浅析污水处理工程中水工构筑物的防水措施李瑶论文_李瑶,,张凯

浅析污水处理工程中水工构筑物的防水措施李瑶论文_李瑶,,张凯

摘要:水工构筑物是城市自来水厂和污水处理厂的重要组成部分。水工构筑物主要是一些全地下或半地下整体式钢筋混凝土结构,包括地下水池、地下水泵房等

关键词:污水处理工程;水工构筑物;防水措施

1水工构筑物渗漏分析

1.1渗漏的成因分析

渗漏成因分析亦即在综合分析上述调查资料的基础上,推断出控制渗漏发生、发展的主要原因。对于某些复杂的情形,尚需由经验丰富的专家根据调查资料和结构试验或室内计算结果进行分析判断。成因分析的正确性是经济有效修补处理渗漏的前提和基础.实际上,分析渗漏成因就是分析混凝土结构物中存在的贯通缺损的成因。贯通缺损包括蜂窝孔洞、变形缝止水结构失效和裂缝。混凝土疏松、不密实、有蜂窝孔洞归因于施工质量差,而变形缝和裂缝的渗漏则有着比较隐含、复杂的原因。

1.1.1变形缝渗漏成因分析

变形缝是伸缩缝、沉降缝和抗震缝的总称。构筑物在使用期间,受外界因素作用常常产生各种各样的变形,这些变形会在构筑物中引起有害应力,致使结构开裂破坏。设置变形缝就是为了控制发生在构筑物中的有害应力,即降低由于结构的膨胀收缩、不均匀沉陷、振动等引起的应力。水工混凝土构筑物的变形缝具有如下性能。(1)能吸收构筑物各部分之间的变形、变位,消除相互间力的传递。(2)变形缝止水结构水密性能优良,在设计水头压力作用下,不发生渗漏。(3)止水材料耐久性好。视所处环境不同,分别要求止水材料耐介质侵蚀劣化,耐反复伸缩剪切变形疲劳老化等。变形缝止水结构失效主要有设计、材料、施工三方面的原因:1.设计方面原因,变形缝尺寸(包括宽度、厚度等)设计不合理,密封材料选择不当,其长期允许伸缩率(剪切错位率)不能满足变形缝变形要求等。2.施工原因,施工时止水带固定方式不当,加固不到位致使最终位置偏离;止水带周围混凝土振捣不到位有蜂窝孔洞;止水带连接不严密;密封材料嵌填粘结质量差与混凝土面脱离等。3.止水材料方面的原因,止水材料耐久性差,年久老化腐烂失效,或失去原来弹塑性而开裂或被挤出,致使致使止水带失效,丧失应有的功能。

1.1.2渗漏裂缝成因分析

分析渗漏裂缝成因可按照步骤从结构设计、混凝土材料、混凝土施工、构筑物运行管理及环境条件、外载作用等方面着手进行,分析推断渗漏裂缝成因应注意剔除不能足以引发混凝土结构产生贯穿性裂缝的因素。另外,裂缝的成因决定着裂缝的特征,但在很多情形下裂缝成因可能要归结于两种以上因素的联合作用。

1.2渗漏修补处理的判断

渗漏修补处理的判断即根据对渗漏结构物的调查和渗漏成因推断结果。综合考虑渗漏对整个构筑物安全、正常运行、耐久性等的危害以及人身安全,漏水损失,防水美观要求等,分析修补处理的重要性,选定修复目标,预算修补处理费用,再决定是否进行修补处理和相应的时机等。或者采取非修补处理措施(低标准进行、废弃等)。渗漏的修补处理包括防水堵漏和补强加固两方面的内容。

1.2.1防水堵漏判断

渗漏引起水在结构物内外迁移流动。对于水工混凝土构筑物,渗漏不仅造成水量损失,还会在诸多方面危害。甚至危及构筑物安全。因此,应适时对结构物进行防水堵漏处埋。视构筑物种类、结构型式、工作环境条件和渗漏发生部位不同,可能造成的危害有:(1)渗流水对混凝土产生溶蚀;(2)水作为载体。把有害的酸、碱或盐类带入混凝土内部,产生侵蚀作用,使混凝土强度降低或开裂。在寒冷地区,吸水饱和混凝土会遭受冻融破坏。(3)水分,特别是干湿循环,加速混凝土中钢筋锈蚀速度,进而加快钢筋混凝土结构的老化。(4)当水头较高时,沿渗漏水流径在结构物中产生较大的渗流压力,恶化结构物的受力状态。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(5)土坝坝下埋管发生渗漏。内水外漏,外水内漏都会冲刷埋管周围的土料、引起坝体塌坑和管涌,严重的甚至造成土坝失事。(6)涵洞、倒虹吸、输水渠等出现渗漏,将引起外围土体的渗透变形,造成输水结构物本身结构的破坏。(7)水闸的铺盖、阻滑板、闸底板或护坦发生裂缝渗漏将改变闸基的渗流等势线,缩短渗径,使闸基的压力增大,抗滑稳定性降低,若是软基,渗水压力还会导致水闸地基发生变形,甚至管涌、流土,致使地基被淘空,引起水闸不均匀沉陷,使其产生裂缝和倾斜,甚至迅速倒塌。(8)构筑物周围被渗漏水饱和的土体在冬季发生冻胀、直接破坏构筑物结构。可见,渗漏对水工混凝土构筑物的危害很大,轻则加速老化病害的发生与发展,重则造成构筑物破坏甚至失事。因此,应该引起足够重视。水工构筑物种类繁多,结构型式复杂多样,工作环境条件有很大差异,分析评价渗漏危害性、堵漏修补的重要性很难有统一标准,只能针对具体工程分析判断,并不失时机地进行堵漏修补。

1.2.2补强加固判断

水工构筑物中的混凝土构件分为结构构件和非结构构件两大类。对于非结构构件,即使发生开裂渗漏,也无需考虑补强加固,仅从适用性、耐久性、防水美观等因素分析判断是否需要堵漏修补即可。对于结构构件的病害裂缝渗漏,因在设计上要求构件承受一定外力,故应以结构构件的极限承载力来评判除防水堵漏修补外是否需要补强加固。为确保结构物在正常施工和正常使用条件下。能承受可能出现的各种作用,以及在偶然事件发生时。仍能保持必要的整体稳定性,我国水工设计规范对各种结构型式的水工构筑物,各种水工构筑物等级均规定了相应强度和稳定安全度。在规定的安全度条件下,每个结构构件都应有一定的设计承载能力。该设计承载能力可以作为评判发生渗漏裂缝构件是否需要补强加固的标准。校核构件的承载能力或推断构件的残余承载能力可以采用现场调查、现场试验和分析计算相结合的方法。分析计算可以用常规力学法、有限单元法或断裂力学方法,理论分析计算所取原始数据资料,如构件截面尺寸大小、钢筋位置及配筋量(考虑钢锈影响)、混凝土质量(实际强度等级)、裂缝等应以现场调查和试验结果为准,不能盲目沿用原设计数据资料。将计算结果和设计承载力值相比较,或与低水准运行条件下所要求的承载能力相比较,判断构件是否需要补强加固,并设计合适的补强加固方案。

2结语

对水工构筑物的土建设计,设计人员应结合工程具体情况,了解工艺要求、施工技术,综合考虑设计选用参数,把精心设计落到实处,在努力降低工程造价的同时,与施工配合,尽量最好构筑物防水设计,防止与控制裂缝的出现与发展。另方面设计人员对施工未按正常工期等施工失误产生的裂缝处理,也应有所了解、准备,克服单纯设计观念,扩展自己在施工方面的知识,对当前常用处理裂缝及堵漏的方法、材料有所了解,更好地完成设计后期服务。在施工计划安排时,尽量避开混凝土施工赶上炎热的夏季或寒冬,必要时采取施工措施并即时回填土,从而为设计创造一个好的条件,设计施工双方齐心合力使工程保质保量地完成。

参考文献

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论文作者:李瑶,,张凯

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第5期

论文发表时间:2020/4/30

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