超长混凝土池体结构的设计

超长混凝土池体结构的设计
摘要：在超长、超宽钢筋混凝土结构设计中，按照现行混凝土结构设计规范一般每20－30m设一道伸缩缝，当采用后浇带施工办法是，增浇混凝土可加长到30~40米，由于池体本身是水质容器，现在设计上更常用和灵活采用的是设置膨胀加强带，每30米左右设一道2米宽的膨胀加强带既能保证施工质量，还能加快施工进度。

关键词：伸缩缝后浇带膨胀加强带
采用伸缩缝施工方案：
伸缩缝常采用钢板止水带，橡胶止水带，由于在混凝土浇筑过程中要进行止水带的布置及固定等工作，加上止水带材料质量的良莠不齐，很难做到止水带处不渗漏，同时由于施工过程复杂，相应的费用也较高，超大型水池工程一般不采用。

但对于小型项目，现场施工队伍管理规范，施工工期有保证的工程采用伸缩缝是个不错的施工方案。

常用的橡胶止水带应能够独立承受0.3MPa水压力和适应最大接缝位移产生的拉应力的作用，同时橡胶止水带断面应采用合适的形状，从形状上看有圆形、椭圆形、六角形、梯形、U形等，不同的形式其吸收变形的能力不同，通常情况下U形止水带适应变形能力较大。

止水带通常采用埋入混凝土的方式就位，利用止水带和混凝土之间的胶咬合和机械咬合作用发挥止水作用。

止水带拐弯处接头应在供货厂家预先粘结并留有一定长度的直线段，以便现场粘结。

现场接头采用热接或粘结，不得采用叠接。

橡胶止水带接缝应平整、牢固，不得有裂口、脱焊现象，混凝土板内钢筋在伸缩缝处自行截断，与伸缩缝边加强钢筋搭接。

止水带必须安装牢固，位置准确，其中心线应与变形缝对正，不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位，在变形缝的外侧采用双组硫酸密膏柔性防水。

由于水池能一般有液体，水池温度相对横定，现行的小型水池采用这种方案容易取得不错的效果。

采用后浇带施工方案：
后浇带指在现浇整体式钢筋混凝土结构施工中的预留缝，即后浇带只是施工期间留存的临时性变形缝。

后浇带主要利用混凝土早期收缩量大的特性，“以放为主”，其工作原理主要释放早期混凝土的收缩应力，减少以收缩为主的结构变形，常规做法是每隔30~40m设一道，为了施工方便，同时为了避免应力集中，一般将宽度控制在700~1000mm,一般来讲，后浇带处的钢筋无需断开或加强钢筋，有时为了清理凿毛或者释放更多的应力，也可以考虑断开钢筋，同时对于防水要求高的建筑物，后浇带易做成企口式或设置止水钢板，后浇带两次宜设钢筋网片，防止主题混凝土流入后浇带。

按照《高层混凝土结构设计规范》后浇带宜在2个月后浇筑，且浇筑时的温度宜低于主题混凝土浇筑时的温度，混凝土两个月的收缩量约为65%~75%，故按规范执行是可靠的。

同时后浇带应从受力影响较小的部分通过，并且后浇混凝土采用无收缩或微膨胀混凝土，强度提高一级，后浇带支撑待混凝土达到设计强度时方可拆除。

后浇带施工方案，一般等40－60天后再后浇膨胀混凝土。

这种常规后浇带施工，工序繁多，时间跨度长，施
工成本高，而且难以保证混凝土整体质量，后浇带施工缝处常出现开裂、渗漏等质量问题。

随着建筑材料技术的不断发展，混凝土超长结构的设计与施工可以利用UEA混凝土外加剂补偿收缩的原理，采用膨胀加强带代替后浇带，实现超长钢筋混凝土结构的无缝施工。

采用膨胀加强带施工方案：
膨胀加强带是在后浇带内采用比浇筑混凝土搞一个设计等级的膨胀混凝土，以此来增加混凝土的密实度，从而达到防止混凝土开裂的目的。

采用膨胀加强带，混凝土可以连续浇筑施工，节约了后浇带的清理及混凝土及钢筋加固连接工作，在一定程度上降低了成本，缩短了工期。

膨胀加强带要求设置在混凝土收缩应力发生的最大部位，一般情况下即为长度方向的中间位置，膨胀加强带宽度一般控制在1.5~2.0米，在长度和宽带上每隔30~40米设置一条加强带，加强带采用补偿收缩混凝土，限制膨胀率 2.5x10-4 ~3x10-4 ，限制干缩率不大于3x10-4 ，28天抗压强度不小于25MPa。

混凝土膨胀剂掺量8%~12%，后浇膨胀加强带膨胀剂掺量为10%~15%,具体掺量参见产品说明；同时膨胀剂应符合《混凝土膨胀剂》JC 476标准及《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003的规定。

采用膨胀剂拌制补偿收缩混凝土时，应注意下列事项：1)混凝土配合比设计应经试验确定；2)水泥宜采用强度等级不低于42.5R号的普通硅酸盐水泥；3）混凝土浇捣完毕后，应在12小时内加覆盖和连续浇水养护；4）混凝土浇水养护期不得少于14昼夜，亦可采用涂刷薄膜养生液养护；5)平均气温低于5 C时，混凝土浇筑后，应立即用塑料薄膜和保温材料覆盖，养护期不应少于14天。

对于墙体，带模板6)拆模板后，混凝土表面应加覆盖，防止阳光暴晒和寒潮袭击；
7)混凝土搅拌时间，应比普通混凝土延长一分钟，以保证搅拌均匀；8）混凝土其它施工注意事项与一般混凝土相同。

e.混凝土外加剂应符合《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003的要求，当采用多种混凝土外加剂时，应进行兼容性试验。

膨胀加强带一般养护14天后在交战，钢筋贯通并配置加强筋，加强筋的面积为受力主筋的1/2。

膨胀加强带设置的施工方案，增加了混凝土的密实度，提高了结构的整体性能，同时也提高了混凝土的强度及抗裂、防渗性能，为大型混凝土水池的设计及施工提供了便利。

结语：
超长混凝土池体工程应在结构设计，现场施工充分重视，施工过程中药确保混凝土施工质量，混凝土施工质量对超长不设缝混凝土结构是否开裂十分重要。

确保混凝土施工质量的措施如减少水灰比、降低水泥用量、保证砂石质量，加强养护。

同时尽量可能将施工混凝土的时间安排在温度稍低的季节，这样，混凝土的收缩当量温差永远为负值，应力为拉力。

它与降温产生的温度应力为叠加关系，而与升温产生的温度应力则会部分抵消。

总之，采用哪种施工方案均要充分论证，保证工程可执行性及良好的效果。