超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法.pdf

本发明公开了一种超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，包括以下步骤：垫层砼施工：垫层的平整度要控制在±5mm以内；垫层上铺设滑动层：厚度0.2mm～0.4mm；底板层骨架铺放、绑扎；底板层骨架预应力筋采用二次双向预张拉，张拉后预应力筋封锚；其中底板砼按重量百分比包括以下原材料：普通硅酸盐水泥，16％～17％；砂子，33％～34％；石子，39％～40％；水，7％～7.7％；复合抗裂外加剂，0.18％～0.20％；低热低碱的胶凝材料，1.7％～2.65％；低碱含量的缓凝高效减水剂，0.44％～0.5％。采用本发明施工的无粘结预应力整体水池池底，面积可达4000m2以上，底板厚度只有150mm左右，无伸缩缝和施工缝，便于水池的防渗漏控制，延长了水池的使用寿命；减少了混凝土用量，极大地降低了工程成本。

1.  一种超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)垫层砼施工：垫层的平整度要控制在±5mm以内；
(2)垫层上铺设滑动层，厚度0.2mm～0.4mm；
(3)底板层骨架非预应力筋下层钢筋铺放、绑扎；
(4)底板层骨架预应力筋铺放，每根预应力筋都贯穿整个底板；
(5)预应力筋端部节点安装；
(6)底板层骨架非预应力筋上层钢筋铺放、绑扎；
(7)底板层骨架预应力筋起拱、绑扎、调整；
(8)底板砼浇注、养护：在初凝前完成底板砼以底板中心线向两侧推进的对称连续浇注，底板砼初凝后进行砼表面抹压，养护；
(9)底板层骨架预应力筋第一次张拉：在砼强度达到设计强度32％～38％时，进行预应力筋的双向对称张拉，张拉值为设计值的30％～40％；
(10)底板层骨架预应力筋第二次张拉：在砼强度达到设计强度72％～78％时，进行预应力筋的双向对称张拉，达到设计值；
(11)将完成张拉后的底板层骨架预应力筋封锚；
其中底板砼按重量百分比由以下原材料组成：
普通硅酸盐水泥，16％～17％
砂子，33％～34％
石子，39％～40％
水，7％～7.7％
复合抗裂外加剂，0.18％～0.20％
低热低碱的胶凝材料，1.7％～2.65％
低碱含量的缓凝高效减水剂，0.44％～0.5％。

2.  根据权利要求1所述的超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，其特征在于，所述底板砼按重量百分比由以下原材料组成：
普通硅酸盐水泥，16％
砂子，34％
石子，40％
水，7.68％
复合抗裂外加剂，0.18％
低热低碱的胶凝材料，1.7％
低碱含量的缓凝高效减水剂，0.44％。

3.  根据权利要求1所述的超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，其特征在于，所述底板砼按重量百分比由以下原材料组成：
普通硅酸盐水泥，17％
砂子，33％
石子，40％
水，7.16％
复合抗裂外加剂，0.19％
低热低碱的胶凝材料，2.2％
低碱含量的缓凝高效减水剂，0.45％。

4.  根据权利要求1所述的超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，其特征在于，所述底板砼按重量百分比由以下原材料组成：
普通硅酸盐水泥，16.95％
砂子，33％
石子，39％
水，7.7％
复合抗裂外加剂，0.2％
低热低碱的胶凝材料，2.65％
低碱含量的缓凝高效减水剂，0.5％。

5.  根据权利要求1所述的超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，其特征在于，所述底板层骨架预应力筋为无粘结预应力筋。

6.  根据权利要求1所述的超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，其特征在于，所述滑动层为依层铺置的2-4层塑料板。

7.  根据权利要求1所述的超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，其特征在于，所述水池池底为矩形水池底板，先进行短边底板层骨架预应力筋张拉，再进行长边底板层骨架预应力筋张拉。

超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法
技术领域
本发明涉及一种无粘结预应力整体水池池底施工技术的施工方法，尤其涉及一种超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法。
背景技术
目前，近些年，随着各行业的发展，一些大型池体构筑物越来越多的出现，一般水池池底为钢筋砼结构，板厚400mm—600mm，并且每20m要设一道伸缩缝，采用橡胶止水带止水。这样的底板，混凝土用量大，施工缝多，不利于水池防渗漏的控制，而橡胶止水带易老化，直接影响水池的使用寿命和耐久性。
众所周知，对于池体，特别是大型池体，底板渗水无法用肉眼观测，不宜察觉，且很难进行修补，通常是池体渗水量超标的主要因素和原因，如果是池壁渗漏，在注水试验中可以观测到，并可采取相应的措施进行修补，所以池体底板的施工是池体构筑物施工的重点和难点。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，该施工方法能够克服超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板易出现的变形、翘曲以及砼裂缝、裂纹，确保池底达到设计要求的整体性效果，从而保证整个水池抗渗效果达到设计要求。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板的施工方法，包括以下步骤：(1)垫层砼施工：垫层的平整度要控制在±5mm以内；(2)垫层上铺设滑动层，厚度0.2mm0～0.4mm；(3)底板层骨架非预应力筋下层钢筋铺放、绑扎；(4)底板层骨架预应力筋铺放，每根预应力筋都贯穿整个底板；(5)预应力筋端部节点安装；(6)底板层骨架非预应力筋上层钢筋铺放、绑扎；(7)底板层骨架预应力筋起拱、绑扎、调整；(8)底板砼浇注、养护：在初凝前完成底板砼以底板中心线向两侧推进的对称连续浇注，底板砼初凝后进行砼表面抹压，养护；(9)底板层骨架预应力筋第一次张拉：在砼强度达到设计强度32％～38％时，进行预应力筋的双向对称张拉，张拉值为设计值的30％～40％；(10)底板层骨架预应力筋第二次张拉：在砼强度达到设计强度72％～78％时，进行预应力筋的双向对称张拉，达到设计值；(11)将完成张拉后的底板层骨架预应力筋封锚；其中底板砼按重量百分比由以下原材料组成：普通硅酸盐水泥，16％～17％；砂子，33％～34％；石子，39％～40％；水，7％～7.7％；复合抗裂外加剂，0.18％～0.20％；低热低碱的胶凝材料，1.7％～2.65％；低碱含量的缓凝高效减水剂，0.44％～0.5％。
所述底板砼按重量百分比由以下原材料组成：普通硅酸盐水泥，16％；砂子，34％；石子，40％；水，7.68％；复合抗裂外加剂，0.18％；低热低碱的胶凝材料，1.7％；低碱含量的缓凝高效减水剂，0.44％。
所述底板砼按重量百分比由以下原材料组成：普通硅酸盐水泥，17％；砂子，33％；石子，40％；水，7.16％；复合抗裂外加剂，0.19％；低热低碱的胶凝材料，2.2％；低碱含量的缓凝高效减水剂，0.45％。
所述底板砼按重量百分比由以下原材料组成：普通硅酸盐水泥，16.95％；砂子，33％；石子，39％；水，7.7％；复合抗裂外加剂，0.20％；低热低碱的胶凝材料，2.65％；低碱含量的缓凝高效减水剂，0.5％。
所述底板层骨架预应力筋为无粘结预应力筋。
所述滑动层为依层铺置的2-4层塑料板。
所述水池池底为矩形水池底板，先进行短边底板层骨架预应力筋张拉，再进行长边底板层骨架预应力筋张拉。
本发明具有的优点和积极效果是：采用本发明施工的无粘结预应力整体水池池底，面积可达4000m²以上，底板厚度只有150mm左右，无伸缩缝和施工缝，便于水池的防渗漏控制，显著地提高了抗渗效果，延长了水池的使用寿命；通过降低底板厚度，减少了混凝土用量，极大地降低了工程成本。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
一个日处理污水10万吨的污水处理厂中生化池的池底，其长度为87.6m，宽度为55m，池体高度6.8m，池底最大平面面积为87.6m×55m＝4818m²，厚度只有150mm，无伸缩缝和施工缝，属超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板。
请参见图1，上述池底的施工方法包括以下步骤：
(1)垫层砼施工：垫层的平整度要控制在±5mm以内；
(2)垫层上铺设滑动层，厚度0.2mm～0.4mm；
(3)底板层骨架非预应力筋下层钢筋铺放、绑扎；
(4)底板层骨架预应力筋铺放，每根预应力筋都贯穿整个底板；
(5)预应力筋端部节点安装；
(6)底板层骨架非预应力筋上层钢筋铺放、绑扎；
(7)底板层骨架预应力筋起拱、绑扎、调整；
(8)底板砼浇注、养护：在初凝前完成底板砼以底板中心线向两侧推进的对称连续浇注，底板砼初凝后进行砼表面抹压，养护；
(9)底板层骨架预应力筋第一次张拉：在砼强度达到设计强度32％～38％时，进行预应力筋的双向对称张拉，张拉值为设计值的30％～40％；
(10)底板层骨架预应力筋第二次张拉：在砼强度达到设计强度72％～78％时，进行预应力筋的双向对称张拉，达到设计值；
(11)将完成张拉后的底板层骨架预应力筋封锚；
其中底板砼按重量百分比由以下原材料组成：
普通硅酸盐水泥，16％～17％
砂子，33％～34％
石子，39％～40％
水，7％～7.7％
复合抗裂外加剂，0.18％～0.20％
低热低碱的胶凝材料，1.7％～2.65％
低碱含量的缓凝高效减水剂，0.44％～0.5％。
本发明的目的是通过精心研究与策划的方法和技巧，通过池底底板混凝土施工质量控制技术和预应力施工质量控制技术，达到克服超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板易出现的变形、翘曲以及砼裂缝、裂纹，确保底板达到设计要求的整体性效果，从而保证整个水池抗渗效果达到设计要求。
一、混凝土施工质量控制技术
对底板砼施工过程中的试配、浇筑、振捣、养护等施工关键点进行严格的施工质量控制。
1)试配是确保砼施工质量的第一道关键程序，为了最大限度的减少砼的裂缝、裂纹，在选择砼的主要原材料时着重采用防裂性能好的材料，以满足使用要求。
①从质量稳定性的角度考虑，水泥选用P.042.5普通硅酸盐水泥。
②混凝土中掺加高效复合抗裂外加剂，提高抗渗和防裂能力，减少混凝土中的微裂缝，同时减少混凝土的收缩裂缝，延长混凝土的初凝和终凝固时间。
③选用低热低碱胶凝材料，降低混凝土中心最高温度和内外温差，以防裂纹产生。
④选用低碱含量的缓凝高效减水剂，使用高效减水剂在保证同样工作强度条件下可以降低水灰比，降低水泥用量，延迟水化热的发生，可以推迟高峰出现的时间，降低最高温度，减少内外温差，减少混凝土裂缝。
⑤混凝土配比中遵守中低强度高效高性能混凝土配合比的原则：
a、控制水灰比在0.43～0.44之间；
b、坍落度在180mm～185mm之间。
以下提供几种适合上述使用要求的底板砼的实施例：
实施例1：对于适合上述使用要求的C25强度等级的混凝土，将16％的普通硅酸盐水泥、34％的砂子、40％的石子、7.68％的水、0.18％的复合抗裂外加剂(产品名称：HA-GG，生产厂：锦州市混凝土外加剂厂)、1.7％的低热低碱的胶凝材料(产品名称：粉煤灰，生产厂：锦州市粉煤灰开发综合利用公司)、0.44％的低碱含量的缓凝高效减水剂(产品名称：JL-118，生产厂：锦州市混凝土外加剂厂)混合在一起搅拌。上述混凝土的水灰比为0.43；坍落度为180mm。
实施例2：对于适合上述使用要求的C30强度等级的混凝土，将17％的普通硅酸盐水泥、33％的砂子、40％的石子、7.16％的水、0.19％的复合抗裂外加剂、2.2％的低热低碱的胶凝材料、0.45％的低碱含量的缓凝高效减水剂混合在一起搅拌。上述混凝土的水灰比为0.435；坍落度为180mm。
实施例3：对于适合上述使用要求的C35强度等级的混凝土，将16.95％的普通硅酸盐水泥、33％的砂子、39％的石子、7.7％的水、0.20％的复合抗裂外加剂、2.65％的低热低碱的胶凝材料、0.5％的低碱含量的缓凝高效减水剂混合在一起搅拌。上述混凝土的水灰比为0.44；坍落度为185mm。
2)为确保超大面积、超薄无粘结预应力整体水池底板整体性效果，底板砼必须在先浇注的砼初凝时间之前，完成所有底板砼的浇注，而且必须连续浇注，不得留施工缝。砼的浇注顺序，应考虑“对称”，通常考虑从池体的中间向两侧推进。主要目的是为预应力双向对称张拉创造条件，确保池体对称边砼强度增长一致，并使整个底板先后浇注的砼，张拉时强度上一致或相近。在本实施中，砼的浇注投入四台汽车泵，每侧两台，从生化池中间向两侧推进浇注，浇注量约180m³/小时，整个底板砼近1800m³，在10小时内浇注完成，确保连续浇注，不留施工缝。
3)底板砼初凝后要进行砼表面抹压，进行浇水养护，不少于七天，并覆盖塑料膜或草帘，以避免砼表面出现不规则的收缩裂纹。
二、预应力施工质量控制技术
1)普通底板垫层平整度要求控制在±10mm，4000m²以上超大面积、超薄整体无粘结预应力整体水池底板垫层的平整度要控制在±5mm以下，目的是为滑动塑料板的铺放创造条件，确保滑动层能更有效地发挥作用。
2)采用垫层与底板间增加滑动层施工技术，即在垫层和底板之间设置2～4层滑动塑料板，整个滑动层的厚度为0.2mm～0.4mm，目的是减少预应力张拉过程中的摩擦阻力，降低预应力张拉中的应力损失，使预应力更有效地施加到砼底板上，增加了砼的密实性和整体性。与常规的涂刷沥青膏作为滑动层相比，滑动塑料板可以更大地减少了预应力张拉中的摩擦阻力，并且更易于施工，操作方便快捷，又不受天气限制，还可以缩短工期，在本实施例中，滑动层采用三层塑料板，滑动层厚度为0.3mm。
3)一般的预应力构件的张拉，要在砼强度达到设计强度100％时进行，并且多为一端固定的单向张拉，本发明在预应力张拉方面采用二次双向预应力筋张拉施工技术，确保超大面积、超薄预应力水池底板的整体性，避免了由于底板面积大、厚度薄而失稳，产生变形、翘曲。整个预应力张拉分两次进行，第一次是在砼强度达到设计强度32％-38％时进行，第二次是在砼强度达到设计强度72％-78％时进行。通过砼浇注过程中留置的同条件自然试块，确定张拉时间。在本实施例中，第一次张拉是在混凝土强度达到设计强度的35％时进行的，第一次张拉每根无粘结预应力筋的控制张拉力为89KN，将张拉值控制在设计值的35％，；第二次张拉是在混凝土强度达到设计强度的75％时进行的，每根预应力筋的张拉力达到设计值193.9KN。两次张拉均采取双向对称张拉的方法，在本实施例中预应力筋为无粘结预应力筋，以便更好地控制底板的预应力张拉。
第一次张拉的目的在于将底板与垫层之间通过滑动层进行松动，将张拉值控制在设计值的30％至40％之间，为第二次张拉更充分更有效创造条件。
两次张拉均采取双向对称张拉的方法，每根预应力筋都贯穿整个底板，中间无张拉点和锚固点。所有张拉均为两端同时张拉，两端的千斤顶同步给压，达到规定的张拉力值，先在一端锚固，另一端补足张拉值后再锚固。如果是矩形水池底板，应先进行短边张拉，再进行长边张拉，张拉从中间向两边推进，间隔进行，然后再从两边返回中间。
4)张拉操作要点
穿筋：将预应力筋从千斤顶的前端穿入，直至千斤顶的顶压器顶住锚具为止。
张拉：油泵启动供油正常后，开始加压，当压力达到2.5MPa时，停止加压。调整千斤顶的位置，继续加压，直至达到设计要求的张拉力。当千斤顶行程满足不了所需伸长值时，中途停止张拉，作临时锚固，倒回千斤顶行程，再进行第二次张拉。
张拉时张拉力按标定的数值进行，用伸长值进行校核，即张拉质量采用应力应变双控方法。张拉实际伸长值误差不应超过理论伸长值的±6％。
千斤顶安装位置应与无粘结筋在同一轴线上，并与承压板保持垂直，否则，应采用变角器进行张拉。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。