大型污水池施工裂缝控制及预防措施探究

引言

施工裂缝作为污水池设施最为典型的质量病害，裂缝机理复杂，裂缝类型多，现场施工常出现裂缝问题，不但会扰乱施工秩序，还会影响污水池使用效果。因此，深入研究大型污水池施工裂缝控制及预防措施，对保障污水池结构安全、延长使用寿命、降低环境风险具有重要意义。

1 大型污水池施工裂缝形成机理

1.1 工艺缺陷

工艺缺陷是引起施工裂缝的直接诱因，体现在工艺落后、操作错误两方面。一是工艺落后。没有结合大型污水池的构造特点来改进工艺做法，仍沿用小型污水池的工艺做法，一次性完成整个池体现浇作业，早期收缩应力持续累计，超出极限强度，致使结构变形开裂。二是操作错误。施工人员违反施工准则，出现错误操作行为，如混凝土单层浇筑厚度超标、振捣时间不足、提前拆模、模板接缝密封处理不当[1]。

1.2 温度应力

大型污水池的几何尺寸较大，底板厚度超过 1m，池壁高度在数米至数十米不等。现场施工期间，水池结构本身存在水化热量长期积聚问题，叠加外部环境温差，容易形成过大温度应力。如果表面拉应力或是内部拉应力超出水池结构的早期抗拉强度，将会形成温度裂缝，裂缝类型分别为表面裂缝和贯穿性裂缝。

1.3 收缩变形

收缩变形问题出现在水池养护阶段，因水分流失而导致水池结构体积变化，先后出现塑性收缩和干燥收缩问题，过度收缩会导致结构变形开裂。其中，塑性收缩问题出现在混凝土终凝前 1-3h，由于未能及时开展养护作业，表面水分快速流失，表面和内部结构状态不一致，形成表面拉应力。干燥收缩问题出现在混凝土养护龄期 14d 以后，随着水化反应持续，内部自由水消耗殆尽，形成拉应力，池壁底板交接位置和钢筋稀疏位置形成收缩裂缝。

2 大型污水池施工裂缝控制措施

2.1 规范工艺操作

为预防施工裂缝和其他质量问题，必须严格规范工艺操作行为，提前编制作业指导书和组织开展技术交底活动，全程监控施工过程，及时纠正错误操作行为。例如，在大型污水池现浇环节，采取分层浇筑方式，水平分层或是斜向分层，单层厚度控制在 0.3-0.5m 以内，首层浇筑完毕后，即刻开展振捣作业，以表面无气泡冒出作为结束振捣标准，继续浇筑下层混凝土，交错完成各层浇筑、振捣作业。严格控制间隔浇筑时间，并在混凝土内掺入适量缓凝剂，避免因已浇筑混凝土提前初凝而破坏层间结合效果、形成施工冷缝。如果污水池长度超过 30m ，则以跳仓法作为浇筑方法，划分若干仓段，单个仓段长度保持在 10±2m ，间隔部位预留 2cm 宽企口缝，缝隙内部嵌入遇水膨胀止水条，相邻仓段间隔浇筑时间不少于 7d[2]。

2.2 温度控制

为预防温度裂缝形成，以混凝土温度作为控制内容，包含入模温度和内表温度。对于入模温度，要求混凝土温度保持在 5^∘C-30^∘C 区间，温度过低会影响早期强度增长效果，温度过高会提高内部温度梯度，混凝土运输期间采取保温措施，如果处于冬季施工和夏季施工阶段，采取水泥罐冷水降温、拌合水掺加冰片、热水拌合等控制措施。对于内表温度，现场部署感温谈探头，混凝土表面包裹保温材料，尽量缩小内表温差，如果内表温差超出 20% 则采取循环冷水降温措施。此外，也可选择在水池结构上留设施工缝，将整体结构拆分为若干节段，温度应力积累程度和结构体积相关，可以起到预防温度裂缝的作用。

2.3 强化养护

结合现场施工情况来看，大型污水池特殊部位的开裂概率，远远超出池壁、底板等普通区域，特殊部位包括阴阳角、预埋件周边和施工缝，问题根源在于复杂受力状况。为解决特殊部位频繁开裂，改进养护方法，可以采取双覆盖养护技术，污水池特殊部位上依次铺设塑料薄膜和棉被，并使用定制保湿罩来覆盖预留孔洞，孔洞内部嵌入湿润海绵。简单来讲，针对特殊部位养护，局部维持高温高湿环境，利用高温环境来减小内表温差，利用高湿环境来预防干缩开裂。

2.4 裂缝修补

大型污水池到达养护龄期后，拆除模板，采取无损检测技术和目视观察法，全面检查水池结构质量状态，标记各处裂缝病害，包括表层裂缝、贯穿裂缝和内部暗裂，按照裂缝发育程度，采取专项修补措施。例如，对于宽度不足 0.2mm 的浅层裂缝，使用砂纸打磨表面浮浆，露出坚实基层，均匀涂抹聚合物水泥砂浆或是环氧树脂浆液，完全封闭裂缝，静置一段时间，等待封闭材料干燥固化即可。

3 大型污水池施工裂缝预防措施

3.1 构造优化

大型污水池有着受力状况复杂的共性特征，受力状况越复杂，裂缝病害出现概率越高，预留孔洞、阴阳角等特殊部位成为裂缝病害的高发部位。对此，需要从设计层面入手，优化大型污水池构造形式，通过改善受力状况来预防裂缝形成。一方面，优化水池结构形式，对于单池面积超过 500m2 的大型水池，推荐采取“薄壳 + 扶壁”结构形式，底板厚度保持在 0.8-1.2m ，取消直角腋角，利用圆弧进行过渡，阴阳角处增加配筋率，并在池壁高度超过 6m 情况下，按照 3-4m 间距等距设置多道水平肋梁。另一方面，采取分缝措施，人为留设多道伸缩缝，用于解决刚性约束问题，预防温度裂缝形成，地上污水池每隔 20m 留设伸缩缝，地下污水池每隔 30m 留设伸缩缝，缝隙宽度控制在 2-3cm ，内部嵌入橡胶止水带[3]。

3.2 优化配合比

材料性能缺陷，是大型污水池结构开裂的内在基础，常见问题包括胶凝材料用量超标而引起温度裂缝，骨料级配不良而形成薄弱区域，混凝土提前初凝而形成施工冷缝。为预防上述问题出现，并抑制裂缝发育程度，需要对混凝土配合比方案进行优化改进，具体采取减少胶凝材料用量、纤维抗裂两项措施。一是减少胶凝材料用量。利用粉煤灰或是其他矿粉来替换水泥，通过减少水泥用量，控制水化热规模，间接起到降低温度梯度和预防温度裂缝形成的作用。二是纤维抗裂。掺入少量钢纤维，掺量控制在0.3%0.5% ，延长混凝土搅拌时间，使得钢纤维均匀分布在混凝土内，抑制裂缝发育。

3.3 智能施工

为提高大型污水池施工精度，从根本上消除施工操作对水池结构成型质量造成的影响，大力推行智能施工模式，杜绝错误操作问题出现。智能施工技术包括智能浇筑、智能振捣、智能养护，以智能振捣技术为例，配备内置控制器和传感器的智能振捣棒，实时显示振捣信息，包括已振捣时间、振捣深度、振捣频率，利用视觉分析算法，根据监控画面来判断混凝土状态，提醒施工人员控制振捣时间，避免出现振捣不足和过度振捣问题。也可选择部署全自动操作的车载式智能振捣系统，自动规划振捣路径、控制振捣操作过程。

结语

综上所述，为彻底解决施工裂缝问题，维持大型污水池结构完好状态，消除质量安全隐患。施工单位应提高对施工裂缝病害的重视，全面掌握裂缝机理，总结裂缝出现规律，严格把控现场施工过程，杜绝不规范施工行为，积极落实构造优化、配合比优化、智能施工等预防措施，实现大型污水池工程的高质量建设。

参考文献：

[1]安林,梁天龙,赵伟.现浇砼水池施工裂缝控制措施分析[J].城市开发,2025,(05):131-133.

[2]尤永杰.污水池壁裂缝成因及修复方法研究[J].福建建筑,2020,(08):109-112.

[3]赵师.大型污水池施工裂缝控制及预防措施[J].广东建材,2025,41(06):158-161.