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《结合工程实例对超长水池结构裂缝成因及其控制的探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、结合工程实例对超长水池结构裂缝成因及其控制的探讨第28卷第1期2011年2月特种结构V01.28No.1Feb.2011结合工程实例对超长水池结构裂缝成因及其控制的探讨纪政国赵晓飞(天津市市政工程设计研究院300051)(Ti删inMunicipalEngineeringDesignandResearchInstitute,300051)[摘要]本文分析了大型混凝土蓄水构筑物裂缝产生的原因,从设计,施工及后期养护三个方面探讨了超长水池裂缝的防治和控制方法,为类似工程的设计和施工提供参考.[关键词]超长结构裂缝成因控制ABSTRACT:Theana
2、lysisofthereasonsofcrackappearanceespeciallyonlarge-sizeconcretestructurewascarriedoninthispaper.Preventionandcontrolmethodswerediscussedforthecracksonextream-longwaterpoolconcreteintermsofdesignphase,constructionimplementationandregularmaintenance.hmayofferrelatedreferenceto
3、similarprojects.KEYWORDS:Extream-longstructureCrackCauseControl引言随着给水排水工程的发展以及各种给水厂和污水厂规模的扩大,混凝土蓄水构筑物的平面尺寸也越来越大.这些构筑物经常会在混凝土浇筑成型过程中及运转交付使用初期出现不同程度的开裂.对混凝土结构的裂缝控制是关系到结构能否满足正常使用的重要因素,而对这些裂缝,如果在设计,施工及养护中采取相应的控制措施,则是可以在一定程度上进行控制的.1工程实例1.1简介天津市某污水处理厂有氧化沟2座,单池长86.1m,宽51m,高5m,埋深1.91
4、m,池体由内沟,中沟及外沟组成.池壁截面厚度为外壁400ram,内壁300ram,池体混凝土强度等级C30,抗渗等级S6,抗冻标号F150,钢筋等级采用HRB335级,地基承载力特征值为120kPa.伸缩缝设计为长度方向3道,宽度方向1道.氧化沟平面见图1.1.2裂缝形成情况该氧化沟施工采用商品混凝土,施工季节一座为78月份,另一座为10～11月份,}昆凝土浇筑完毕后养护时间为7d.2个月后开始试水.试一54一水时发现每座氧化沟的4个90.圆弧段外池壁均有3,4处起白茧的竖向水印,从池壁顶开始至设计地面附近.根据后续运行总结的规律显示:一旦抽空水
5、池检修后再放水,即池壁内侧从干到湿后外侧就会出现水印,随后发展为肉眼可见的裂缝,但大部分都不影响正常运行.只有1处裂缝发生渗水现象,经专业公司采用压力灌浆法处理后满足使用要求.该池直线段池壁的配筋与圆弧段相同,一直没有发生裂缝和渗水现象.圆弧段池壁裂缝情况见图2和图3.∞外沟—,,∞覆中沟一,变形缝\内沟一,,0fJ/0ff内沟一4lCO《中沟一,变形缝,变缝/l/外沟一/LOj!Q!J!』图1氧化沟平面示意(nun)2水池产生裂缝的原因分析混凝土构筑物产生裂缝有多种原因,其中一些因素甚至相互影响.通常可分为荷载因素和非荷载因素.阻嗽UI删
6、髑No.1掀1No.12011纪政国等:结合工程实例对超长水池结构裂缝成因及其控制的探讨2.1外荷载引起的裂缝分析在荷载作用分析时,设计方考虑了内有水外无土和内无水外有土两种工况.由于该池在长向有3道缝,宽向1道,使得直线段池壁在荷载作用下为单向板构件,圆弧段池壁两端设缝没有互相约束作用,池壁环向截面并未处于轴心受拉或小偏心受拉状态,不呈现裂缝控制配筋.直线段及圆弧段竖向内侧按限制裂缝开展宽度≤0.2mm配筋,因此池壁裂缝不应呈现竖向.排除了由荷载作用引发的裂缝.一一图2外璧竖向水印图8外壁竖向裂缝2.2非荷载引起的裂缝分析1.温度和湿度的变化引
7、起的裂缝混凝土具有热胀冷缩的性质,其硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力.在后期的降温过程中,由于受到基础及内部混凝土等约束,又会在混凝土内部出现拉应力.气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会出现裂缝.长期处于水中养护的混凝土几乎不存在,对于有抗渗要求的混凝土,《给水排水构筑物施工及验收规范》要求养护不少于14d,如养护不到位,时干时湿的表面干缩变形受到内部混凝土的约束,也往往会导致混凝土开裂.水池结构底板通常比较厚,且只有上表面和侧面外露,混凝土内部水分不容易散失;池壁板较薄
8、,外露面积大,水分容易散失,经常会发生养护不到位的情况.本工程中该池养护时间仅为7d,长时间外露受温度变化及混凝土干缩变形极易产生裂缝.
