池、滤池、清水池、卡柏塞拉蓄水池及兰达纳蓄水池,所有池体均为蓄水抗渗结构,混凝土强度等级为C30,抗渗等级为S6。2池体混凝土渗漏现状统计通过对水厂已经浇筑完成的1#、2#机械搅拌澄清池以及V型滤池6~10号池底板的全面检查,针对存在的问题进行了调查统计,结果如表1所示。10.3969/j.issn.2096-1936.2021.04.066.T001表1池体混凝土渗漏统计检查项目频数频率/%累计频率/%备注池壁纵向裂缝渗漏17.7—所有池体抗渗混凝土均为C30P6,检查部位为搅拌池锥壳(水平角45° )、V型滤池地板、清水池池体,均为不利因素集中部位,具有代表性施工缝渗漏215.423.1池壁与底板交界处渗漏215.438.5穿墙支模拉杆处渗漏538.577穿墙管底部振捣不密实渗漏323.1100合计13100—3蓄水结构渗漏的主要成因及机理3.1温度原因卡宾达省位于刚果河口以北,安哥拉本土西北方,西濒大西洋,南纬5° 线横穿境内,属热带雨林气候,常年高温,施工现场紫外线强,气候温度过高。因在混凝土硬化过程中光照充足,导致迎光面和背光面的温度存在差异。由于内外两边的水分蒸发速度、温度冷却速度不一致,迎光面水分的快速蒸发,使混凝土快速硬化,进而导致体积收缩变小。背光面体积收缩速度低于迎光面收缩速度,导致迎光面混凝土需承受更多的拉力,产生干性缝隙。3.2施工原因(1)吊车配合料斗浇筑,施工速度慢。浇筑速度慢,不能连续浇筑,同时天气温度高,混凝土硬化时间缩短,易造成两层混凝土间的水平贯穿裂缝收缩。(2)拌和机拌和量少、拌和次数多、入仓高度大,易产生混凝土离析,使混凝土黏结力不足,导致拌和的骨料因自身重量逐渐下沉。此时混凝土内部还未彻底硬化,导致塑性收缩的情况出现,如果骨料下沉的过程触碰钢筋,会产生与钢筋方向相同的裂纹。(3)拉杆止水翼环焊接不严密、穿墙螺栓在外墙面切割时留头较长、外部抹砂浆时未能将钢筋头盖严,尤其钢筋头露在抹灰层外做防水时,穿破防水层,在地下水作用下形成化学腐蚀,并不断向内墙方向腐蚀造成漏水。(4)混凝土振捣时间不均。对混凝土过振造成混凝土发生离析,引发骨料下沉,造成塑性裂缝,振捣不到位引起孔洞、不密实、蜂窝和麻面等现象,影响混凝土强度,继而对混凝土和钢筋之间受力产生影响,成为裂缝的初始点,造成渗漏和结构安全质量隐患。(5)隐蔽部位振捣不到位。混凝土内埋设穿线管、穿墙管等,由于振捣不到位或漏振,造成混凝土不密实、孔洞等现象,沿管壁渗水。(6)袋装水泥人工上料,导致水灰比不准确。如果加水过多使硬化过程延长,将导致收缩量增加,引发收缩裂缝。(7)振捣顺序有误。振捣下一步底板混凝土时,前一步已振捣完的底板和墙根20~30 cm高混凝土受牵连振动,使已振捣部分混凝土过振引发离析。3.3材料原因(1)砂子含杂质较多,如砂子中的云母超标,将影响骨料与水泥之间的凝结力,使粗集料下沉,细集料上浮,导致贯穿裂缝;砂石中含泥土较多,会增加水的用量,延长凝结时间,导致收缩量增加引发收缩裂缝,影响混凝土强度。(2)碎石质量不佳。卡宾达当地只有卵石,且密度不均匀,无法保证混凝土的密实度、强度。(3)模板变形。水厂建筑工艺结构复杂,V型滤池占用大量模板,模板需求量大,使模板的周转率增加,同时支、拆模板难度大,导致施工中竹胶板损坏严重,钢模强度不足使其在混凝土浇筑施工时变形。当地工作人员技能水平不高、局部安装不密实、混凝土漏浆严重,使结构产生鼓包或裂缝。3.4人员原因(1)施工人员经验不丰富,处理问题不及时,工作人员操作技能不高,培训少。(2)部分工作人员责任心不强,质量意识不够;职工缺乏敬业精神、责任观念、质量教育,如未科学计算拌和比,材料检测、监督等工作流于形式,导致施工现场、材料质量和强度不达标,引发结构裂缝。4针对蓄水结构的渗漏防治措施4.1温度因素控制(1)改善施工环境。注意施工顺序,控制施工质量,防止产生蜂窝麻面和裂缝,项目所在地区为热带地区,温度高、湿度大,易导致外界水分侵入和温度差异对结构产生破坏。(2)原材料降温处理。将砂石骨料提前3 d堆入遮阳棚下并洒水,以降低原材料温度。(3)保证混凝土温度。在运送过程中用湿润的麻袋布覆盖混凝土,以免混凝土温度过高。为混凝土施工工作面搭设遮阳棚,以降低环境温度,浇筑完毕后及时使用湿润的土工布覆盖。以保证温度均衡。(4)控制养护质量。养护期间始终保持土工布的湿润,当土工布干燥立即进行下一次养护洒水,夜间的养护工作同样重要。4.2施工质量控制(1)合理调配机械,加强现场管理。结合现场实际情况,提前考虑混凝土浇筑顺序,合理调配人员、机械,混凝土浇筑前机械停放到位,事先标识放料点,由专人负责混凝土放料,保证混凝土浇筑顺利、不间断。要求实验室优化配合比,延长混凝土初凝时间,避免混凝土冷缝[1]。(2)检查防水拉杆,拆模后及时防腐。支模前检查所有止水拉杆,止水翼环焊接应该满焊,不得有任何漏焊,焊接完毕后彻底清理焊渣,不得沾染任何油污;拆模后对伸出墙面外的拉杆进行再次切割、打磨,并按照技术要求做好防腐处理,禁止钢筋头露在抹灰层外。(3)按照规范严格控制混凝土振捣时间。对工班下发书面技术交底,混凝土捣鼓由中方人员负责,每次插入振捣时间为20~30 s,混凝土自吊斗口下落的自由倾落高度不得超过2 m,浇筑高度如超过3 m须使用串桶或溜管等,振捣器应快插慢拔,插点应均匀排列、逐点移动,不得遗漏,做到均匀振实。(4)明确施工顺序,现场指导。现场指导施工,振捣下部底板混凝土时,禁止将振捣棒插到上部混凝土内及两处混凝土交界处,应离开一定距离且大于振捣棒振幅距离,避免已振捣完工的底板和墙根混凝土再次振捣。浇筑高墙根混凝土时应在底板混凝土初凝后浇筑,注意振捣棒不插入已初凝的底板混凝土内。(5)隐蔽部位专人盯控,防止漏振。针对V型滤池工艺复杂、预埋穿墙管较多的现场,每次在滤池混凝土浇筑时,安排专人负责穿墙管周围混凝土捣鼓,在有套管的部位混凝土浇筑时,从套管两侧下料,振捣时从两侧振至套管底部,待充分捣鼓后方可施工穿墙管上部混凝土。4.3材料质量控制(1)修补模板,支模严禁随意拼凑。修理、打磨变形的钢模板,修补拉杆孔洞,严禁使用损坏严重的竹胶板,支模时模板接缝处贴双面胶,防止接缝过大漏浆,拆模时应轻拿轻放并摆放整齐,禁止从高处扔到地面,安排专人负责模板打磨、修复工作管理,未经修补的模板严禁使用,加强支模过程监督,支好的模板由项目部工管部负责验收,发现问题及时返工。(2)控制骨料质量。使用前清洗拌和骨料,以免骨料含有较多泥土杂质,严格控制粒径大小,粒径越小发生收缩裂缝的可能性越大。(3)拌和水和外加剂。注意拌和用水、外加剂不能含有较多杂质,如在山区施工时,山泉水中碱性较高,直接使用可能引发碱骨料反应。在海边施工时,海水中的杂质可能引发混凝土的钙化反应,导致自生收缩。4.4人员因素控制(1)理论学习,现场指导。对抗渗混凝土施工工艺、技术要求进行讲解,邀请专家讲解供水工艺要求、池体渗漏对工艺和结构的重要性,传授混凝土防渗漏措施,在施工现场对当地工作进行技术交底,并制定对应的措施。(2)提高认识,加强质量意识教育。讲解质量对工程的重要性、质量控制标准等,按照水厂结构物确定具体负责人,加强施工人员的质量意识、责任意识。5池体渗漏处理经过已完工蓄水结构渗漏的分析,后续施工的池体渗漏现象得到明显改善,但较大结构仍存在个别渗漏现象,如7 000 m3蓄水池,针对渗漏部位的处理本工程均采用水活性灌浆工艺。“水活性灌浆”是所有不同低黏度的聚氨酯预聚合物液体的总称。其遇到水(甚至潮气)便与水发生化学反应。这种化学反应会产生无害的CO2气体,灌浆体积膨胀,使灌浆进一步渗透到细缝中。膨胀结束后灌浆凝结成一种稳定、耐久的硬质或柔性的聚氨酯化合物,主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补中,利用压力设备(压力0.2~0.4 MPa)将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氯酯等化学材料。6结语本文以安哥拉卡宾达省卡宾达供水项目为背景,主要探讨了热带地区混凝土蓄水结构裂缝及渗漏的成因,并提出针对性控制措施,最终取得了良好的处治效果,可为相关工程提供参考。

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