浅谈水池结构设计中伸缩缝、后浇带、加强带的区别与选用.pdf

058 浅谈水池结构设计中伸缩缝 后浇带 加强带的区别与选用浅谈水池结构设计中伸缩缝 后浇带 加强带的区别与选用 余 亮 何远圆 摘 要 钢筋混凝土水池是给排水结构中重要的组成部 分 抗渗防裂性能关系到水池的正常使用及运行 在设计 中需要着重考虑 本文简述了控制裂缝的几种措施 对伸 缩缝 后浇带 膨胀加强带几种裂缝控制措施各自的优缺 点进行了探讨分析 关键词 钢筋混凝土 水池结构 裂缝控制 在给排水及环境工程等建设项目中 钢筋混凝 土水池作为设计的主要内容 需要考虑抗渗防裂性 能对其正常使用及运转的作用 结构设计必须重视 裂缝的控制 大型水池可采取设伸缩缝 设后浇带 膨胀加强带等措施控制裂缝 伸缩缝可以防止超长结构由于温度变化 热胀 冷缩 造成的结构开裂 以及基础沉降差异造成的 结构开裂 根据 给水排水工程钢筋混凝土水池结 构设计规程 CECS138 2002 P38 表 7 1 3 规定 为解除温差所产生的温度应力并消减混凝土收缩的 影响 基底为土基时 现浇钢筋混凝土水池应每隔 20 m 露天式 或 30 m 地下式或有保温措施 设 一道伸缩缝 当基底为岩基时 伸缩缝间距分别为 15 m 和 20 m 装配整体式钢筋混凝土水池设缝间距 应加长 5 10 m 伸缩缝处应连同基础或底板一起断开 即做成 贯通式 温度伸缩缝连接处一般采用橡胶止水带处 理 用聚乙烯嵌缝板嵌缝 再用密封胶封口 构造 比较复杂 对施工质量要求高 伸缩缝处一旦渗漏 完全修复较为困难 而若渗漏不能完全制止 可能 造成伸缩缝处地基土的不断流失或软化 这将有可 能给构筑物带来严重的后果 以福建省莆田市某供水工程的清水池为例 该 清水池为现浇钢筋混凝土结构 平面尺寸为 88 m 64 m 高度 5 7 m 按规范的要求 对土基地下式水 池应每隔 25 30 m 设置一道伸缩缝 该清水池将被 分割为若干块 块与块之间用橡胶止水带连接 很 明显这种分块结构存在以下问题 1 整体性差 分块过多 各块如沉降不均匀 易造成接缝处的破坏 特别是在地基较复杂 地下 水位较高的情况下 2 橡胶止水带处容易漏水 接缝处的构造复 杂 混凝土密实性很难达到要求 3 抗震性能较差 各板块由于地震力作用容 易因互相碰撞而损坏 4 橡胶止水带有老化问题且易被酸性 碱性 污水腐蚀 结构耐久性差 为了克服以上分缝设计的弊端 解决上述问题 即可考虑设置后浇带或膨胀加强带 后浇带属于是指现浇整体钢筋砼结构中 在施 工期间保留的具有一定宽度且经过一定时间后再浇 筑的混凝土带 它将结构暂时划分为若干部分 经 过构件内部收缩 在若干时间后再浇捣该施工缝混 凝土 以达到减少大部分因温度变化 砼收缩所产 生的变形 缩小约束力 避免出现贯通裂缝的目的 相比通常设置的永久性的伸缩缝 后浇带具有 简化设计 结构连续且完整 立面完整 能够更好 发挥构筑物使用功能的优点 但需要特别注意的是 后浇带不能解决在长期使用过程中水池由于温度变 化引起的结构应力集中 只能解决施工期间的混凝 土自收缩 后浇带不能替代伸缩缝 但可以通过施 工后浇带的方法适当增大伸缩缝间距 水池中后浇带设置首先应考虑有效削减混凝土 的温度收缩应力 尽量设置于结构受力较小的部位 一般在水池底板跨度的 1 3 处到中部 后浇带处钢 筋宜贯通布置 即只有混凝土临时断开 后浇带的使用同样有着一定的局限性 一般会 遇到这些问题 1 根据 GB501 08 2001 地下工程防水技术 规范 5 2 1 条规定 应在后浇带两侧混凝土龄期 达到 42 d 后再进行后浇施工 后浇带混凝土的养护 时间不得少于 28 d 工期过长是限制后浇带使用的 一个重要因素 2 后浇带两侧底板在相当长一段时间内处于 悬臂状态 且要承受上部结构重量以及施工荷载 即便有模板的支撑 但如果现场土层密度差异较大 同样容易产生不均匀沉降 从而对结构产生不利影 响 3 由于后浇带放置时间较长 施工过程中不 可避免会有一些垃圾杂物落入 而水池底板钢筋较 粗较密 清理工作比较困难 4 后浇带处的钢筋由于长期裸露 容易产生 锈蚀 需耗费人力进行后期除锈 5 后浇带灌充混凝土之前 需要将两侧混凝 土凿毛 以保证新老混凝土的粘结强度 施工比较 困难 在设计中 也可以考虑设置膨胀加强带替代后 浇带 膨胀加强带是一种旨在提高混凝土结构抗裂性 能的技术措施 施工中一般设置在后浇带的位置 采用膨胀加强带的目的是代替后浇带 进一步简化 施工工艺 它的原理是根据收缩应力的分布 用相 应的膨胀应力予以补偿 在在带内混凝土中掺加适 量膨胀剂 其它部位拌制微膨混凝土 从而取消后 浇带 实现连续浇捣 以达到增大伸缩缝设缝间距 的效果 为了有效发挥膨胀效果 增加长度方向的膨胀 绝对量 膨胀加强带的宽度应该比后浇带更宽一些 在连续施工的混凝土结构中 为提高其抵御收缩应 力的能力 需在加强带内增设一些附加钢筋 同时 加强带内混凝土强度要比带外高一个等级 膨胀加 强带的结构与后浇带基本相同 但一般不用设止水 带 膨胀加强带分为连续式 间歇式与后浇式三种 形式 水池设计一般采用连续式膨胀加强带 带内 和带外混凝土一起浇筑 两侧均不埋设止水钢板 浇筑完毕后没有施工缝 相比后浇带 采用连续式 膨胀加强带的优点如下 混凝土可以连续浇筑施工 施工相对简单 能够在一定程度上节约成本 缩短 工期 膨胀加强带实现的结构自防水 没有后浇带 及伸缩缝可能填缝不好留下的渗漏隐患 既经济 防渗性能也较好 采用膨胀加强带取代后浇带时 应在结构温度 应力集中处设置加强带 应通过制定严格的技术保 障措施 以保证混凝土原材料的质量和微膨胀剂的 配合比正确 结构说明中应对各阶段混凝土的限制 膨胀率提出明确要求 上文中清水池即是采用于长 宽方向中部各设置一道伸缩缝 伸缩缝两侧再各设 置一道加强带的做法 水池建成后试水合格 未发 生裂缝和渗漏现象 顺利交付使用 加强带要求结构混凝土全部掺膨胀剂 而在加 强带位置加大膨胀剂的掺量 故其造价一般高于设 置后浇带 伸缩缝 后浇带 加强带的造价 工期 施工 难易度等方面均各有优劣 设计单位应根据工程实 际情况合理选择