大体积混凝土浇筑分层分段工艺在供水清水池中的应用分析

引言

供水清水池作为城市供水系统的核心设施，承担着储存饮用水的重要功能。清水池的施工品质直接影响水质安全和供水稳定性。清水池体积很大，因此大体积混凝土施工成为重要环节，温度裂缝和抗渗性能不足的问题一直存在。大体积混凝土浇筑分层分段工艺，借助科学划分施工段和层次，可以有效控制水化热带来的温度应力，进而减少裂缝出现的可能性。本文以这种方式为研究对象，分析其在供水清水池中实际应用情况，旨在提升工程质量，并保证清水池耐久性赋予理论和操作上的支撑。

一、供水清水池特点及对大体积混凝土施工的要求

1.1 供水清水池特点

清水池是城市供水的重要设施之一，清水池的混凝土浇筑必须综合考虑体积、抗渗、耐久性三个因素。清水池一般体积较大，其平面尺寸和高度都很高，导致混凝土浇筑数量非常大；清水池属于储存饮用水的构筑物，它必须具有很好的抗渗性能，防止水分渗透到地下，保证饮用水的卫生安全；此外，清水池长期浸泡在水中，因此对耐久性要求非常高，必须保证清水池在设计使用年限内正常工作。

1.2 大体积混凝土施工要求

大体积混凝土浇筑分层分段工艺被运用到供水清水池建造时，要重点将裂缝控制、抗渗能力以及施工连续性这三项关键点把控好。裂缝是决定清水池抗渗能力和长久性的主要因素，特别是温度裂缝和收缩裂缝特别突出，施工期间必须采用相应方法加以防范。通过调整混凝土配合比、加强振捣、养护等操作，可以提高混凝土密实程度，保障其抗渗效果符合设计标准。同时，为维持清水池结构的完整性和抗渗性能，混凝土浇筑作业应尽量连续实施，防止因为施工冷缝出现而给工程质量带来负面影响。

二、大体积混凝土浇筑分层分段工艺在供水清水池中的应用

2.1 分层分段方案的制定

分层分段方案的拟定要综合考量施工效率、设备性能、结构安全等诸多要素。分层厚度一般维持在 300-500mm ，分段长度依照清水池结构灵活确定。浇筑时依照“先深后浅，先底板后侧墙”的原则展开。为改进清水池结构的抗裂性与抗渗性，在分层分段施工时重点选用后浇带浇筑与止水钢板做法。后浇带沿池体长度方向每隔 30-40m 设置一道，宽度为 800-1000mm ，两边的混凝土养护达 28 天之后，再用微膨胀混凝土浇筑，以此来弥补收缩防止裂缝。止水钢板在底板与侧墙交接等部位全段设置 3mm 厚、 300-400mm 宽钢板，一半埋入先浇混凝土中，接缝焊接，安装时保证垂直度、中心线重合。相邻层段浇筑时间差控制在4 小时内，层段结合紧密，提高清水池结构的整体性与耐久性。

2.2 混凝土材料优选与配比设计

混凝土材料的选择与配合比的设计是保证供水清水池工程质量和安全的重要环节。水泥在选择上应以水化热低的矿渣硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥为主，这种水泥有利于降低混凝土内的温升，减少温度应力造成的裂缝。骨料方面，粗骨料选大粒径的粗石，可提高混凝土的骨架作用；细骨料用中砂，并且要控制粗细骨料的含泥量，避免出现杂质影响强度。适当添加一些外加剂：减水剂可减少混凝土用水量并提高强度，而缓凝剂可以延长水泥的初凝时间，减少水化热峰值。通过多次试配来完善配合比，满足强度及抗渗需求的同时多用点粉煤灰等掺合料，这样既可以缩减水泥的使用量，又能改良混凝土的和易性以及抗裂性能。对于大体积混凝土而言，合理的配合比设计能够在材料源头削减结构开裂的危险，维持清水池长久耐用和安全。

2.3 混凝土浇筑过程控制

混凝土浇筑过程控制是分层分段工艺实施到位的关键，其要点要严控。按照既定的分层分段浇筑方案和混凝土初凝时间合理确定浇筑速度：浇筑速度快容易导致振捣不足，造成混凝土内部有蜂窝、孔洞等问题；若浇筑速度太慢，则会产生冷缝，妨碍结构的整体性。就振捣来讲，选用插入式振捣棒，将振捣点均匀放置，让混凝土达到表面无气泡并且泛浆的密实程度，同时振捣棒要向下插入 50-100mm ，保证上下层结合紧密。钢筋密布之处，须借助小型振捣设备协同施作，以免出现漏振情况。施工缝设在受力小又方便操作的地区，继续浇筑之前，要将表面的浮浆和杂乱之物清理干净，用水润湿之后再铺上一层与之配合的水泥砂浆，随后再继续浇筑，以此保证施工缝处的连接强度，不会变成结构上的薄弱环节。这种细致化的浇筑把控，有助于改善清水池整体的浇筑品质，减轻由于施工工艺不妥引发的质量事故。

2.4 温度裂缝防治措施

温度裂缝防止是大体积混凝土施工的关键重点，要从诸多方面去执行。先在混凝土内部埋设精度高的温度检测装置，随时掌握中间和表层区域的温度变动情况，每隔 2-4 个小时记录一次数据，并画出温度变化曲线，务必保证混凝土内部和外面的温差别控制在 25 度之内，若靠近这一数字就马上启动预设的温控预案。混凝土刚被浇筑好之后，赶快覆盖上草帘或者棉被这些保温材料，借助改变包裹厚度以及时延的方法，减慢混凝土表面热量散发速度，缩减外部和内部之间的温差差距。大体积清水池要针对它科学地在混凝土内部埋入蛇形冷却水管，按照结构尺寸和热传导特性来安排水管摆放间距、管径、循环流量等，依靠不间断循环水带出水化热，将混凝土内部温度均匀降下来。这些举措互相结合起来，便形成起一套全面的温度裂缝防范体系，可以防止因为温度应力产生裂缝，保证清水池结构长时间处于稳定安全运转状态。

三、结论

大体积混凝土浇筑分层分段工艺在供水清水池施工中具备明显的优越性。通过制定恰当的分层分段方案，选材、设计配合比，把控混凝土浇筑过程以及采取针对性的温度裂缝防治措施，能有效地处理清水池施工所碰上的抗渗、抗裂、结构整体性等难题。该工艺可以削减温度裂缝的风险，提升混凝土的密实度和耐久性，符合清水池长久稳定运行的需求，同时被证实对于供水清水池的高质量施工有重点要的技术支持意义，这对同类工程也具有参考价值。

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