4.2单元组合现浇混凝土水池施工案例分析

【案例76】背景资料：某公司中标一给水处理厂扩建工程,此水池结构为完全地下式单元组合现浇钢筋混凝土薄壳形结构,水池埋深总高度为11 m,设计水深9 m。水池平面尺寸为55 m×32 m,底板厚1.3 m,壁板厚200 mm,11月后开始混凝土施工。圆形水池单元结构如图4.4所示。

图4.4　圆形水池单元结构

项目部编制了相关专项施工方案并组织了专家论证。项目部编制了单元组合式现浇钢筋混凝土水池工艺流程：土方开挖及地基处理→①→池底防渗层施工→浇筑池底混凝土垫层→②→池壁分块浇筑→③→底板嵌缝→池壁防水层施工→功能性试验,并组织实施。施工过程中,发生了如下事件：

事件一：在浇筑池壁混凝土时混凝土大量外泄,项目部立即停止了浇筑并采取了相关技术措施。

事件二：由于项目赶工期,项目部在模板施工完毕后直接浇筑混凝土。混凝土浇筑完成后,发现混凝土杂质过多。

事件三：在浇筑过程中由于气温过低,存在混凝土中的水有一部分开始结冰,强度增长缓慢,有些部位强度不再增长,项目部采取了相应的技术措施。

事件四：项目部编制的专项施工方案包括编制依据、工程概况、施工工艺、施工安全保证措施等内容。由于赶进度,施工作业人员在混凝土强度达到1.2 MPa前在底板混凝土上踩踏,造成混凝土面上有脚印。项目部对作业人员进行了批评教育,并采取了相关技术措施进行补救。

【问题】

1.写出图4.4中9、10、11的名称,其中9用什么接缝?

2.补充单元组合式现浇钢筋混凝土水池工艺流程中①、②、③的名称。

3.指出事件一中造成混凝土大量外泄可能的原因。

4.写出事件二中项目部应做的正确做法。

5.针对事件三,项目部应采取哪些技术措施?

6.补充事件四中专项施工方案包括的内容,项目部应采取哪些技术措施进行补救?

7.写出本项目需要进行专家论证的工程,并说明理由。

【参考答案】

1.9为水池壁单元立缝；10为底板水平缝；11为工艺管线。其中9用橡胶止水带接缝。

2.①为中心支柱浇筑；②为池内防水层施工；③为底板分块浇筑。

3.可能的原因：模板及支撑的刚度不够,未进行质检就投入使用；浇筑混凝土量过大或者是速度过快；未分层施工,未对称施工造成偏压；专项方案未经审批及交底,同时没有人监督管理。

4.项目部应进行模板内杂物清扫,最下一层模板预留清扫窗口,浇筑前清扫干净,经检验合格后封闭。

5.项目部应采取的技术措施：应使用水化热较大的早强硅酸盐水泥；尽量降低水灰比,稍增加水泥用量,从而增加水化热量；掺加早强外加剂,缩短混凝土的凝结时间,提高早期强度；选择颗粒硬度和缝隙少的集料,使其热膨胀系数和周围砂浆膨胀系数相同；添加抗冻外加剂。

6.专项施工方案内容补充：施工计划、劳动力计划、验收要求、应急处置措施、计算书及图纸。混凝土楼面脚印处理方案：对于已经干硬凝结的脚印坑凹部位,剔凿突出地坪标高的部分,清理干净、洒水湿润,用细石混凝土填补找平压实并摊铺地膜覆盖,洒水养护。

(1)脚印较浅,用铁板揉搓压平即可。

(2)脚印较深,用水泥砂浆填补平整密实,用铁板压光抹平即可。

7.需专家论证的工程：基坑支护、降水、开挖工程,混凝土模板支撑工程。理由：基坑支护、降水、开挖均大于5 m,混凝土模板高度大于8 m。

【案例77】背景资料：某公司中标某城市污水处理厂的现浇混凝土沉淀池,直径为50 m,池壁高度为15 m,设计水位为12 m,拟建沉淀池到现有建(构)筑物最近距离为5 m,其地下部分最深为10 m,厂区地下水位在地面下约2.0 m。

根据设计要求使用原后浇带对底板进行分块。底板分块进行浇筑,原后浇带处施工待相邻两段底板浇筑完成后,使用C35微膨混凝土进行浇筑。底板与侧壁施工缝处设置钢板止水带。底板施工完后,先施工侧壁周圈一次浇筑到顶,再施工中心结构。混凝土采用商品混凝土,现场使用汽车泵泵送。沉淀池底板、外墙水平施工段划分如图4.5所示。

图4.5　沉淀池底板、外墙水平施工段划分

项目部编制了施工组织设计,其中包含水池施工方案和基坑施工方案。基坑安全专项方案包括工程概况、编制依据、施工计划、施工安全保证措施、计算书及相关施工图纸。现浇混凝土水池施工方案包括模板支架设计及安装拆除、钢筋加工、混凝土施工,以及止水带、预埋件安装等。在报建设方和监理方审批时,被要求增加内容后再报批。

施工中发生以下事件：

事件一：施工期由于出现季节性大雨,这导致工期延误2周,机械费用损失2万元,承包方就此立即向发包方提出了工期和费用索赔。

事件二：由于工期紧张,在做满水试验时,一次充到设计水深,水位上升速度为5 m/d。当充到设计水位12 h后,开始测读水位测针的初读数,满水试验测得渗水量为2.5 L/(m2·d),施工单位认定合格。

事件三：项目部针对雨期施工做了抗浮措施。

【问题】

1.浇筑底板后浇带的技术要求有哪些?

2.汽车泵泵送如何控制混凝土数量?

3.请列出本工程水池池壁的主要工序。

4.补充基坑安全专项方案的内容。其中施工安全保证措施主要包括哪些?该专项方案还应经过哪些手续方可实施?

5.补充现浇混凝土水池施工方案的内容。

6.事件一中,承包商提出的索赔是否成立?并说明理由。

7.指出事件二中做法的不妥之处,并写出正确做法。

8.事件三中,项目部可采取哪些抗浮措施?

【参考答案】

1.后浇带宽度宜为600～1 000 mm。两侧混凝土板块养护42 d后,浇筑后浇带。应采用比两侧混凝土板块强度高一个等级的混凝土或参加UEA补偿收缩混凝土。后浇带养护时间不低于14 d。后浇带混凝土浇筑前,对两侧混凝土及基底凿毛、湿润、无积水,并清理干净。

2.根据现场施工进度,可通过调整汽车泵数量来控制混凝土输送数量。

3.主要工序：绑扎钢筋→安装预应力筋→安装内外模板→浇筑混凝土→张拉预应力筋。

4.安全专项方案补充内容：施工管理及作业人员配备和分工、验收要求、应急处置措施。施工安全保证措施包括组织保障措施、技术措施、监测监控措施。

该专项方案还应由施工单位组织专家论证,并按照专家意见修改方案,由施工单位技术负责人、总监理工程师审批后方可实施。

5.施工方案内容补充：基础处理、结构形式、材料与配合比、施工工艺及流程、混凝土施工、预应力筋施工。

6.不能索赔。理由：季节性大雨不属于建设方的责任,索赔不成立。

7.在做满水试验时,宜分3次进行,每次注水为设计水深的1/3,即每层注水为4 m。水位上升速度为2 m/d,相邻两次注水间隔时间不应小于24 h。注水至设计水位24 h后,开始测读水位测针的初读数。测读水位的初读数和末读数之间的间隔时间不少于24 h；测定准时,必须连续测定两次以上。满水试验测得渗水量不超过2.0 L/(m2·d),施工单位认定合格。(www.xing528.com)

8.(1)挡：基坑四周设防淹墙,防止外来水进入基坑；

(2)排：构筑物下及基坑内四周埋设排水盲沟和抽水设备,一旦发生基坑内积水随即排除；

(3)引：引导地下水和地表水进入构筑物,使构筑物内、外无水位差,以减小其浮力；

(4)降：通过降水,使地下水位降低。

【案例78】背景资料：某公司中标一座大型沉砂池矩形工程,采用单元组合现浇混凝土施工。池体长50 m,宽40 m,池壁高12 m,设计水深8 m,底板厚度为1.2 m,结构混凝土强度等级为C30。池壁和池底大样如图4.6所示。现场土质上部为砂性土,下部为软黏土层。

图4.6　矩形水池单元结构图(单位：mm)

施工过程中发生了如下事件：

事件一：为防止底板混凝土开裂,设置一道宽度为350 mm的后浇缝,待两侧板块养护28 d后,再浇筑与两侧混凝土相同强度等级的混凝土并养护7 d,如图4.7所示。在浇筑池壁时,沉砂池发生了不均匀沉降,项目部立即停止施工并分析原因。

图4.7　底板后浇带止水构造(单位：mm)

事件二：为增加混凝土相关性能,项目经理与项目技术负责人协商将混凝土设计配合比的每立方混凝土中的水泥含量提高。施工进入高温期,墙体混凝土浇筑时气温达到31℃,墙体养护14 d后拆模发现墙壁有数条纵向宽0.4 mm的裂纹。

事件三：项目部采取的拆模方案如下：施工人员拟在墙壁和顶板混凝土强度等级能保证其棱角和表面不因拆除模板而受损时即拆除所有模板,以便加快进度,周转使用。

【问题】

1.写出图4.6中编号3、4、6的名称。

2.写出图4.7中A的名称及作用。

3.指出事件一中的不妥之处,并写出正确做法。

4.分析事件一中沉砂池发生沉降的原因。

5.指出事件二中墙壁产生裂纹的原因。

6.事件三中的拆模方案是否正确?如不正确,写出正确做法。

【参考答案】

1.③是后浇带；④是钢筋；⑥是单元块。

2.A：遇水膨胀止水条。作用：可有效地防止水池变形缝处的渗水、漏水,并能减震缓冲等,从而确保底板的防水要求。

3.不妥之处：设置一道宽度为350 mm的后浇缝,待两侧板块养护28 d后,再浇筑与两侧混凝土相同强度等级的混凝土并养护7 d。正确做法：后浇带宽度宜为600～1 000 mm。两侧混凝土板块养护42 d后,浇筑后浇带。应采用比两侧混凝土板块强度高一个等级的混凝土,养护时间不少于14 d。

4.沉砂池不均匀沉降的原因：

(1)浇筑壁板时没有对称均匀浇筑,使底板不均匀受力,导致沉降；

(2)降水深度或降水效果不符合要求；

(3)由于现场是上部为砂性土,下部为软黏土层,沉降部位砂性土较薄,项目部没有进行合理处理；

(4)后浇带在宽度、两边强度、养护期、混凝土强度的设置不符合技术要求,导致温度收缩应力增大。

5.墙壁产生裂纹的原因：增加水泥用量,水化热的影响加大；入模温度31℃过高,超出25℃的要求；养护时间较短,不满足高温养护不低于28 d的要求；未设置后浇带。

6.拆模方案不正确。正确做法：侧墙模板可按照方案拆除；顶模板应根据构件类型、跨度、混凝土强度来确定拆模时间。

【案例79】背景资料：某公司承建一项城市污水处理工程,包括调蓄池、泵房、排水管道等,为钢筋混凝土结构,结构尺寸为40 m(长)×20 m(宽)×5 m(高),结构混凝设计等级为C35,抗渗等级为P6。调蓄池底板与池壁分两次浇筑,施工缝处安装金属止水带(图4.8)。水池的施工缝留置和新旧混凝土接槎处理需要清理浮动石子、凿毛、冲洗干净等,并且要求水池的墙体和柱体的施工缝留置在距离水池底板500 mm位置。

图4.8　施工缝处钢板止水带

事件一：浇筑底板时,混凝土浇筑采用泵送混凝土分层浇筑,浇筑顺序为先低后高、依次浇筑。分层厚度须保证在上段混凝土初凝后进行下段浇筑。按照过去的浇筑经验,划分每段的宽度。

事件二：池壁混凝土浇筑过程中,有一辆商品混凝土运输车因交通堵塞,混凝土运至现场时间过长,坍落度损失较大,泵车泵送困难。施工员安排工人向混凝土运输车罐体内直接加水后完成了浇筑工作。

事件三：金属止水带安装中,接头采用单面焊搭接法施工,搭接长度为15 mm,铁钉固定就位。监理工程师检查后要求施工单位进行整改。为确保调蓄池混凝土质量,施工单位加强了混凝土浇筑和养护等各环节的控制,以确保实现设计的使用功能。

事件四：在拆模后发现池壁混凝土有缝隙和夹层现象,项目部立即采取措施进行了处理。

【问题】

1.新旧混凝土接槎处理不完整,补充完整。水池施工缝留设位置是否正确?

2.事件一中,有无不妥之处?若有,请改正。

3.事件二中,施工员安排向罐内加水的做法是否正确?应如何处理?

4.说明事件三中监理工程师要求施工单位整改的原因。

5.施工单位除了混凝土的浇筑和养护控制外,还应从哪些环节控制质量?

6.指出池壁混凝土有缝隙和夹层现象的原因,并给出处理措施。

【参考答案】

1.将表面污物及灰渣清理干净并用清水冲洗,表面湿润,刷同等级素水泥浆,确保新旧混凝土的黏结性。为防止渗漏,应采用钢板止水带搭接满焊。水池施工缝留设位置正确,按照规范,水池池壁的施工缝宜留在高出底板表面不小于200 mm处。

2.有不妥之处。改正：分层厚度须保证在上段混凝土初凝前进行下段的浇筑；按照混凝土运输及布料设备等条件,划分每段的宽度。

3.施工员安排向罐内加水的做法不正确；处理方法：坍落度损失较大时,可向罐体内加入原水灰比的水泥浆或二次掺加减水剂,搅拌均匀后进行混凝土浇筑。严禁加水。

4.原因：接头采用单面焊接施工不符合相关要求,必须采用双面焊接；搭接长度为15 mm,小于规范要求,搭接长度不得小于20 mm；铁钉固定就位不符合要求,不得用铁钉固定止水带。

5.施工单位还应从原材料、配合比、混凝土供应等环节控制质量。

6.原因：施工缝或变形缝未经接缝处理、清除表面水泥薄膜和松动石子或未除去软弱混凝土层并充分湿润就灌注混凝土；施工缝处锯屑、泥土、砖块等杂物未清除或未清除干净；混凝土浇筑高度过大,未设串筒、溜槽造成混凝土离析；底层交接处未灌接缝砂浆层,接缝处混凝土未振捣。

处理措施：缝隙夹层不深时,可将松散混凝土凿去,洗刷干净后,用1∶2或1∶2.5水泥砂浆强力填嵌密实；缝隙夹层较深时,清除松散部分和内部夹杂物,用压力水冲洗干净后支模,强力灌注细石混凝土或将表面封闭后进行压浆处理。