某新建清水池工程事故分析及处理

关键词：清水池，漂浮，抗渗

(LiaoNing Building Science Research Institute, LiaoNing, ShenYang, 10005)

 

Abstract: the new_built dry pool arises some cracks of pool cliff, motherboard and lead wall in the construction. Through analyzing the causation of accident, it needs process the working procedure according to standard chart strictly to the special type structure, and at the same time, pay attention to precipitation and preparation project.

Keywords: dry pool   floating   anti_leakage

 

水池工程为建筑工程中的特种结构。一般水池均按国家标准图集设计施工，不易发生事故，但如果施工中不严格按规定的施工工序进行，则会出现意想不到的事故。对于水池事故处理不但应考虑结构安全性问题，尚应考虑抗渗问题。水池工程事故主要有以下几种：

(1)水池施工裂缝事故；

(2)水池上浮错位事故；

(3)水池局部破坏事故。

该清水池事故为第二种，其产生原因分析及事故处理方案如下所述。

该清水池位于辽宁省某市，为矩形钢筋砼结构清水池。设计尺寸为：长34.1m、宽34.1m、高4.60m，设计容积为4000m³。±0.000相当于绝对标高65.65米。稳定地下水位深度为2.60～2.80m。地基持力层为卵石层，地耐力为350KPa。该工程开工时间为5月，至当年8月初清水池主体的底板、壁板、池内支柱顶板及导流墙均已完工。

施工人员在8月中旬发现该清水池顶板、底板、砼柱及导流墙均出现不均匀沉降变形与裂缝，并且变形与裂缝逐渐增大，造成有的构件损坏。

 

3.1现场调查

经现场走访及调查，该清水池在顶板施工完毕后，于8月12日遇雷电暴雨，当日中午12时左右，施工现场停电，水泵无法正常工作，地下水位暴涨至地表下1m左右。部分基坑侧壁出现塌方，将原降水水泵埋入地下，故无法在晚上18时恢复供电后及时降水。8月13日，现场恢复排水。

    经现场量测，池壁最高水位痕迹自池底素砼垫层起高为2.5m，基坑周边水痕迹高均3.0m。

3.2宏观勘察

该清水池顶板、底板均呈锅底状，据施工单位口述，事后曾发现清水池顶板标高高出原设计标高

约300mm，并且每天都有回落、挠度变形。经宏观检查，顶板、底板、池内支柱、侧壁及池内导流墙均存在不同程度裂缝，裂缝形态为：

   (1)顶板裂缝

顶板裂缝主要出现在顶板四周表面负弯矩区，为连续裂缝。裂缝在砂浆层表现比较明显，宽度达0.5mm以上。凿除表面砂浆层后，裂缝较小，宽度为0.3mm左右。

(2)底板裂缝

检查中发现砼底板在距池壁约1m处存在环形裂缝（宽度约2mm左右）。其它部位由于池内存在积水和泥浆，裂缝无法观测，但从表面观查底板存在漏水点。

(3)池内支柱裂缝

多数支柱都存在不同程度开裂，支柱裂缝主要存在于柱根部和中部，均为横向水平裂缝，柱根部开裂较大，向柱中轴横向发展，最大裂缝达2mm。部分柱根部砼受挤压后脱落。柱中部由于侧向弯曲引起一侧水平开裂，柱裂缝表面最大宽度达2mm。

(4)导流墙裂缝

导流墙为240mm厚砖墙。一般存在两种裂缝：一种裂缝为斜向裂缝，相对于沉降量较大柱呈正八字方向开裂；一种裂缝在墙体偏下部，为水平裂缝，裂缝最大宽度为6mm。

(5)池壁裂缝

四周池壁裂缝主要存在于底板与池壁施工缝处，为横向水平裂缝，部分裂缝存在漏水点。中间分隔池壁裂缝由中间池顶位置向两侧开展，呈八字形裂缝，裂缝宽度约0.3mm。

(6)池底与地基空隙

从清水池外观查，周边池底局部与地基间存在较大空隙(锹可以水平伸入)。

3.3池顶现有标高测量

利用水准仪对清水池顶板现有标高进行测量，并与原设计标高进行对比。经对比发现，水池顶板东北角标高较原标高高出257mm，其余角部标高也高出原标高200mm以上，周边标高高出131～232mm。

3.4砼强度检测

根据《钻芯法检测砼强度技术规程》(CECS03∶88)的有关要求，现场对清水池底板、顶板、池内支柱、池壁砼进行钻芯取样，抽检上述构件砼现有强度。

3.5钢筋取样

现场抽取3根HRB335钢筋(直径12mm)进行力学性能试验。

4.1砼现有强度

对现场钻取的芯样进行试压、计算，砼现有强度抽检结果如表1所示。

由表1中可知，检测部位砼现有强度均大于25MPa。

4.2钢筋检验                                      

对现场抽取的3根钢筋进行力学性能试验，试验结果表明抽检钢筋满足《钢筋砼用热轧带肋钢筋》(HRB335)要求。

根据现场调查及检测结果，造成事故的主要原因如下：

(1)该市于8月12日中午的降雨，造成施工现场停电，使基坑排水无法正常进行，地下水位迅速上升，水浮力大于清水池自重，造成清水池上浮。

(2)清水池上浮时，基础四周土石进入池底周边空隙，部分基坑侧壁在暴雨中塌方，进一步造成土石进入清水池基底周边空隙。

(3)第二天上午供电和基坑排水恢复，地下水位下降，清水池回落，但由于土石已进入清水池下部空隙四周，致使清水池无法完全恢复至原设计标高，造成池底板的四周简支支撑，在清水池自重荷载作用下，底板产生弯曲变形。

(4)随着底板变形的增大，池内支柱也随之下沉，由于支柱与顶板为整体现浇砼结构，在较大变形影响下，支柱内产生较大轴向或弯曲拉应力，砼的抗拉能力较弱，故柱产生横向水平裂缝。顶板在柱拉力的影响下，也向下弯曲，顶板四周负弯矩区砼产生裂缝。

(5)由于底板及柱的较大变形，柱间导流墙受不均匀变形影响，出现两种裂缝，一种是斜向裂缝，另一种即墙体下部的水平裂缝。

该清水池结构已无法正常使用，建议加固和防水维修处理,具体方案如下：

(1)地基加固

由于底板与地基之间产生较大空隙，应对整个清水池地基采用水泥压力注浆方法进行地基加固处理。

(2)池底板加固

池内支柱采用加大截面的方法加固。导流墙应在底板及支柱加固完毕后重新砌筑。

(4)顶板加固

将顶板四周的连续裂缝进行封闭处理后，用珍珠岩水泥砂浆将顶板凹陷处找平，并用防水砂浆进行面层处理。

该清水池为自来水蓄水池，是当地的生命线工程。出现事故后虽然经加固处理可以使用，但容积却损失了10%，工期延误了两个月，因此对于特种结构在按标准图施工中应严格按施工工序进行，对地下工程应注意降水，对生命线工程更应做好备用降水措施。