供水工程水处理设施建设防渗防腐质量控制

供水工程水处理设施建设 防渗防腐质量控制

孟智

中国石油乌鲁木齐石化公司供排水生产部

摘要：对照供水管网施工工程水处理设施防渗防腐设计，从设计、施工、质量控制、运维管理方面，对工艺建筑池体设施从国家规范、地域特点、设计、质量措施等方面进行了全面总结。

关键词：供水工程；水处理设施、防渗防腐技术、质量控制

1概述

某炼化公司新建供水项目水源依托该地区地表水，由地表湖泊取水，敷设输水管线全长30多公里，年取水量2000万立方米，水处理采用传统砂滤方案，经过历时一年半的前期设计论证、设备采购、施工，2021年7月30日具备竣工通水试运行条件；2021年8月28正式投运。

水处理设施建设于该炼化公司原有水源地水处理车间院内。在原址进行详细规划、合理布局，新增10个建筑单体，其中包含水处理反应及工艺过滤池体设施9个，建筑面积达7368.91平方米，水处理设施的设计、施工质量的好坏直接影响今后该公司生产、生活供水的平稳性。因此，水处理设施的质量控制成为本项目至关重要的环节。

2 池体混凝土渗漏原因分析

2.1设计原因

由于池体混凝土主体结构面积大、壁厚相对较厚、浇筑高度达到5m，如果防水抗渗等级低，即使混凝土表面采取防水层补救措施，池体也容易造成渗漏。

2.2混凝土浇筑工艺的因素

2.2.1温度裂纹

混凝土浇筑后，在凝结硬化过程中，产生大量的水化热，使内部温度升高。党温差引起的拉应力超过此时混凝土的抗拉极限强度，混凝土表米便产生裂纹或裂缝。

2.2.2收缩裂纹

水泥凝结硬化过程中，发生体积收缩，收缩造成的内应力可使混凝土产生细微裂纹。混凝土中留下的开放性性的毛细孔道，尤其是混凝土拌合物在沉降泌水过程中析出的聚集在较大集料颗粒及钢筋下部的水，在混凝土硬化后，会产生大量孔隙和微裂纹。

2.2.3拌合物和易性

混凝土拌合物的和易性不好，将使混凝土离析而发生渗漏。

2.3施工因素

2.3.1因池壁厚实高大，支立模版相对较高，当混凝土和易性欠佳或浇振捣方法不当时，致使混凝土离析不均匀，局部出现空洞、蜂窝、麻面等现象。

2.3.2混凝土漏捣或捣固不实，水泥与骨料不能很好粘结，形成疏松层，留下各种形状的透水缝隙。

2.3.3施工缝或预埋件等个别部位处理不合理，在混凝土接灌处、预埋件下方漏捣处，产生漏水缝隙甚至空洞。

2.3.4养护不及时或养护时间不足，都会使混凝土表面产生细小裂纹。

2.4季节性施工因素

季节性影响因素主要为冬季施工，冬季施工或跨年度工程，受寒潮袭击，混凝土加热、保温、养护措施不当，极易造成质量事故。而且，冬季施工具有质量事故多发性和滞后性。

2.5运行维护不当

在正常生产过程中，池内保持常温，池体混凝土影响不大，冻融破坏主要来自冻土层以上外壁和露出液位混凝土外表面受高温和低温的循环破坏，特别是加药区对混凝土表面的浸蚀，钢结构接缝处的膨胀和收缩部位，地下池壁外防腐层破坏部位。

3本工程防渗、防腐质量控制

（1）项目可研初步勘察显示，水处理车间岩性自上而下可分为 5 层，结构密实。地下水位埋深约 13.8m 左右，对混凝土、钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构有中等腐蚀性。工程区土属非盐渍土，对混凝土、钢筋混凝土结构中的钢筋有弱腐蚀性，钢结构有强腐蚀性。根据厂区构筑物的设计方案及现有的地勘资料进行估算，拟建厂区主要建构筑物的基础主要位于低液限粉土层，可作为持力层使用，采用天然地基。根据地勘资料，本项目厂区地下水埋深较深，可不进行专门的抗浮设计。

（2）防腐措施：场地土对混凝土或钢筋具有若腐蚀性的场区，基础混凝土等级为C30，基础垫层采用 C20，与土壤直接接触混凝土表面刷环氧沥青涂料，厚度为 300μm。场地土对混凝土或钢筋具有中等腐蚀性的场区，基础混凝土等级为 C35，基础垫层采用C15，垫层底部设置 200mm 碎石灌沥青垫层，与土壤直接接触混凝土表面刷环氧沥青涂料，厚度为 500μm。场地土对混凝土或钢筋具有强腐蚀性的场区，基础混凝土等级为C40，基础垫层采用 C15，垫层底部设置 200mm 碎石灌沥青垫层，与土壤直接接触混凝土表面刷环氧沥青涂料，厚度为 1mm。对池内有腐蚀性介质的构筑物内侧，要采用具有防腐效果的材料进行涂刷，根据场区内各构筑物的实际情况，综合考虑各种复合腐蚀性介质，考虑采用渗透结晶型涂料进行防腐防水处理。

（3）池体采用钢筋混凝土现浇结构，抗渗等级为 P8。

（4）混凝土：建（构）筑物结构构件最低混凝土强度等级的取用根据《混凝土结构设计规范》（2015 年版）（GB 50010-2010）之 3.5 节耐久性要求执行。梁、板、柱混凝土强度等级 C30。基础（含设备基础）在满足耐久性要求的同时，需满足基础防腐蚀设计对于基础混凝土强度要求的规定。基础垫层混凝土强度等级不低于 C15。水泥应采用普通硅酸盐水泥，不得采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。碱含量最大限制按照《混凝土碱含量限制标准》CECS53-93 执行。

（5）填充墙：室内±0.000 以下部分为 MU20 烧结普通砖，M10 水泥砂浆砌筑。

（6）外加剂：为提高混凝土的密实度、抗渗性及抗腐蚀能力在构筑物的混凝土中，要加入一定比例的具有防渗抗裂型外加剂。所用外加剂应符合《砼外加剂应用技术规范》（GB50119-2013）的有关规定。同时在高效沉淀池单元、V 型滤池单元、废水池等较大池体砼内添加抗裂纤维，以抵抗砼的早期裂缝。

4本工程提高混凝土的抗渗性能的方法

（1）池体采用钢筋混凝土现浇结构，抗渗等级为 P8，选取了合适的混凝土原材料标号和水灰比。正确地使用了外加剂和外掺料。根据池壁结构特点，合理确定水泥量、外掺料用量、水灰比、砂率等配合比参数。

（2）采取了合理的施工方法，如减少浇筑施工间隔、采取合理的振捣方式，保证了混凝土均匀性和密实性。

（3）施工中尤为加强了质量监理和监督，采用对隐蔽工程、施工缝、预埋件等实行了旁站监督，有效防止了混凝土结构产生原始缺陷。

（4）加强了季节性的施工和养护保障措施。

5总结

一般的地下、半地下混凝土结构遭受的破坏是在施工期间，一些现浇混凝土结构出现裂缝大多在早期、中初期。如水池一般在工程尚未投入使用或刚刚投入使用时，有可能出现裂缝、漏水的现象。投用一段时间以后，有些微小的裂缝会慢慢自己闭合。一般认为，结构长度是影响温度应力的因素之一，若将结构物分成许多段，每段的长度尽量短一些，可有效地减少温度收缩应力。在施工后期，把这许多段浇成整体，使前后两部分的温差和收缩应力叠加应小于混凝土的标准抗拉强度，这就是利用“后浇缝”的办法来控制裂缝，并在一般工程中可达到不设置永久伸缩缝的目的。施工过程中按照精品工程要求本项目质量控制，水处理设施防渗防腐技术从设计环节把关，严格施工环节质量控制，精心保证今后的运行维护，才能保障供水系统的安全平稳运行。

参考文献：

【1】魏伟；水厂建设中关于水池结构设计的探讨[J]；现代商贸工业； 2008年第 (03)期.

【2】张敏；水池结构设计中裂缝出现的原因及对策[J]；四川水泥；2015年第 (12)期.

【3】李德全，李锦光；混凝土冻融破坏的原因及防治措施[J]；水利天地；2004年第 (04)期.

作者简介：孟智，中国石油乌鲁木齐石化公司从事项目前期管理、技术管理工作，工程师