水工建筑物伸缩缝质量控制研究

'ＴＩＴＹＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳ帽第－馴代大学防ＵＮＤＥＤＩＮ１８９５工程硕±学位论文领城；项目管理＾作者姓名：ｊＬＪｉ花建锋研究员；指导教师：企业剧币；王斌高工Ｈ天津大学硏究生院２０巧年５月ｕｔ ■独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书一■而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示Ｔ谢意。—＊０■学位论文作者签名签字日期：三／Ｊ年４月ｉ么日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁蟲。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名；杞斑■若／ｒ签字日期：三口成年丈月立１日签字日期：年月；么日 水工建筑物伸缩缝质量控制研究QualityControlofHydraulicStructuresExpansionJoint领域：项目管理作者姓名：张铠指导教师：花建锋研究员企业导师：王斌高工天津大学管理与经济学部二零一五年五月 中文摘要随着城市化和工业化进程的不断深入，用水量正在逐步加大，一方面加大自来水厂的建设以满足城镇用水规模，另一方面工业废水和生活污水的排放也成为了城市发展需要解决的重要问题。由于生活污水和工业废水排放量的增加，污水收集管网和污水处理厂的建设相对滞后，造成了严重的水资源污染。根据天津市的总体安排，为了保障天津市经济持续健康发展，对排放污水进行集中处理。在净水厂和污水处理厂的建设中，水工建筑物的施工质量是净水厂和污水厂运行的基础保障，而在大型水工建筑物的施工过程中，伸缩缝的施工又是一个相对薄弱的环节。在近几年的净水厂和污水处理厂的建设过程中，由于伸缩缝施工质量问题造成的池体漏水事件时有发生。本文首先阐述了对伸缩缝质量问题的研究背景及意义、研究思路和方法。对目前水工建筑物伸缩缝从设计和施工角度的质量控制进行分析，找出目前还存在的质量问题。然后，从水工建筑物伸缩缝基于建设流程的质量影响因素进行分析。从设计阶段开始对影响伸缩缝质量的因素进行分析，施工阶段从质量问题影响的五大因素：人的影响因素、材料的影响因素、设备的影响因素、施工方法的影响因素、环境的影响因素，五个方面进行分析找出质量控制点。最后，结合某污水处理厂的工程实例，将理论研究应用到实践项目中，对生化池伸缩缝的施工进行质量控制改进，提高了水工建筑物伸缩缝的质量。关键词：质量影响因素、水工建筑物伸缩缝、橡胶止水带、设计质量控制、施工质量控制 ABSTRACTWiththedevelopmentoftheurbanizationandindustrialization,thedemandforwaterisincreasinggradually.Ontheonehand,waterworksshallbebuiltmoretosatisfythedemandoftown-water,andontheotherhand,thedischargeofindustrialwastewaterandsewageisanimportantissuethatshouldbesolvedforurbandevelopment.Becauseoftheincreasingdischargeofindustrialwastewaterandsewageandthebackwardnessofsewagecollectionpipenetworkandsewagetreatmentplants,thepollutionofwaterresourcesisgrave.AccordingtoactionplanofTianjin,theindustrialwastewaterhastobeconcentratedandtreatedandtheSocio-economicsustainabledevelopmentofTianjinCity.Duringtheconstructionofthewaterworksandwatertreatmentplants,thequalityofessentialindemnificationofoperationofwaterworksandwatertreatmentplants.However,intheconstructionprocessoflargeHydraulicStructures,theconstructionofExpansionJointisarelativeweakness.TheeventsofleakageareoccurredfromtimetotimebecauseofthequalityissueofExpansionJoint.Thisthesis,first,expoundsthebackground,significance,andresearchideaandresearchmethodofthe,andfromdesignandconstructionpointofviewtoanalyzethequalitycontrolofExpansionJointandthenfindouttheexistedissues.Then,thisthesisanalyzesthequalityfactorsofExpansionJointinHydraulicStructureswithconstructionprocess.Simultaneously,thisthesisanalyzesfivequalityfactorsofExpansionJointfromdesignsectionandconstructionsectionpointsofviewsuchashuman,material,equipment,constructionmethodandenvironment,andfindoutthekeypointofqualitycontrol.Finally,withthepracticalinstancesofwastewatertreatmentplant,thisthesiswillmakethetheoryapplytothepracticeofproject,andimprovethequalitycontrolofconstructionofBiochemicalPoolExpansionJointandtheExpansionJointinHydraulicStructures.KeyWords:QualityFactor,ExpansionJointinHydraulicStructures,RubberWater-stops,DesignQualityControl,ConstructionQualityControl 目录第一章绪论...............................................................................................................11.1研究背景及意义...............................................................................................11.2工程质量管理研究综述...................................................................................21.2.1全面质量管理.........................................................................................21.2.2质量问题影响因素.................................................................................41.3研究目的与内容...............................................................................................51.4研究思路与方法...............................................................................................6第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析...............................................................72.1水工建筑物伸缩缝介绍...................................................................................72.1.1水工建筑物.............................................................................................72.1.2伸缩缝.....................................................................................................72.2近年伸缩缝建设中的若干质量问题.............................................................112.2.1静海某污水处理厂质量问题分析.......................................................112.2.2汉沽某污水处理厂质量问题分析.......................................................122.3伸缩缝建设质量的主要影响因素分析.........................................................132.3.1人的因素对质量的影响.......................................................................132.3.2材料的因素对质量的影响...................................................................152.3.3机械设备因素对质量的影响...............................................................172.3.4施工方法因素对质量的影响...............................................................172.3.5环境的因素对质量的影响...................................................................192.3.6结构设计因素对质量的影响...............................................................20第三章天津市某污水处理厂生化池伸缩缝质量风险识别...................................223.1项目背景及概况.............................................................................................223.1.1项目背景...............................................................................................223.1.2项目概况...............................................................................................223.2项目地质和水文情况.....................................................................................223.2.1工程地质情况.......................................................................................223.2.2地下水位情况.......................................................................................243.3基于项目条件的质量风险点识别.................................................................243.3.1伸缩缝建设质量风险点识别的重要性...............................................243.3.2风险识别方法的选择...........................................................................25 3.3.3质量风险点汇总...................................................................................26第四章设计质量风险点控制...................................................................................284.1设计单位的选择.............................................................................................284.1.1设计单位选择.......................................................................................284.1.2对设计单位管理工作的监督...............................................................284.2结构设计质量控制.........................................................................................284.3材料选型控制.................................................................................................314.4环境控制.........................................................................................................32第五章施工质量风险点控制...................................................................................345.1伸缩缝施工准备阶段的质量控制.................................................................345.1.1施工过程质量控制流程细化...............................................................345.1.2人员组织和培训...................................................................................355.1.3施工方案的优化...................................................................................365.2伸缩缝施工过程中的质量控制.....................................................................415.2.1人员行为控制.......................................................................................415.2.2机械设备控制.......................................................................................435.2.3施工材料控制.......................................................................................435.2.4施工环境控制.......................................................................................445.3伸缩缝施工完成后的质量控制....................................................................45第六章总结与展望...................................................................................................466.1总结.................................................................................................................466.2展望.................................................................................................................47参考文献.....................................................................................................................49致谢.............................................................................................................................52 第一章绪论第一章绪论1.1研究背景及意义近年来国家环保总局将水环境整治作为重点，2011年天津市政府将重点水环境整治的清水工程，纳入了天津市二十项民心工程并连续三年列入市二十项民心工程。该工程的主要任务是：将污染严重的排污河道的排污口全部截断，将污水排入污水管网，提升河道的水质。新建污水处理厂，提高污水的处理能力。将天津市现有河道全部联通，实现中心城区河道水循环。运用生态理念，使河道治理与区域开发相结合，实现河清水美的风景线。对现有河道进行清淤治理，恢复[1]河道行洪蓄水能力。实现长效管理，定期检查考核，实现达标排放。2013年10月17日又召开了“美丽天津·一号工程”建设动员部署会议，会议提出为解决当前环境污染的突出问题，改善生态环境和群众生活条件，推进美丽天津建设，天津市启动了“四清一绿”行动，四清为：清新空气、清水河道、[2]清洁村庄、清洁社区，一绿为绿化美化环境。清新空气行动方面：治理工业污染排放，对高污染、高能耗、高排放的企业加大治理力度。加强对各类扬尘污染、机动车排放、露天烧烤和厨房排放污染的治理。清水河道行动方面：重点实施工业企业污染源治理，增加污水处理厂和相应的污水管网的建设力度，对现有污水处理厂提高处理能力。清洁村庄行动方面：打造美丽村庄环境，加快加大垃圾处理设施的建设，加大村庄生活污水处理设施建设，改变村庄脏乱差的面貌。清洁社区行动方面：建立健全居委会组织和社区物业管理机构，打造清洁、舒适的社区环境。绿化美化行动方面：加大造林绿化工程，形成大绿、生态、自然的城市景观。这些环保项目彰显了天津市应对水环境污染，保护环境的决心。经过近几年的综合治理，使全市水环境发生很大的变化。全市综合治理河道29条，新建污水管网300公里，封堵排污口47处，新建、改建、扩建污水处理厂28座，增加了42.5万吨/日的污水处理能力，对现有的污水处理厂大力提升运行负荷率。实现全市城镇污水每日处理339万吨的能力、达到污水处理率90%，达到污水处理厂运行负荷率80%。全市各主要河道基本实现了告别黑臭、水质清澈的治理目标[3]。随着大型净水厂和大型污水处理厂的建设，近年来由于水工建筑物伸缩缝造成的池体漏水事件时有发生，最为严重的当属兰州威立雅水业有限公司的自来水苯超标造成的水污染事件。该事件最后经调查，查明原因为石油管道泄漏，经一1 第一章绪论水厂至二水厂的自流沟设置的伸缩缝进入了水厂的原水，污染了水质造成了自来水的污染。通过近年来发生的伸缩缝漏水问题，造成漏水的原因可能是不同的，但都暴露出来了对伸缩缝的施工质量控制还存在着不小的问题，需要在今后的项目中加强质量控制。1.2工程质量管理研究综述1.2.1全面质量管理全面质量管理是对生产的全过程进行质量管理，要求全体参与人员在各自的[4]工作中都进行质量管理工作。全面质量管理是针对全部质量和全流程进行质量管理和控制，所以全面质量管理不仅仅是质量管理部门的工作，也是企业各个参与部门所有参与人员的事，全面质量管理要求企业全体人员在各自的工作岗位上[5]都参与到质量管理工作。全面质量控制强调把以前事中的质量控制，转变为事前质量控制，质量控制以事前预防为主。要求领导高度重视，抓质量安全意识教育，组织全体员工参与，实施全过程的质量控制。全面质量管理的特点是全方面、[6]全流程、全员参与，使质量成为即让顾客满意，又能使公司成本最低化。在全面质量管理中，把质量形成的全过程分成了三个阶段来进行质量的控[7]制，即事前、事中和事后。（图1-1）1.事前控制事前控制就是在施工之前进行的预防性质量控制。在管理的五大职能中，计划是第一位的，也就是对整个的过程进行有计划的质量预控，把可能引起质量问题的因素从源头就开始加以控制，在萌芽状态就把可能引起质量问题的因素消灭。2.事中控制事中控制是指在施工的过程中对可能引起质量问题的各种因素加以控制。在施工过程中对每一个质量的影响因素，作为关键控制点进行监督和控制，保证所有影响因素都在可控范围内，以保证施工质量。3.事后控制事后控制就是按照相关的质量标准和要求进行质量验收，给业主交上一个质量合格的工程。对在施工过程中发生的质量问题进行全面的分析，找出造成质量问题的原因，采取有效的控制措施，在下次的施工过程中可以有效的避免。2 第一章绪论质量管理体系质量目标施工前准备合同交底施工队伍的选择事前控制图纸会审材料供应商的选择技术安全交底施工方案优化现场环境检查工序控制施工过程控制工序交接检查施工阶段质量控制事中控制中间质量控制隐蔽工程质量控制分部分项控制设计变更满水试验竣工质量检查验收资料事后控制质量评定图1-1施工阶段质量控制流程图3 第一章绪论1.2.2质量问题影响因素在工程施工中造成质量问题的影响因素有很多，但总结起来主要有五个主要因素，分别是人的影响因素、材料的影响因素、设备的影响因素、施工方法的影响因素、环境的影响因素。只要在施工过程中控制住上述五个影响因素，就能很好的控制住工程质量。（图1-2）操作者技术素质人的因素管理者技术素质材料因素原材料质量质量问题机械因素施工机械设备影响施工方案因素方法因素施工组织设计设计技术工程技术条件环境因素现场环境条件图1-2质量影响因素图1.人的影响因素在项目质量管理过程中，人是起着决定性作用的。人的因素在质量管理过程中是最重要的一个控制因素，在施工中要建立了完善的质量管理体系，使各方都能了解自己的质量要求，规范自己的质量行为。人不仅参与到项目整个的施工过程中，也参与到项目的全过程。施工人员需要具备足够的技术水平和责任心，项目管理人员需要具备足够的组织协调能力、相关的理论知识和丰富的施工经验，设计人员需要具有丰富的专业知识。因此各个环节中人员的素质决定着整个项目4 第一章绪论质量的重要因素，必须不断提高项目各参与方的专业知识、操作能力、管理水平、[8]组织能力、职业道德、劳动纪律、责任心等各个方面，才能保证项目的质量。2.材料的影响因素材料包括建筑材料、辅助材料、周转材料、构配件等。工程建设就是各种施工材料的叠加使用，因此工程质量的好坏，材料起着决定性作用。选择合格、合适、经过检验的工程材料，能够保证工程建设的质量要求。3.设备的影响因素设备包括工程设备、施工机具设备。针对不同施工工艺、特点，选择合适的施工设备是保证工程施工进度，操作方便，工程质量的重要影响因素。因此根据不同的施工方案和施工特点，选择最适合的施工机具是保证施工质量的重要条件。4.方法的影响因素施工方法包括设计方案和施工方案两个部分，设计方案的优劣和施工能力的高低，是一个项目质量优劣的核心。因此要根据不同的工程特点，结合先进合理的方案，采用合理的施工技术来保证质量。5.环境的影响因素环境因素包括自然环境、技术环境、社会环境等因素。环境对工程的质量造成的影响是全方面的，如暴雨、大风、高温、严寒、复杂的水文地质情况等因素都会对工程的质量产生影响，因此要对可能发生影响质量的各种环境因素进行事前认真分析，采取适当的、合理的应对措施，来降低环境对工程质量的影响。1.3研究目的与内容随着国家加大对环境保护的要求，近几年全国各地也加大了对污水处理厂的建设，在本人所在单位参与建设的自来水厂和污水处理厂项目中，陆续发生了几起池体伸缩缝出现的质量问题。天津市静海某污水处理厂采用氧化沟处理工艺，该工程氧化沟长度为44米，设计了2道伸缩缝，在运行初期池体未发生渗漏事故，但从冬季开始东侧一道伸缩缝发生漏水现象。天津市津南区某污水处理厂在进行池体满水试验时发现氧化沟伸缩缝发生漏水现场。天津市汉沽某污水处理厂氧化沟在试水过程中，也发现伸缩缝出现漏水现象。天津市某自来水厂滤站进水渠道在进行满水试验时伸缩缝未发生漏水现象，但进行水厂整体运行调试时伸缩缝出现漏水现象。无论是自来水厂还是污水处理厂的施工，大型水工建筑物的施工是自来水厂和污水处理厂在整个施工过程中的重点部位和难点部位，而伸缩缝的施工又是大型水工建筑物施工的一个薄弱环节，一旦忽略了影响质量的某个因素，就有可能5 第一章绪论造成伸缩缝出现漏水的现象，因此对水工建筑物的伸缩缝施工质量控制要求非常重要。本论文通过近几年几起伸缩缝漏水事故的发生，通过研究水工建筑物的结构、设置原则和使用的止水材料，分析目前伸缩缝在设计和施工阶段普遍采用的主要做法，和目前伸缩缝施工普通存在的质量问题。通过采用质量问题的五大影响因素，从人、机、料、法、环，五个方面分析造成水工建筑物伸缩缝漏水的设计原因和施工原因，从而提高质量的管理能力，有效地形成管理的质量因素，全面提高水工建筑物伸缩缝的工程质量。1.4研究思路与方法本文首先对水工建筑物和伸缩缝进行简要的介绍和概述，其次对目前水工建筑物伸缩缝在设计阶段和施工阶段的质量控制方法进行分析，找出目前伸缩缝存在的质量问题。然后对伸缩缝建设流程的质量影响因素进行识别和分析，从设计阶段的质量影响因素和施工阶段的质量影响因素两个方面采用专家调查法进行风险的识别和分析，重点针对施工阶段运用质量影响因素法，从人员、设备、材料、方法、环境，五个影响因素进行详细分析。最后结合工程实例，将研究成果运用在某污水处理厂生化池的建设过程中，获得了良好的效果，提高了水工建筑物伸缩缝的质量。虽然科学技术在不断的快速发展，新型建筑材料也在不断出现，但水工建筑物伸缩缝采用橡胶止水带进行止水的施工技术已经使用了几十年，国家也出台了相关的技术规范，但层出不穷的质量问题的出现，说明我们在设计、施工环节对伸缩缝的质量控制还存在着不少的问题。要充分认识到质量的重要性，采取有效的方法和措施，才能保证水工建筑物伸缩缝的质量。6 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析2.1水工建筑物伸缩缝介绍2.1.1水工建筑物[9]水工建筑物是在水的作用下与水进行互相影响的建筑物。1.水工建筑物的分类：（1）挡水建筑物。控制江河水流、水位、调蓄水量，防止海水入侵等修建的建筑物。如水闸、堤坝等。(2)泄水建筑物。排放水库、河道等多余水量，以保证其他建筑物的安全。如：泄水闸、溢流坝、泄水孔等。(3)输水建筑物。为满足灌溉、供水、发电的需要，起输送水作用的建筑物。如：渠道、隧洞、输水管网等。(4)取水建筑物。从河流、湖泊、水库等处，用于取水的建筑物。如：取水泵站、进水闸门等。(5)整治建筑物。稳定改善河流条件，调整水流，防止河流对岸坡的冲刷的建筑物。2.水工建筑物的主要特点：（1）受自然环境条件制约比较大，施工难度大。水工建筑物的建设受周围自然环境影响很大，在选址时要合理选择适宜的场地和环境。水工建筑物的施工也比较复杂，为了满足功能需求因此结构设计复杂，而且在施工质量方面比普通建筑物的质量要求更高。（2）工作条件复杂。水工建筑物工作时，需要受大量水的冲击，而且水本身存在不稳定性，每分钟都在变化，因此需要充分考虑变化因素。（3）对今后的环境影响大。水工建筑物运行后，有可能产生对周围环境和人员有影响的各种气体和味道，在选址时需要选择对周围影响最小的地方。（4）水工建筑物的失事将会带来巨大损失和灾难。水工建筑物在运行过程中一旦出现破坏，一方面是水工建筑物的使用功能不能实现，另一方面水工建筑物内的大量水体会涌出，给周围环境和生态带来巨大影响。2.1.2伸缩缝伸缩缝是为了防止结构产生裂缝或破坏，在每隔一定距离沿建筑物长度方向7 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析设置一条构件全部断开的缝隙，可以使建筑物沿长度方向做水平的伸缩，这种缝[10]隙就叫伸缩缝。（图2-1）图2-1伸缩缝图1.伸缩缝的组成要素[11]伸缩缝由止水带、嵌缝板、嵌缝密封料三部分组成。图2-2伸缩缝组成图（1）止水带止水带是构成伸缩缝材料中最重要的一种材料，止水带一方面在伸缩缝产生[12]沉降时起到伸缩变形的作用，另一方面也起到防止伸缩缝漏水渗水的作用。止水带为了适应伸缩缝的变形要求，所采用的材料通常具有弹性。止水带按材料不同分为橡胶止水带、塑料止水带和铜止水带。8 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析橡胶止水带又分为天然橡胶、合成橡胶、遇水膨胀橡胶。橡胶止水带具有高弹性、耐高温、耐油、耐化学腐蚀等特点，因此在伸缩缝中普遍采用。天然橡胶具有良好的弹性和加工性和对温度良好的适应能力，因此是主要的应用材料。丁腈橡胶具有良好耐油性的特点，氯丁橡胶具有良好抗老化的特点，难燃、耐化学腐蚀性。乙丙橡胶具有良好的耐老化性、耐酸碱腐蚀性和良好的耐电气绝缘性。[13]因此不同材质的橡胶止水带可以应用在不同的环境和领域中。塑料止水带又称为PVC止水带，它是由聚氯乙烯树脂与添加剂混合制成的产品。塑料止水带具有耐油、抗腐蚀、阻燃、易加工等优点，但也具备塑料的不耐低温、强度低、容易变形、弹性差等缺点，因此也限制了塑料止水带的使用。铜止水带的材质采用紫铜板，紫铜板本身具有抗压强度高，能承受的变形量较大，铜止水带在使用过程中水的渗透路线长，并且具有良好的抗腐蚀能力。由于铜具有的良好防腐蚀能力，铜止水带通常用于水体具有腐蚀性的环境。根据止水带安装方式不同，可分为埋入式和外贴式两种橡胶止水带。[10]埋入式止水带分为中间有空式止水带CB型，中间无空式止水带CP型两种。埋入式有空止水带CB型，主要用在建筑物的沉降缝、伸缩缝和防震缝中。埋入式无孔止水带CP型，主要应用在变形量不大的沉降缝和防震缝。外贴式橡胶止水带分为中间有孔式橡胶止水带EB型，中间无孔式橡胶止水带EP型两种。主要应用在水压和变形量较小的变形缝。（2）嵌缝板设置嵌缝板的目的是为了封堵伸缩缝两侧混凝土间的缝隙，防止杂物进入伸缩缝内对止水带造成破坏，同时避免紫外线对止水带性能的影响，减少止水带的老化。嵌缝板的选择应考虑伸缩缝的变形量、储存的介质、承受的压力、使用环境、混凝土伸缩缝间尺寸。嵌缝板的材质常用的有聚乙烯泡沫塑料、防腐木板、纤维板等。目前通常采用闭孔型聚乙烯泡沫板，闭孔型聚乙烯泡沫板是一种密度小，回复率高的新型材料。特点是材料吸水率低，表面防渗透性好，具有耐酸碱、耐老化等优点。（3）嵌缝密封料嵌缝密封料的作用是将混凝土表面伸缩缝的缝隙进行封闭。嵌缝密封料的选择应考虑伸缩缝的变形量、储存的介质、承受的压力、使用环境、混凝土表面的装修等。嵌缝密封料材料通常可采用聚硫密封胶、聚氨酯发泡等具备防水、有较大变形量、并且与混凝土能够很好的粘接。目前通常采用的材料是聚硫密封胶，主要9 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析材料采用液态聚硫橡胶，此类橡胶具有良好的耐油、耐水、耐老化、并且和混凝土具有良好的粘和性。2.伸缩缝的基本功能水工建筑物伸缩缝出现漏水现象是令业主单位、设计单位和施工单位比较头疼的问题。无论是自来水厂还是污水处理厂，在建设过程中首先要强调的就是池体不能出现任何的渗漏，一方面池体的漏水会影响正常的生产，长时间的漏水会导致地基沉降不均，产生很多次生灾害。另一方面池体的渗漏会导致水体渗入到池体的内部结构中，缩短了池体的使用寿命。伸缩缝的特点：（1）防止建筑物因气候温度变化，热胀冷缩而对建筑物出现破坏的影响。（2）减少由于建筑物不同部位产生的不均匀沉降，而产生破坏的影响。（3）适应地震导致的建筑物的变形。3.伸缩缝建设的难度（1）建设过程中的复杂性影响伸缩缝质量问题的因素有很多，从设计方案的确定，止水带材料的选型，施工过程中施工人员的技术水平，责任心，材料的采购是否符合标准，材料的保存条件，止水带的熔接方法，施工过程中的成品保护，施工方案的选择和优化，天气气温等都会对伸缩缝的质量产生直接或间接的影响。（2）运行过程中的不确定性伸缩缝的质量问题会随着时间、环境而进行变化的。池体会随着天气变化而进行热胀冷缩，伸缩缝也会随着池体一起变化，当止水带的变化超过了极限变化最大量时就会出现漏水现象。地基基础的变化和不均匀的沉降，也会对伸缩缝造成影响，有时一些细微变化都能够引起伸缩缝质量问题的出现。4.伸缩缝出现质量问题的后果严重性伸缩缝出现的漏水质量问题，首先对工程的整体进度安排造成影响，因为在进行修复完成后，还要重新进行池体满水试验，有时一次没有修复成功，还会进行多次修复，不仅会使工程成本的增加，还会影响工程的整体工期要求。其次伸缩缝漏水的修复工作，因为止水带已经嵌固在池体混凝土内，不可能再进行完全的修复，只能是对局部渗漏点进行堵漏防水处理，不能从根本上解决，对水工建筑物还存在质量隐患。无论是自来水厂还是污水处理厂在生产过程中都是24小时不停运转，一旦出现漏水现象就会影响正常的运行，如漏水池体不能进行清空修复，就会对维修造成很大的困难。根据水工建筑物和伸缩缝的特点，水工建筑物的安全不仅关系到工程本身的安全问题，而且直接影响与之相关联的对象的安全，甚至影响到人们生命和财产10 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析的安全。因此水工建筑物的质量必须从设计阶段开始，延续到施工阶段都必须严格控制，来保证生命和财产的安全。而水工建筑物伸缩缝又是水工建筑物中最薄弱的环节，水工建筑物伸缩缝质量的好与坏，对水工建筑物的质量起到了至关重要的作用。2.2近年伸缩缝建设中的若干质量问题近年来随着各种工业园区的大规模建设和环保部门要求的企业污水排放标准的提高，污水处理厂和与之配套的污水泵站，防止雨水内涝的雨水泵站开始了大规模的建设，但是天津市陆续发生了几起水工建筑物水池池体伸缩缝出现的质量问题。水工建筑物的施工质量关乎水厂的稳定运行，而伸缩缝的质量又是水工建筑物在施工过程中的薄弱环节，近几年由于伸缩缝造成的漏水事件时有发生。2.2.1静海某污水处理厂质量问题分析天津市静海县某污水处理厂建设规模为日处理污水能力8000吨，于2009年初开工建设，2010年竣工运行。该工程氧化沟长度为44米，宽29.25米，设计过程中对氧化沟设置了2道伸缩缝。在运行初期池体未发生渗漏事故，随着氧化沟的连续运行，池体南侧伸缩缝两侧的池壁开始发生变形，但伸缩缝未出现漏水现象，设计人员现场查看后认为是由于热胀冷缩现象不需要进处理。2011年冬季开始伸缩缝变形量开始逐渐加大，在东侧伸缩缝处发生漏水现象。经现场查看发现在改良氧化沟南侧伸缩缝的一侧池壁上口发生变位，变位量在10～15毫米,超出设计计算的变形量，发现局部止水带出现破损漏水现象。经过一年多的观察，发现冬季的变形量较大，天气回暖后，至夏季变形减小。天津市静海县某污水处理厂氧化沟伸缩缝出现的质量问题，经各方专家现场查看情况研究认为，漏水现象是温度应力产生的变形，设计人员在设计阶段对温度应力情况考虑的不充分，同时在伸缩缝薄弱环节设计过程中只采用了一般性的设计方法，没有考虑到伸缩缝可能出现的横向变形问题。改良氧化沟是露天水池，因为冬季寒冷，池壁外侧温度在0度以下，池内污水温度在10～15度，池壁内外侧温度差在15度左右，混凝土本身的热胀冷缩，使池壁产生向外闪的变形，由于伸缩缝的一侧有连通桥，对池壁的变形有一定的限制作用，而伸缩缝的另一侧没有任何连通桥，在冬季池壁的变形就较为明显，造成了伸缩缝的错位现象，并且在出现渗水现象的初期，没有及时采取措施和修复，造成渗漏出来的水渗入到了地基内，使地基发生了变形，造成氧化沟北侧的伸缩缝也发生了漏水现象。11 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析2.2.2汉沽某污水处理厂质量问题分析天津市汉沽某污水处理厂建设规模为5万吨/日，采用氧化沟处理工艺，氧化沟在设计时，设计有两道纵向伸缩缝，伸缩缝采用橡胶止水带进行防水。在施工完成后，对池体进行满水试验时，发现水池底板有漏水痕迹，将水迹部位的底板挖开，发生伸缩缝底板部位产生了渗漏现象。将池内水全部排空，对水池进行仔细检查发现，伸缩缝间距没有变大，两侧池壁也未发生位移情况，清除池壁表面密封材料发现填充的聚苯板有少量泥沙，清除聚苯板发现止水带上也有泥沙痕迹。鉴于以上情况，表明伸缩缝内的橡胶止水带出现了渗漏现象。经研究分析认为，汉沽某污水处理厂氧化沟伸缩缝漏水事件，可能造成的原因如下：1.止水带的质量问题。可能止水带为不合格产品，假冒伪劣商品。2.止水带在运输和保存过程中，被人为进行了破坏，造成了止水带的破损。3.止水带熔接接头没有按要求连接牢固。4.在池体混凝土浇筑过程中，在止水带周围的混凝土不密实，出现了孔洞和缝隙。因此，汉沽污水处理厂伸缩缝出现的质量问题是由于伸缩缝在施工过程中没有严格的对施工质量进行控制，而造成材料的管理和施工关键节点的质量控制出现了严重了问题，造成的伸缩缝的漏水现象。静海县某污水处理厂出现的伸缩缝质量问题是由于设计人员对伸缩缝的设计不重视，设计时考虑的不够全面，造成伸缩缝出现的质量问题。汉沽某污水处理厂伸缩缝出现的质量问题是由于施工人员在施工过程中对伸缩缝施工不重视，没有对伸缩缝进行严格的质量控制造成的问题。两个污水处理厂伸缩缝的质量问题，一个是由于设计原因造成的，一个是由于施工原因造成的，因此伸缩缝的质量控制要从设计和施工两个方面进行质量控制。目前污水处理厂普遍采用的处理工艺是利用生物菌群来对污水进行处理，如果在进行验收时没有发现伸缩缝存在质量问题，污水处理厂投入使用后会培养大量的活性污泥，一旦池体伸缩缝发生质量问题出现漏水，就影响了污水处理厂的运行，就需要对伸缩缝进行修复。伸缩缝的修复需要对水池进行清空维修，大量的活性污泥离开水就会出现死亡，影响污水处理厂日后的运行。伸缩缝出现的质量问题一方面是影响污水处理厂的正常生产运行，另一方面也会对污水处理厂带来一定的经济损失。因此需要对水工建筑物伸缩缝的质量问题进行严格的质量控制。12 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析2.3伸缩缝建设质量的主要影响因素分析2.3.1人的因素对质量的影响在影响质量的五大因素中，人的因素是起到决定作用的，在管理的五大职能中-计划、组织、指挥、协调、控制，每项职能也都离不开人的因素。人既是项目的决策者、管理者，又是项目的组织者、参与者和操作者，每个角色都有可能对工程的质量起到影响作用。1.设计人员对伸缩缝质量的影响设计图纸质量的好坏对工程质量起到决定作用，施工人员没有设计人员非常专业深厚的理论知识，在施工中都是按照设计图纸来进行施工，设计图纸是施工的重要施工依据和检验依据。在伸缩缝的设计中，设计人员会根据工程所在地的地质条件、地下水位情况、建筑结构、使用年限、气候等进行综合考虑，制定最合理和经济的设计方案。设计人员对伸缩缝质量的影响如下：（1）设计人员对伸缩缝的设计不重视。现在设计院新毕业工作的年轻人很多，新进的年轻人虽然学历很高，但是他们缺乏足够的工作经验。对伸缩缝施工的重要程度和严重性没有深刻体会，因此在进行方案设计时只是盲目地满足设计规范的要求，甚至照搬以往的设计方案，给伸缩缝的施工带来了严重的质量隐患。（2）设计人员对地质勘察重视程度不够。地质勘察是了解工程所在地情况的最详细的情况报告。设计人员在进行结构设计时，首先就是要参考地基的勘察报告。在进行地质勘察是，经常出现勘察的取样点位往往间距比较大，勘察孔布孔的数量少，或者勘察孔布孔位置不合理，这就造成了勘察点位的土质剖面图不准确，不能完全反应土层的变化情况和分布范围，对不良土质、流沙层等不良土体的分布范围不能准确反映，严重时会造成勘察结果的严重差错。（3）设计人员技术水平低，工作态度懒散。设计人员技术水平低，工作懒散，这就会导致设计方案会出现严重偏差，施工图纸出现前后矛盾，数据不准确等情况。这些问题应该在图纸校核时就应该被发现，但有时校核人员对图纸把关不严，导致有问题的施工图纸就拿来进行了施工，不仅带来了严重的质量隐患也给整个工程的进度、造价等来了不同程度的影响。2.施工人员对伸缩缝质量的影响施工人员的素质和能力是工程质量最基本的保障，施工人员技术水平低，责任心差，就会造成工程出现严重的质量问题，再好的设计方案也不能得到完美的展现。近几年随着经济的加速发展，全国各地房地产市场发展较快，全国各地都在进行房地产开发建设，因此建筑市场的用工需求量很大，农民工没有经过任何的13 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析培训就上岗工作，给施工质量带来了影响，一般建筑物的施工质量问题不会很快暴露，由于水工建筑物本身所要求的具有防渗防漏的特性，因此水工建筑物的施工质量要求要高于一般建筑物的要求，一旦投入使用施工上的质量问题马上就会显现。目前建筑市场工人的流动性很大，施工人员本身的技术水平高低相差悬殊，质量意识不高，具有房屋建筑的施工人员很多，但具有水工建筑物施工经验的工人很少，水工建筑物的施工又是具有一定技术难度的，就容易造成施工人员对水工建筑物的质量要求重视程度不够。水工建筑物伸缩缝的施工又是一项区别于普通房屋建筑工程的一个关键节点，没有接触过水工建筑物施工的工人往往对伸缩缝的施工重视程度不够，技术人员对施工人员没有详细的技术交底，对伸缩缝这种有特殊要求的关键部位，施工人员就不能正确理解质量控制点，就不能严格按照设计的意图进行施工，就极易造成严重的质量隐患。在伸缩缝的施工过程中，钢筋工、木工、混凝土工对会对伸缩缝的质量产生一定的影响作用。（1）钢筋工的影响在钢筋施工中，有的钢筋工技术水平不高，对工艺要求不理解，在伸缩缝止水带安装时完全凭自己的经验和理解进行施工，造成只是将止水带用钢筋简单的夹住，没有采用更加牢固的措施，造成止水带位置偏移，影响了止水带的效果。（2）木工的影响在模板安装施工时，有时技术人员没有对木工进行模板专项方案的技术交底，造成木工在进行伸缩缝处的模板支模时，有时未考虑止水带的重要性，没有[14]对止水带采取严格的加固措施，造成止水带在浇筑过程中的扭曲变形和移位。有时也存在木工技术水平低下，对止水带的功能和作用不了解，在安装模板时将止水带用钢钉直接钉在了模板上，造成了止水带的损坏，破坏了止水带的功能。木工在进行拆模施工时，有时在拆模过程中存在野蛮作业的行为，没有对止水带进行有效的成品保护，拆除的模板和脚手架随处乱扔，砸到止水带上造成止水带刺穿、断裂和破损。（3）混凝土工的影响在进行混凝土浇筑施工前，没有对混凝土工进行详细的浇筑方案的技术交底，造成浇筑时混凝土工将混凝土直接砸在止水带上，如果伸缩缝止水带固定不牢固，止水带在混凝土的重力冲击下就会出现扭曲变形和移位，为伸缩缝的漏水[15]造成了严重的隐患。有时混凝土工技术水平低，没有按照浇筑方案进行施工，在进行混凝土振捣时，振捣时间过长造成止水带两侧的混凝土粗骨料过多，止水带周围混凝土的粘14 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析结力变差，混凝土与止水带的结合出现空隙，造成止水带与池体的连接不牢固，出现漏水现象。如果混凝土振捣的时间不够，就会造成止水带两侧的混凝土不密实，在混凝土内部出现孔洞和缝隙，不仅出现漏水现象也降低了混凝土的承载力，使池体内的水浸入到混凝土内部，造成了对钢筋的侵蚀，破坏了池体的整体构造，降低了建筑物的使用寿命，出现了严重的质量安全事故。混凝土工在进行止水带周围混凝土的振捣时，如果不了解伸缩缝质量的重要性，对止水带的功能不了解，有时就会将振捣器直接碰到止水带上，如果止水带安装固定的不牢固，就会将止水带挤偏，造成止水带位置出现偏差。3.质检人员的影响质量检查员在工程施工质量管理中是一个很重要的岗位，质检员首先应该持有有效的技能证件，并且具有丰富的施工经验和认真的工作态度。质检员是进行工序质量检查的重要一环，如果质检员工作不认真，对相关的规范图集不掌握，就不能对关键质量控制点进行很好的质量检查，不能将质量保证措施落实到实处。2.3.2材料的因素对质量的影响工程材料是组成建筑实体的基础，是施工过程中必不可少的重要生产要素，材料的质量对工程的质量起着重要因素。材料的质量对整个建筑项目的质量都有影响，关系到该项目的安全使用和人员的生命财产安全。虽然建筑市场的材料在不断更新，技术在不断进步，新型材料在不断的推出，但也存在为了经济利益而忽视对材料质量的控制。近几年国家出台了控制建筑市场材料质量的各项规章制度，对材料的进场检验和试验室检测的要求也越来越严格，但施工企业盲目追求经济利益，使用不合格材料造成了工程质量安全问题事件时有发生。1.止水带原材料的影响伸缩缝材料包括止水带、填缝板、嵌缝密封料三部分组成，其中止水带是伸缩缝中最重要的材料，止水带即起到伸缩的作用，又起到止水的效果。目前止水带材料有橡胶止水带、塑料止水带、铜止水带。橡胶止水带弹性大，抗变形能力大。PVC止水带弹性小，抗变形能力差。铜止水带本身强度大，但抗拉伸强度差，造价高。目前在水工建筑物施工中优先采用橡胶止水带。在选择橡胶止水带时，还需要考虑水工建筑物的储存介质来对止水带进行选择，不同的存储介质对橡胶有不同的腐蚀性能和要求，通常优先选用天然橡胶止水带。如果储存的是饮用水，橡胶止水带的橡胶材质应符合《食品用橡胶制品卫[16]生标准》GB4806.1的要求。当介质含有弱酸碱成分时，应选择氯丁橡胶。当介质含有油类物质时，应选择丁晴橡胶。当介质具有酸碱腐蚀性时，应选择乙丙橡胶。15 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析橡胶止水带选择时还应该考虑环境温度的影响，不同橡胶材料的耐温性能是不同的，如果在选择时没有考虑环境温度的影响，会降低止水带的使用寿命，造成伸缩缝质量的隐患。因此需要根据使用气候进行选择，当使用环境气温不低于-25℃，不高于60℃时，应选择氯丁橡胶。当使用环境气温不低于-35℃，不高于60℃时，应选择天然橡胶。当使用环境气温不低于-40℃，不高于60℃时，应选择三元乙丙橡胶。水工建筑物伸缩缝止水带通常采用橡胶止水带，橡胶止水带的规格和参数在设计图纸中有明确的说明和要求。施工单位在采购止水带时有时为了省钱，选择了规模较小的生产企业的产品，甚至有时没有严格按照设计说明的参数进行采购，造成了止水带本身材料的不合格。在材料进场后没有进行详细的现场材料外观和质量证明文件的检验，只对材料的数量和产品合格证进行检查，忽视了对材料的外观进行检验，造成不合格产品的使用，为工程质量埋下了隐患。有时现场只进行了止水带的外观检验，查看了止水带有无开裂、气泡、缺陷、杂质等情况，对橡胶止水带的拉伸强度、拉伸率、撕裂强度等看不见的参数忽视了进行试验室检测。现场取样复试的方法是最能体现材料质量的检测方法，也是目前普遍采用的一种检测材料质量优劣的方法。取样的部位和数量要严格控制，因为不同的取样数量和部位对材料检测的结果会造成很大的影响，因此要按照规范的要求严格执行现场材料取样制度，不能只要检验报告而忽视了材料的现场检验。对于止水带这种特殊部位的材料，一旦材料质量出现问题，使用不合格的材料就会给今后的使用带来严重的质量安全问题，因此对止水带除进行型号、规格、外观、生产质量证明文件的检查外，还应该按要求进行现场取样送检制度，送第三方有资质的检测机构进行复验。在施工现场实际中，往往忽视了对止水带的现场抽样检测，由于规范没有明确规定需要对止水带进行抽样复验，有的施工单位[17]就忽视了对材料的复验环节，使用了不合格的产品，造成了严重的质量事故。2.止水带储存的影响伸缩缝止水带通常采用橡胶止水带，根据橡胶的特性，橡胶具有温度依懒性和老化性，橡胶在极端气温影响下容易造成老化，降低了橡胶的特性，缩短了橡胶的使用时间，同时橡胶也具有耐油性、耐酸碱腐蚀性差的特点。橡胶止水带的存储也是一个质量控制点，因为进场检验合格后，有时不注意现场的储存，随意将止水带放置在施工现场，也不进行任何苫盖，造成止水带长时间暴露在阳光下。当水工建筑物结构较大时，就会施工时间周期长，如没有进行合理的保护，也造成了止水带受到雨水、雪水的侵蚀。在有库房的施工现场，也不会将橡胶止水带单独存放，而与其他物品一同存放，就有可能将橡胶止水带16 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析沾上油污等具有对橡胶有腐蚀作用的物质，造成橡胶止水带的损害。因此，橡胶止水带的不合理存放会对橡胶止水带带来损害，减少止水带的使用寿命。3.混凝土的影响混凝土的质量也会对伸缩缝质量起到影响。水工建筑物选用的混凝土都是选用具有高标号的，带抗渗功能的抗渗混凝土。当混凝土在伸缩缝处出现收缩裂缝时，该部位就会有水渗入到伸缩缝，一方面造成水工建筑物的渗漏，另一方面也容易造成水渗入到伸缩缝里，沿着伸缩缝流入到地基里，造成地基的变形，而引起池体出现不均匀的沉降，造成伸缩缝止水带的拉裂，而引起伸缩缝的漏水。因此在选择混凝土时应严格控制混凝土的原材料比例，使水池结构受力平衡，防止[18]混凝土出现收缩裂缝。2.3.3机械设备因素对质量的影响在施工过程中要合理选择适合施工工艺、施工现场情况的机械设备和施工工具，来减少由于设备选择不合理带来的对施工质量的影响。在伸缩缝的施工过程中，大量的工作都是由人来进行操作和完成，但是混凝土浇筑过程中的振捣，必须使用振捣器来进行操作，其目的是为了排除混凝土中的空气，增加了混凝土的密实和强度。振捣工具有插入式振捣器和平板式振捣器两种。平板式振捣器使用在混凝土厚度不大于250毫米的大面积平面的振捣。根据水工建筑物的结构，无论是底板、池壁还是顶板通常都采用插入式振捣器。在选择插入式振捣器时，要根据混凝土的厚度和深度来合理选择振捣器的型号。如果在进行混凝土振捣时，振捣器选择的型号不合理，一方面会造成混凝土振捣的效果不好，不密实，另一方面由于止水带附近钢筋比较密集，也会造成振捣器触碰到钢筋和止水带上，造成钢筋和止水带的移位，为伸缩缝的漏水造成了[19]隐患。2.3.4施工方法因素对质量的影响施工方法主要是指施工工艺、施工方案和施工技术措施。施工方法对质量的影响也就是在施工前选择的施工工艺和施工方法是否适应本工程的特点，能否满足该工程的质量要求，施工方法的合理选择直接对工程的质量造成影响。质量在施工过程中是通过各个施工工序而进行保证的，每一步施工工序的施工质量与该工序的施工方法密切相关，因此在施工过程中要合理选择施工方法，加强每步工序施工质量的控制，减少由于施工方法的不当而带来的质量影响。1.止水带接头粘接方法的影响橡胶止水带在订货前，应仔细确定尺寸长度，尽量使用整体成型的产品，避免现场出现接头。但有时由于建筑物结构的影响，接头就会不可避免的存在，接17 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析头的粘接质量就又成了伸缩缝质量问题的薄弱环节。因为止水带现场的接头质量没有适合现场检测的仪器，只能靠观察外观和人为的拉伸检测，一旦接头质量达不到止水带拉伸强度要求，水工建筑物伸缩缝在进行伸缩变形时，止水带的接头就会出现撕裂，造成伸缩缝漏水的质量问题。目前的橡胶止水带粘接方法有两种，一种是在施工现场进行现场冷粘法，一种是热粘法。热粘法需要由厂家专业技术人员和专业设备来进行操作，接头质量上有一定保证，但受施工现场地理位置、施工环境、施工时间、生产厂家距离施工现场距离远近等的影响，止水带的冷粘法还普遍应用。冷粘法是将粘接的止水带两侧清理干净削平，使用锉刀将橡胶进行打毛，接头部位涂上粘接剂，晾至干燥后，再在表面涂上一层粘接剂，晾至胶粘性时将接头按位置进行粘接，并进行加压半小时后，可以进行使用。冷粘法存在接头处硬[20]化，塑性变差，接头强度低，接头耐老化差等问题。热粘法需要使用特定模具，在两侧接头处加入混炼胶片，使用硫化接头仪进行加温焊接，在焊接时应严格控制硫化温度、硫化压力、硫化时间等参数，如对相关参数控制不严格，也会对接头的质量产生影响。施工现场使用热粘法时，接头工艺必须与工厂的生产工艺接近，一般请工厂的技术人员进行现场操作才能保[21]证接头质量。2.安装方法的影响伸缩缝橡胶止水带在安装过程中最容易出现的问题就是橡胶止水带出现移位、脱落、破损，造成伸缩缝的漏水，因此橡胶止水带的安装固定方法对伸缩缝的质量影响很大。目前在施工中经常采用的安装方法有使用附加钢筋将止水带固定在受力钢筋上，使用模板和铅丝将止水带固定在模板上，两种安装方法各有缺点。使用附加钢筋固定时，利用附加钢筋将橡胶止水带与池体受力钢筋连成一体，在进行混凝土浇筑时，由于混凝土在泵车输送过程中，有很大的重力加速度，混凝土的冲击力砸在钢筋上，就容易造成池体钢筋发生偏移，当受力钢筋偏移时，也带动橡胶止水带连同池体钢筋一起发生位置偏移，造成橡胶止水带的位置移位，引起伸缩缝的漏水。使用模板和铅丝固定时，是利用木方将橡胶止水带夹住，再用铅丝将两块木方绑紧达到固定的目的。这种方法是将没有施工的另一侧伸缩缝处的止水带进行固定，而需要浇筑在混凝土内的止水带没有进行固定，完全处于自由状态，当浇筑混凝土时很容易造成混凝土对橡胶止水带的挤压变形，而影响伸缩缝的止水效果。3.满水试验的影响18 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析水工建筑物施工完成后应进行池体满水试验，满水试验对伸缩缝的影响往往是被忽视的环节。因为在设有伸缩缝的池体结构设计中通常是在伸缩缝的两侧将池体的受力钢筋完全断开，仅依靠橡胶止水带进行两侧池体的连接。当进行满水试验时，随着注水水位的逐渐增高，池内的水对池体的侧压力就会逐渐加大，同时产生了一定的倾覆力矩，使池壁收到了巨大的侧压力。由于池体只是在一侧设有伸缩缝，而另一侧没有设缝，因此没有设伸缩缝的一侧，受到水压力时不会发生移动，而设有伸缩缝的一侧池壁仅依靠橡胶止水带来进行拉结，当水的压力达到一定的程度后，设有伸缩缝的一侧池壁就会发生移动，如果在进行满水试验时没有及时进行回填土，该侧池壁就缺少了回填土对池体的反作用力，就容易造成[22]伸缩缝橡胶止水带的拉裂。2.3.5环境的因素对质量的影响环境温度的变化也可以造成水工建筑物出现渗漏的问题，最早于二十世纪六十年代，由美国加州大学E.L.Wilson教授提出来的，他通过模拟应用程序[23]DOT-DICE，可以简单的分析出温度和混凝土应力之间的关系。八十年代美国工程师将程序进行修改后应用在了大坝建设中，最后经过分析得出理论结果和实际[24]结果是一致的。九十年代巴瑞特制作了ANACAP分析软件，该软件分析了不同[25]施工期间的混凝土温度应力变化。随着计算机技术的发展，以我国朱伯芳院士等为首的国内专家在水工建筑物混凝土结构温度应力的研究中，进行了深度的研究和分析，达到了国际先进水平[26]。目前，我国多家研究机构和高等院校在进行外界环境温度造成的混凝土收缩[27]变形的研究，通过理论研究和实际应用研究表明，找出了环境温度造成混凝土[28]应力变化，而导致的开裂问题的因素，得出了环境温度也是造成混凝土产生裂[29]缝的一个很重要的原因的结论。混凝土结构在浇筑过程中由于水泥的作用会产生大量的水化热，就会造成混凝土内部和外部环境之间有温差，如果温差很大，混凝土就会产生温度应力，这种应力会随着时间变化而变化，通常需要一到二年的时间才能使变形趋于稳定，这种环境温度造成的应力变化，是造成混凝土构件的变形和开裂的一个重要原因。设有伸缩缝的水工建筑物通常都是建筑规模很大的建筑物，施工周期都很长，从建设开始到整体施工完成通常需要多半年的时间，甚至需要一年的时间，在这么长的施工时间里，温度环境会随季节的变化而发生很大的温度变化。随着温度的变化，在外界环境温度的变化影响下，就会导致混凝土的变形，也就是热胀冷缩现象，伸缩缝的设置也是为了抵消一部分环境温度变化而产生的变形。但是当混凝土变形过大，超过橡胶止水带最大变形量时，就会导致混凝土的变形量19 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析[30]超过了止水带的变形极限，造成了橡胶止水带的撕裂。由于伸缩缝两侧的混凝土结构要分两次进行施工，当两侧混凝土的浇筑时间间隔较长时，就会造成浇筑时的外界环境温度的差别，由于北方天气一年四季温度变化较大，全年最低温度与最高温度能够相差50度，如在施工过程中没有考虑季节温度的变化，就会造成两侧混凝土的收缩应力不一致。当温度差别过大时，就会造成两侧混凝土收缩量的很大不同，引起伸缩缝两侧混凝土对橡胶止水带的拉力差别很大，造成伸缩缝的撕裂和破损。2.3.6结构设计因素对质量的影响水工建筑物进行结构设计时，有时设计人员考虑的问题不够全面，也会对伸[31]缩缝的质量带来影响。水工建筑物的基础就相当于基础类型中的片阀基础，水工建筑物的基础就是水池的底板，由整体底板的钢筋混凝土结构作为水工建筑物的基础，来承受水工建筑物的整体荷载，水池的底板面积大受力相对均匀。水工建筑物在进行基础选择时最重要的是参考地基的承载能力，地基的土体质量对基础的影响非常大。当地基土软硬不均匀就会造成基础的沉降不均匀，沉降的不均匀就会导致主体结构的受力不均匀而造成开裂。设计人员在进行结构设计时，首先就是要参考地基的勘察报告。建设单位往往对勘察工作重视不够，勘察的取样点位往往间距比较大，勘察孔布孔的数量少，或者勘察孔布孔位置不合理，这就造成了勘察点位的土质剖面图不准确，不能完全反应土层的变化情况和分布范围，对不良土质、流沙层等不良土体的分布范围不能准确反映，严重时会造成勘察结果的严重差错。勘察单位在选择时要选择有资质、信用好的单位，有些小的勘察单位技术水平低下，选用的工具不规范，造[32]成对取出的土样的影响，因此实验室检测的土样数据指标不准确。设计人员有时对勘察报告重视程度不够，对不良土体的处理方法选择不恰当。没有考虑处理后的不良地基与原地基存在的承载力差距。有时相邻建筑物的距离过近，第一个建筑物在施工施工过程中地基基础没有任何问题，当相邻的第二个建筑物再进行施工时，就出现了地基的不均匀沉降问题，这也是设计人员容易忽视的地方。地基的不均匀沉降是目前结构设计中研究的重点，地基在上部荷载的作用下会发生变形，对建筑物主要产生的是竖向变形，水工建筑物的结构是采用的刚性结构，发生沉降时各点的沉降会均等，造成建筑物本身的附加应力增加，对建筑物的破坏就越严重。当应力发生叠加作用时，伸缩缝下的土层中的应力就大于其它部位的应力，而地基的不均匀沉降不能由伸缩缝起到调节的作用，就会造成伸[33]缩缝的撕裂，而导致伸缩缝的漏水。如果地下水位很高时，发生不均匀沉降会使基础浸泡在地下水中，地基受地下水的浸泡降低了地基的承载力，造成地基更20 第二章水工建筑物伸缩缝质量问题分析大的沉降，给建筑物带来更为严重的后果。在地上水位较高的地区，水工建筑物[34]的设计还要考虑水池的抗浮要求，进行水池的抗浮计算。结构设计中对不良地基的处理方法，虽然施工难度不高，但是由于施工面在地面以下，对施工的质量难以控制，施工完成后对质量的检测又较难全面反映。有一些施工单位技术力量不强，缺乏质量意识，盲目追求进度，发现地质情况与勘察报告不同时，也不向设计人员反映，为今后的施工环节造成了严重的质量隐患。水工建筑物所采用的基础为片阀基础，具有刚度大，自身抵抗变形的能力强[35]的特点，但是当大型水工建筑物设置伸缩缝时，伸缩缝就成了薄弱环节。在地基土质较差时，就要格外注意建筑结构的设计，减少地基的不均匀沉降。地基的不均匀下沉是指地基在建筑物本身的荷载作用下，地基的沉降量大小不一，建筑物随着地基的不均匀沉降容易发生严重的破坏。地基的不均匀沉降是研究和控制的重点，地基发生沉降不均匀时，会导致建筑物的倾斜开裂，严重时还会导致建筑物的重心发生偏移，使建筑物结构内部发生应力变形，改变了建筑[36]物的承重结构和平衡条件，直接威胁到了建筑物的安全。结构设计问题也会造成混凝土收缩量不同，而引起伸缩缝止水带的撕裂。当水工建筑物伸缩缝两侧结构相同时，可以认为混凝土的收缩量近似相等，但当结构不同时，如一侧顶板处设有走道板，当混凝土出现收缩变形时，有走道板的一侧混凝土在收缩时就会收到走道板结构的约束，使得这侧的收缩量变小，造成与没有走道板的一侧混凝土的收缩量的不一致，而引起伸缩缝止水带的应力不一[37]致，造成止水带的断裂而发生漏水现象。伸缩缝位置设置的不合理也容易造成伸缩缝的破坏漏水。当伸缩缝两侧的池壁距离支撑的间距不一致时，造成一侧距离支撑近，一侧距离支撑远。当发生荷载变形时，由于传递的荷载方向不同，两侧池壁就会出现变形的不一致，造成止水带的撕裂漏水。21 第三章天津市某污水处理厂生化池伸缩缝质量风险识别第三章天津市某污水处理厂生化池伸缩缝质量风险识别3.1项目背景及概况3.1.1项目背景天津市北辰区处于天津中心城区的北部，全区总面积478.5km²。天津市城市总体规划已将北辰区纳入天津市的主城区，成为重要的北部功能区。北辰区规划在双口镇、青光镇与北仓镇（环外）合建一座污水处理厂。规划在大张镇与双街庄镇合建一座污水处理厂，在小淀镇、大张庄与宜兴埠镇合建一座污水处理厂[38]。3.1.2项目概况4北辰区某污水处理厂工程设计规模为：4×10m³/d；远期到2020年规模达4到：15×10m³/d，近期项目占地面积为70.6亩，总投资为1.4亿元。根据天津市环保局在《天津市建设管理委员会“十一五”水污染物总量消减目标责任书》中的明确要求，该污水处理厂出水水质到达国家一级A排放标准。根据本工程的进水水质情况，本工程生化部分采用改良A/A/O生化池，生化池分成两部分，前部为两个系列，每个系列由预缺氧池、厌氧池、缺氧池和好氧池构成，后部为曝气池。根据污水处理规模和处理工艺要求，本项目采用2座生化池，每座生化池池3体容积为38432m，生化池单池尺寸为长111米，宽35.8米，池深6.6米，地下部分深2.5米，地上部分4.1米。3.2项目地质和水文情况3.2.1工程地质情况地质勘察工作是保证设计方案合理可行的关键工作，勘察工作质量控制的第一步就是勘察单位在选择时要选择有资质、信用好的单位，有些小的勘察单位技术水平低下，选用的工具不规范，造成对取出的土样的影响，因此，导致实验室检测的土样数据指标不准确。本工程在施工图设计工作前，根据初设方案，按照建筑物的高度和地下埋深情况，请有资质的，信誉好的勘察单位进行详细的岩土工程勘察工作。根据生化池的结构要求，在每组生化池位置上取土样8件，其中原状取土孔1个，原状取土加标准贯入孔2个，静力触探孔3个，目力鉴别孔2个。根据勘探孔勘察数据显示，场地埋深30.00m深度范围内，地基土按成因年代可分为以22 第三章天津市某污水处理厂生化池伸缩缝质量风险识别下6层，按工程地质性质可进一步划分为9个亚层：(1)人工填土层（Qml）（地层编号1）。全场地均有分布，厚度0.20～0.60m，底板标高为7.02～6.36m，主要由耕植土组成。(2)新近冲积层（Q43Nal）。厚度5.00～6.40m，顶板标高为7.02～6.36m，该层从上而下可分为2个亚层。第一亚层，粉土(地层编号3a)：厚度一般为2.30～3.60m，属中等压缩性土层，夹粉质粘土。第二亚层，粘土(地层编号3b)：厚度一般为1.70～4.00m，属高压缩性土层。(3)全新统上组湖沼相沉积层（Q43l+h）（地层编号5）。厚度2.40～3.50m，顶板标高为1.83～0.34m，主要由粉质粘土组成。(4)全新统中组海相沉积层（Q42m）（地层编号6）。厚度5.50～6.50m，顶板标高为-1.37～-2.43m，主要由粉质粘土组成。(5)全新统下组沼泽相沉积层（Q41h）（地层编号7）。厚度1.30～2.40m，顶板标高为-7.56～-8.46m，主要由粉质粘土组成。(6)全新统下组陆相冲积层（Q41al）。本次勘察钻至最低标高-23.13m，未穿透此层，揭露最大厚度12.90m，顶板标高为-9.62～-10.43m，该层从上而下可分为3个亚层。第一亚层，粉质粘土(地层编号8a)：厚度一般为5.50～8.40m，属中等压缩性土层，夹粉土。第二亚层，粉砂(地层编号8b)：厚度一般为2.40～4.00m，属低压缩性土层，粉质粘土。第三亚层，粉质粘土(地层编号8c)：本次勘察未穿透此层，揭露最大厚度3.00m，属中等压缩性土层。根据勘察报告结果，生化池应开挖至地面下-3.35m，结构坐落在全新统上组湖沼相沉积层（Q43l+h）粉质粘土（地层编号5）上，该层主要由粉质粘土组成，工程地质性质一般，该层顶部分布0.2～0.4m灰黑色粘土。根据试验室检测，生化池坐落在的粉质粘土地层，地基的承载力为100KPa，满足利用天然地基作为基础持力层的要求，因此本工程选择天然地基作为基础的持力层。根据本次勘察资料综合分析，该场地地层属海陆交互沉积土层，除人工填土外，场地内地基土竖向成层分布，主要地层分布较稳定，部分层位水平方向存在相变，顶(底)板标高略有起伏，对本工程影响不大，地基土总体上是均匀稳定的，属稳定地基。23 第三章天津市某污水处理厂生化池伸缩缝质量风险识别3.2.2地下水位情况在地基基础设计中，地下水的情况是对设计影响很大的一个因素。因为地下水的水位高低情况，直接影响到地基可能造成不均匀沉降。地基的不均匀下沉是指地基在建筑物本身的荷载作用下，地基的沉降量大小不一，建筑物随着地基的不均匀沉降容易发生严重的破坏。地基的不均匀沉降是研究和控制的重点，地基发生不均匀沉降时，会导致建筑物出现倾斜和开裂，严重时还会导致建筑物的重心发生偏移，使建筑物结构内部发生应力变形，改变了建筑物的承重结构和平衡条件，直接威胁到了建筑物的安全。本工程勘察期间测得场地地下潜水水位不明显，静止水位埋深1.30～2.00m，表层地下水属潜水类型，水源来自大气降水，通过蒸发方式排放，水位受季节及周边环境影响有所变化，年变化幅度在0.50～1.00m左右。根据试验室检测结果表明，场地地下水属中性～弱碱性水，PH值在7.09～7.51之间。地下水对混凝土结构有微腐蚀性。生化池坐落的粉质粘土层具有微渗透性。3.3基于项目条件的质量风险点识别3.3.1伸缩缝建设质量风险点识别的重要性1.设计因素的重要性根据德国的统计说明，由于设计原因导致的质量事故是位于各种质量事故的首位的（表3—1）。我国也对工程事故的原因进行了调查和分析，发现由于设计原因引发的质量事故高达40%，这是一个惊人的数字统计，这个统计结果说明设计原因导致的质量问题是最大的问题，最根本的问题，施工中无法弥补的问题，一旦不符合规范强制要求的图纸进入施工现场进行指导施工，就给整个工程的质量埋下了一个严重的质量隐患，因此，在进行方案初步设计前，要找出该工程设计过程中的质量风险控制点，在随后的初步设计和施工图设计中对这些质量风险点进行控制，才能在设计阶段保证工程的质量。24 第三章天津市某污水处理厂生化池伸缩缝质量风险识别表3-1德国工程质量统计表序号质量事故原因所占百分比1设计原因40.12施工原因29.33材料原因14.54使用原因9.05其他7.12.施工因素的重要性施工阶段是将设计图纸转化为实物的过程，在德国工程质量问题的统计中，施工原因是排在设计原因之后的第二个最重要的影响因素。施工过程需要耗费大量的人力和物力，需要不同工种的人员，使用各种材料，按不同的施工方法，使用各种施工机械设备来完成工作，然而在施工过程中，施工受内在和外界的各种因素影响很大。内部因素包括施工人员，使用的材料，施工方法和施工机具，外界因素包括周围的环境、天气等多种因素的影响。每个因素的变化都会对施工质量造成或多或少的影响，因此在工程施工前对可能引起质量的风险因素进行识别，采取与之对应的措施，才能保证工程整体的施工质量。3.3.2风险识别方法的选择风险识别是对有可能影响质量的各种风险源和影响因素进行分析评估，找出可能造成影响的风险因素。风险识别是风险控制的前提条件，是风险控制的基础工作，风险识别也是一个持续不断的过程，随着项目条件的变化，风险因素也在不断的变化，因此，风险识别也是一个持续不断的改进工作。在进行风险识别时，要利用一些系统的方法和工具来进行应用。常用的风险识别方法有：流程图法、德尔菲法、头脑风暴法等。风险识别具有系统性、全员性、动态性的特点。根据不同风险识别方法的特点，由于每个工程的水工建筑物伸缩缝的施工都有各自的特点和区别，遇到的问题都是不同的，需要考虑的问题也是不一样的，既需要专业理论知识和多年成功的案例，也需要失败的经验和教训，因此我们在选择风险识别方法时选择了德尔菲法也就是专家调查法，利用设计专家的专业知识和施工企业专家的施工经验，来进行质量风险的识别。本工程为了保证水工建筑物伸缩缝的设计质量和施工质量，在进行初步设计前，邀请了本市市政行业对大型水工建筑物设计具有经验的3家设计院，又邀请了具备丰富经验的上海市政设计院，邀请了拥有大量水工建筑物施工经验的3家施工企业，采用专家调查法，对可能造成伸缩缝质量问题的因素进行风险识别，25 第三章天津市某污水处理厂生化池伸缩缝质量风险识别最终将调查结果进行分类汇总整理，得出水工建筑物伸缩缝的质量问题风险点。3.3.3质量风险点汇总1.伸缩缝设计质量风险点通过深入剖析伸缩缝在设计阶段可能产生的质量问题，找出了可能影响伸缩缝设计质量的风险点。经过对调查结果的整理，将伸缩缝设计阶段质量风险点划分为以下几个方面：（1）设计人员风险1）设计单位存在违法分包、转包现象，造成设计人员素质参差不齐。2）投标过程中弄虚作假，提供虚假业绩，不具备相关的设计人员。3）任用的设计人员年轻、经验不足、质量意识差，缺乏足够的责任心。（2）材料选型风险1）材料选型不符合现场使用环境的要求。2）材料选型时对可能发生的变形情况估计不足。（3）设计方法风险1）结构设计时对勘察报告不重视，导致出现不均匀性沉降。2）对伸缩缝设置位置不合理，导致两侧出现受力不均匀。3）对伸缩缝中止水带的安装没有明确规定，造成施工人员随意固定，导致止水带偏移。（4）周围环境风险1）污水处理厂停产会对环境造成严重的污染。2）伸缩缝出现渗漏会影响污水处理厂的运行，修复会增加工程成本。2.伸缩缝施工质量风险点通过利用专家调查法对水工建筑物伸缩缝施工质量风险点进行分类汇总，将影响伸缩缝质量的各种施工因素进行识别，划分为以下几个方面：（1）施工人员风险1）钢筋工盲目凭经验施工，对止水带没有进行固定，造成止水带的偏移。2）木工在支模时随意破坏止水带，对止水带的固定不牢固，造成模板移位，引起止水带的偏移。在拆模时不进行成品保护，随意破坏止水带。3）混凝土工在混凝土浇筑时将振捣棒随意触碰止水带，造成止水带破坏和偏移。4）清理人员没有对混凝土接缝处杂物清理干净，造成混凝土接茬部位粘接不好而引起漏水。（2）材料的风险26 第三章天津市某污水处理厂生化池伸缩缝质量风险识别1）止水带采购时不符合图纸和图集相关参数的要求，采购了不合格的产品，材料进场时没有严格执行材料进场检验程序，造成使用了不合格产品。2）材料存储和成品保护意识差，造成材料的损坏。3）对混凝土配合比没有进行优化配置，造成混凝土产生收缩裂缝。4）混凝土进场没有进行检验，造成混凝土质量不符合实际需要的要求。（3）施工机具的风险振捣棒型号选择不合理，造成施工过程中振捣棒触碰钢筋和止水带，造成止水带的偏移。（4）施工方法的风险1）模板安装时对止水带的加固不牢固，造成浇筑时模板移位，带动止水带的偏移。2）混凝土浇筑时没有明确浇筑方案和控制要点，造成混凝土振捣不密实，出现漏水现象。3）止水带接头连接方式选择时，选择了操作简便的冷接头，没有选择接头质量更好的热熔焊接，造成止水带接头连接不牢固。（5）环境的风险1）没有合理安排工期，伸缩缝两侧的混凝土浇筑时温差过大，造成伸缩缝两侧温度应力收缩不一致。2）在混凝土浇筑和养护时，没有控制混凝土的温度，造成混凝土早期水化热温度高，引起混凝土的收缩裂缝。（6）施工检验的风险水工建筑物施工完成后最重要的一步就是对水工建筑物进行满水试验的检测，检测水工建筑物的渗漏量是否在规范的允许范围之内。在进行池体满水试验时没有考虑水压力对池壁的作用影响，造成水压力太大导致伸缩缝止水带的撕裂。27 第四章设计质量风险点控制第四章设计质量风险点控制4.1设计单位的选择4.1.1设计单位选择一个项目的好与坏，设计因素是起着决定性影响的，设计单位的技术水平对伸缩缝的质量来说具有决定性的作用，对设计单位的质量控制应从以下几方面入手：1.按照招标投标法的规定，在进行设计前应对设计单位进行公开的招标，选择价格低，方案优，具备相关工程设计经验的设计单位。对设计单位进行严格的管理，不得将设计工作进行分包、转包。只有保证了设计单位的质量，才能保证设计方案的质量。2.建立设计质量终身制，目前在设计招标过程中，只是审查设计单位的资质情况，没有对设计人员的资质审查。有时设计单位中标后就将设计任务进行了下派，不再进行管理。本工程对设计单位进行质量终身制的要求，设计单位对设计使用年限内的设计质量进行终身负责，对于在合理使用年限内出现的设计质量问题进行质量责任追究，对造成质量后果严重的设计单位要进入黑名单，停止投标资格，甚至降低其资质等级。3.在进行设计招标时，严格审查设计单位以往的设计项目业绩，选择与新建项目规模相同的，设计业绩多的设计单位。对以往的设计项目进行实地考察，实地查看设计单位的能力。4.1.2对设计单位管理工作的监督1.加强对设计人员的教育工作，提高设计人员的责任心，树立设计人员良好的质量意识。对伸缩缝等容易出现质量问题的关键部位，组织相关专业人员进行质量培训，提高设计人员的质量意识。2.加强施工图纸审核，对施工图的校核、审核不能流于形式，严格控制施工图纸的质量，避免给施工造成质量隐患。3.在施工过程中，选派技术能力强，经验丰富的设计人员作为设计代表。对伸缩缝等关键部位的施工，进行现场质量检查，对设计中的不足进行完善，逐步提高设计的质量。4.2结构设计质量控制水工建筑物伸缩缝质量的好坏，设计是前提和基础。设计图纸是施工的依据，28 第四章设计质量风险点控制在进行伸缩缝的设计时不仅要考虑建筑物的结构安全，还要考虑如何提高伸缩缝的防漏水功能。伸缩缝结构设计阶段需要重点考虑的风险点是地基的不均匀沉降对伸缩缝变形量的影响和合理的设计伸缩缝的位置。根据生化池的工艺要求，生化池为矩形结构，结构尺寸定为长111米，宽35.8米，池深6.6米，地下部分2.5米，地上部分4.1米。按照设计规范要求，现浇钢筋混凝土池体露天结构长度超过20米，地下结构长度超过30米，应设置伸缩缝（表4-1）。该生化池地上部分4.1米，地下部分2.5米，大部分体积都在露天环境中，因此设计按20米间隔一道伸缩缝考虑。表4-1伸缩缝允许最大间距表地基类别岩基土基地下式或有地下式或有工作条件露天露天保温措施保温措施结构类别砌体砖3040石1015现浇混凝土58815钢筋混凝土装配整体式20303040现浇15202030在工程的结构设计阶段进行质量控制的措施为：1.对工程地质进行详细的勘察是进行设计方案确定的第一步，对工程地点的地质、地下水等对建筑物结构有很大影响的因素，进行详细的勘察，勘察结果作为方案确定的依据，来进行建筑物基础结构的设计。根据勘察结果进行综合的分析，该场地地层属海陆交互沉积土层，主要地层分布较稳定，地基土总体上是均匀稳定的，不存在影响整体稳定性的不良地质。生化池基础土质为粉质粘土，地基承载力结果满足结构设计要求，因此基础采用天然地基基础，结构采用水工建筑物通用的片阀基础。2.按照设计规范和图集要求，对水工建筑物的伸缩缝进行合理的设置。生化池长度为111米，按20米间隔计算，应将池体分成5块，共设置了4道伸缩缝。生化池宽度为35.8米，超过了按规范要求的最大30米，应设置伸缩缝，但是此方向上再设置伸缩缝对就会将整个池体分成10小块，施工技术难度较大，不可预见的情况很多，无法保证池体的质量。为了减少伸缩缝的数量，因此在讨论设计方案时，邀请了高校土木工程专业的教授、结构设计专业总工等专29 第四章设计质量风险点控制家参与方案的制定，最终讨论决定在池体中间设置一条宽2米的加强带来代替伸缩缝的止水带。加强带是采用比浇筑混凝土高一个标号等级的混凝土，并在混凝土中加入微膨胀剂，来减少混凝土温度应力造成的收缩变形，提高混凝土的抗裂[39]抗渗性能。本工程设计采用的是连续式的加强带设计，加强带和加强带外的混凝土一起浇筑，没有施工缝。3.对以往的伸缩缝质量问题案例进行认真分析，对本工程伸缩缝的结构设计方面进行了方案优化。为了制约伸缩缝两侧池壁，由于受不同应力的作用而发生伸缩缝两侧收缩变形不一致的问题，在设计时在伸缩缝两侧池壁，采用在道路设计中经常采用的传力杆的应用，目的是为了当发生两侧不一致的应力时，传力杆能够将应力进行传递，使两侧混凝土能够共同均匀受力，防止伸缩缝两侧混凝土出现错台现象，避免止水带出现撕裂。4.为了规范对伸缩缝的固定方式随意，造成伸缩缝止水带偏移、移位的问题，本工程在进行结构设计时，强化了对止水带固定的要求。为了应对施工人员在施工过程中对止水带固定方式不一致，容易导致止水带在固定时损坏的问题，在进行止水带处钢筋配置设计中，一方面增加局部配筋率，防止混凝土出现裂缝，另一方面明确止水带的固定方式，防止在安装过程中由于人为因素而造成对伸缩缝止水带的破坏。在结构设计时如图3-1所示，采用Φ8钢筋制作成夹住止水带的箍筋，箍筋内放置4根Φ22钢筋作为加强筋，箍筋间距200均匀分布，起到了对止水带的固定作用，防止止水带出现扭曲、错位。（图4-1）图4-1止水带加固图30 第四章设计质量风险点控制4.3材料选型控制材料的选型是设计质量的关键因素。在设计过程中对使用的材料进行选择时，要根据不同项目的特点，按照水工建筑物的容积大小、深度、储存介质、周围环境等要素，结合不同材质伸缩缝止水带的特点、造价，择优选择最适合、最经济的方案。伸缩缝止水带在选择过程中首要考虑的问题就是耐久性，水工建筑物都是采用钢筋混凝土结构，使用寿命一般为几十年，因此在选择止水带时止水带的寿命是保证水工建筑物长期正常使用的关键，止水带应根据承受水压的大小，使用环境来科学合理的选择。由于橡胶止水带具有的变形能力大、耐腐蚀、易加工、成本低等特点，在水工建筑物伸缩缝设计时优先选用橡胶材质的止水带。本工程伸缩缝要起到伸缩和沉降的作用，因此选择埋入式橡胶止水带。在止水带材料的选择时，考虑到伸缩缝要起到伸缩的作用，选用变形量较大，就有良好的变形能力和温度适应能力的天然橡胶止水带比较合适。止水带形式选择时，由于是用在建筑物的伸缩缝，而CB型止水带抗压能力抗变形能力最大，因此在材料选择时优先选择中间有孔式的CB型止水带。根据止水带应根据承受的水压进行选择的标准，水深小于8米大于4米时，变形量小于30mm时，止水带的宽度不小于300mm，厚度不小于6mm的要求。本工程有效运行水位为6米，选择宽度为300mm的止水带。根据止水带的使用气候选择要求，当使用环境气温不低于-25℃，不高于60℃时，应选择氯丁橡胶。当使用环境气温不低于-35℃，不高于60℃时，应选择天然橡胶。当使用环境气温不低于-40℃，不高于60℃时，应选择三元乙丙橡胶。根据天津市的历史气候数据，本工程选择天然橡胶作为止水带的材质。根据以上选择标准，本工程最终选用CB型中置式橡胶止水带，选用了规格型号为E1-1型天然橡胶止水带，型号规格为300*Φ22*R18*8，满足规范的要求[40]。根据止水带的规范要求，选择止水带的物理性能指标（表4-2），由于本工程伸缩缝为变形缝，因此按B类物理性能指标要求。B表示用于变形缝的止水带。S表示用于施工缝的止水带。J表示用于特殊耐老化环境的接缝止水带。31 第四章设计质量风险点控制表4-2橡胶止水带物理性能表指标序号项目BSJ1硬度（绍尔A）度60±560±560±52拉伸强度，MPa≥1512103拉断伸长率，%≥38038030070℃×24h，%≤3535354压缩永久变形23℃×168h，%≤2020205撕裂强度，kN/m≥3025256脆性温度，℃≤-45-40-40硬度变化（绍尔A）度≤+8+870℃×168h拉伸强度，MPa≥1210—拉断伸长率，%≥3003007热空气老化硬度变化（绍尔A）度≤+8100℃×168h拉伸强度，MPa≥——9拉断伸长率，%≥2508臭氧老化50pphm：20%，48h2级2级0级9橡胶与金属粘合断面在弹性体内4.4环境控制根据要求，污水处理厂300米范围内，不允许有居住区和学校等人员密集区域。本工程坐落位置周边为一般耕地和果园，污水处理厂对周边环境影响较小，但污水的主要来源为大规模居民生活区的生活污水，一旦污水处理厂生化池出现渗漏现象，造成污水处理厂的停产，就会造成将大量的生活污水排放到河道内，造成河道的严重污染，并且伸缩缝的漏水修复也需要很长的时间。在设计方案选择时，为保证生化池的稳定运行，本工程伸缩缝的设计采用了以前从未使用的加强型伸缩缝设计。伸缩缝的橡胶止水带受气候的影响，随着时间的推移会造成橡胶止水带的老化，因此为了提高伸缩缝的防渗特性，提高伸缩缝的抗变形能力，在设计时突破了以往传统的伸缩缝设计方案，第一次在设计中采用了伸缩缝的加强做法。就是将伸缩缝的两种不同的止水带安装方式，中置式和外贴式进行结合应用，为水工建筑物的防水设置了二道防水防线，给伸缩缝的质量提供了双保险。（图4-2）32 第四章设计质量风险点控制图4-2伸缩缝的加强型做法图在选择外贴式止水带的材料时，由于只要求具备防渗防漏水的特性，不需要考虑伸缩的作用，因此选择了EP型中间无孔的外贴式止水带。材质选择时考虑到由于污水具有弱碱性，为了防止污水对止水带的腐蚀，选用了具有耐酸碱作用的氯丁橡胶止水带，增加止水带的抗腐蚀性。33 第五章施工质量风险点控制第五章施工质量风险点控制5.1伸缩缝施工准备阶段的质量控制5.1.1施工过程质量控制流程细化施工阶段是将设计者的想法意图最终实现实体的过程，施工阶段进行的质量控制是从投入各种资源的质量控制，到施工过程中各环节的质量控制，直到施工完成后交给业主满意合格工程的全过程质量控制，因此施工阶段是质量控制中最重要的环节。施工阶段全过程的质量控制可以分为事前、事中、事后三个阶段，来进行施工质量流程的细化控制。（图5-1）1.施工准备阶段的事前控制施工准备阶段的事前控制，主要是从以下几方面入手：（1）施工队伍的选择。（2）工程所用材料供应商的选择。（3）熟悉施工图纸和合同文件。（4）制定本工程的质量管理体系和质量目标。（5）施工方案的选择和优化。（6）图纸会审和设计交底。（7）施工人员的技术交底和安全交底。2.施工过程中的事中控制施工过程中的质量控制就是对施工中的质量控制点进行跟踪、检查、控制。主要是对每道施工工序的质量控制，工序的交接检验和工序验收，重点部位的监控，分项工程的质量验收，施工图纸变更的控制。3.施工完成后的事后控制施工完成后需要按照相关规范的要求，进行单位工程的质量检查验收和质量评定，保证质量问题在使用前可以发现，进行及时的处理和修复，避免不合格工程投入使用后，带来的严重的损失。34 第五章施工质量风险点控制质量控制系统组织质量保证体系、施工管理人员资质审查原材料、半成品及构配件质量控制机械设备质量控制施工（方案、计划、方法)、检验方法审查事前控制工程技术环境监督检查现场管理环境监督检查新技术、新工艺、新材料审查把关全图纸会审和技术交底面质施工过程质量控制量管中间产品质量控制理工序控制事中控制分部分项工程质量评工序交接控制设计变更隐蔽工程验收竣工验收事后控制工程质量评定图5-1施工质量控制流程图5.1.2人员组织和培训在项目开工前，建立了质量管理小组，由项目经理任组长，形成项目经理、项目专职质量工程师、班组质量员的三级质量管理机构。建立质量目标责任制，35 第五章施工质量风险点控制将质量目标进行分解，落实到每个人。本工程在选择劳务施工队伍时，选择具备相应施工资质，注册备案的劳务企业，并选择了具备伸缩缝施工经验的劳务队伍。在与劳务施工队伍签订劳务施工合同时，针对伸缩缝施工的关键节点，在合同中规定明确的质量、安全目标，让施工人员明确知道本工程的各项目标要求，明确违约的严重后果。工程开工前组织相关技术人员详细查看图纸，及时发现设计图纸中的问题，将设计质量问题在初期就加以避免。施工前还应请设计人员对相关施工人员进行设计交底，让施工人员明白设计的意图和关键质量控制点，在施工中进行重点质量控制。在工程开工前，组织工人进行进场后的技术、安全教育和上岗前培训，对施工人员按照钢筋工、木工、混凝土工等工种，分别进行技术安全技能培训，提高各工种施工人员的技能水平。对伸缩缝等重点部位分工种进行技术交底，让各工种施工人员明确自己的施工任务，施工工艺要求和施工质量标准。让工人树立“质量第一，安全第一”的思想。针对伸缩缝施工的技术难点，对伸缩缝施工的技术要求、质量标准、操作工艺等要求，在施工前对工人进行分专业分部位的技术交底，并对关键控制点进行认真的讲解。针对伸缩缝容易出现的问题，制作了相关的影响资料，以影像资料来加深施工人员对伸缩缝质量问题的思想认识，提高施工人员对伸缩缝质量的重视性，对由于伸缩缝施工质量带来的影响有了更深的认识。特殊工种的施工人员必须持证上岗，定期对特殊工种人员进行技能考核，提高特殊工种人员的技能水平，保证关键部位的施工质量。5.1.3施工方案的优化施工是实现设计方案的关键，设计方案的好与坏都要通过施工来实现。在施工前对影响伸缩缝质量的关键工序按照施工方案流程图的步骤进行施工方案的优化，保证了伸缩缝的施工质量。（图5-2）36 第五章施工质量风险点控制熟悉施工图纸编制施工方案组织专家对方案关键质量控制点进行方案讨论修改、完善施工方案施工方案逐级审批施工方案交底组织实施图5-2施工方案优化流程图1.模板安装伸缩缝止水带的模板的安装是一个重要的质量控制点。因为水工建筑物模板施工中重点是控制模板支撑的牢固性，防止模板跑模变形，造成结构尺寸变形，结构外形尺寸的变化就会导致伸缩缝止水带位置的偏移。为保证模板安装的施工质量，在施工前对模板安装方案进行了针对本工程特点的优化。（1）模板安装原做法通常模板加固时采用双排钢管固定，钢管采用直径48mm的脚手架式钢管，竖向加固间距通常为30cm，横向加固间距通常为60cm。模板采用对拉螺栓固定，固定间距为40cm×40cm，螺栓中间焊接止水钢片，螺栓与模板间加装橡胶垫（图5-3）。37 第五章施工质量风险点控制图5-3模板安装图（2）模板安装方案优化本工程为了加强对伸缩缝止水带的安装质量控制，模板施工前根据水工建筑物的外形形状、结构尺寸，编制专项的施工方案，确定使用的模板类型和模板的加固方式。为了防止止水带出现偏移等现象，伸缩缝在钢筋绑扎时，用特制加固钢筋进行位置固定后，在支模时还对止水带进行了再次加固、加紧，防止止水带出现位置偏差。在支模时将模板直接夹住橡胶止水带的空腔部分，但不可以使空腔变形，在止水带两侧的木模板上再用木钉钉住一块12mm宽的加固木方，使加固木方再次夹住止水带。（图5-4）图5-4止水带模板加固图在对模板进行加固时，尤其加强对伸缩缝处的模板进行加强支护。使用Φ48钢管打入地面，将模板加固的钢管与打入地面的钢管用扣件进行连接，使伸缩缝处的模板更加牢固，防止伸缩缝处的模板出现跑模现象。用10#铅丝将外露的止水带与加固钢管绑扎拉紧，再一次对止水带进行了加固，避免出现跑模和止水带偏移情况的出现。（图5-5）38 第五章施工质量风险点控制图5-5模板加固图为了查看伸缩缝处混凝土是否振捣密实，在伸缩缝模板处预留观察孔，当混凝土浇筑振捣时，一方面可以有利于观察孔将止水带周围混凝土在振捣时将空气排出，另一方面可以利用观察孔查看振捣是否密实，是否有水泥浆溢出。当有水泥浆时及时将观察孔进行封堵。在进行伸缩缝部位混凝土浇筑时，安排专人进行巡视，查看在浇筑过程中模板有无发生变形、跑模现象，如发生模板变形现象，立即停止该部位混凝土的浇[41]筑，对模板进行加固，加固完成后再继续进行浇筑。2.混凝土的浇筑混凝土的浇筑是水工建筑物施工中的一个重要环节，是将图纸理论形成实体的重要过程，浇筑完成后就形成了具体的工程实体，一旦出现质量问题，进行返工维修就要增加很大的工程成本支出和进度的拖延。（1）混凝土浇筑原做法通常水工建筑物的混凝土浇筑，都是采用普遍的施工方法，浇筑前在模板上标出混凝土浇筑控制线，控制混凝土浇筑标高，对施工人员进行技术、安全交底，要求施工人员加强混凝土振捣，避免混凝土浇筑完成后表面出现蜂窝麻面，影响混凝土外观质量。（2）混凝土浇筑方案优化本工程混凝土浇筑前先对模板的标高和截面尺寸进行认真检查，查看是否和设计图纸相一致。检查模板支撑系统是否和模板安装专项方案的要求相一致，防止施工人员不按照方案施工，影响施工质量。混凝土浇筑前编制详细的浇筑方案，在方案中确定浇筑的部位、本次浇筑所需要的混凝土方量、本次浇筑的顺序、浇筑的标高、应急措施等内容。在浇筑方案中，明确要求为了避免止水带与混凝土出现结合不好的情况，伸缩缝在浇筑混凝土前，对止水带进行最后的检查，将止水带表面各种杂物清理干39 第五章施工质量风险点控制净。浇筑止水带周围混凝土时，安排专人负责监督检查，严禁振捣器触碰止水带，防止止水带发生变形移位。混凝土浇筑时，要求每层混凝土的浇筑厚度在50厘米以下，在进行混凝土接茬部位振捣时，振捣器要将下层混凝土5厘米范围内的[42]混凝土一同振捣。混凝土振捣时间不宜太长，避免出现混凝土离析现象。混凝土振捣时表面没有气泡出现，有灰浆时说明混凝土已振捣到位。浇筑方案在施工前上报监理工程师进行审批，审批合格的浇筑方案在浇筑前向施工人员进行详细的技术交底和安全交底，保证施工人员严格按照审批的浇筑方案进行施工。3.外贴式止水带施工质量控制水工建筑物施工完成运行后，停下来维修就比较困难，为此本工程采用了创新的施工工艺，增加了外贴式止水带的施工，其主要作用是防止伸缩缝出现渗漏，为伸缩缝的防水功能加上双保险，在原水工建筑物伸缩缝施工中没有采取过此种施工方案，因此外贴式止水带的施工质量同样重要。本工程外贴式止水带的材料采用氯丁橡胶，具备一定的防酸碱腐蚀性。粘接剂采用专业氯丁胶浆粘合剂和配套的固化剂。施工前编制专项的施工方案上报监理工程师进行审批。外贴式止水带的质量控制点是：(1)混凝土表面要平整光滑，混凝土表面不能有碳化物和污染物。施工前应将混凝土表面清理干净，用砂纸把表面打磨一遍，清理干净后，在混凝土表面刷[43]氯丁胶结合剂。(2)氯丁橡胶片表面要用电动角磨机打磨一遍，使其表面粗糙，干净，便于加强粘贴效果。(3)涂刷氯丁橡胶片的胶浆和涂刷混凝土基层的胶浆时，必须保证胶浆厚度均匀。(4)粘贴时把握粘贴时间，粘贴时间的早晚都会影响粘贴质量，根据施工时气候用手指触及胶层感到粘手而又不在手指上留胶浆时为最佳时机，一定要等待最佳时机再粘贴，否则不能保证粘贴质量，会出现脱落现象，影响止水带的止水效果。(5)为保证外贴止水带的施工效果，应严格控制施工环境温度，气温低时尽量不要进行此工作，必须要保证施工环境的最低温度不得低于10℃。当施工环境气温达到30℃以上或空气中湿度较大时也不得进行施工，因为在气温较高、湿度较大时会出现起鼓或脱落现象。4.止水带接头由于受建筑物结构的影响，止水带接头就会不可避免的存在，接头的粘接质40 第五章施工质量风险点控制量就又成了伸缩缝质量问题的薄弱环节。（1）止水带接头原做法目前的橡胶止水带粘接方法有两种，一种是在施工现场进行现场冷粘法，一种是热粘法。热粘法需要由厂家专业技术人员和专业设备来进行操作，接头质量上有一定保证，但受施工现场地理位置、施工环境、施工时间、生产厂家距离施工现场距离远近等的影响，止水带的冷粘法还普遍应用。（2）止水带接头方案优化为了保证本工程的止水带接头部位的粘接质量，本工程在选择接头方案时，采用了质量控制更加可靠的热粘法，也就是将止水带接头进行热熔焊接。热粘法施工中的质量控制点是一是操作人员的技术操作水平，一是热粘接的施工方法。本工程为了保证接头的焊接质量，在选择止水带的生产厂家时，选择生产厂家与施工现场间距离近的企业，在进行止水带热熔连接时，请生产厂家技术人员进行现场熔焊操作，保证了接头技术的可靠性。在进行接头熔接前，需要进行材料和环境两方面的准备。一方面是对现场操作空间范围内的易燃易爆物品进行清理，保持操作环境的整洁。操作时的环境温度控制在5℃-30℃之间，空气湿度控制在40%-80%之间。另一方面是准备好橡胶锉、干净布、少量汽油和橡胶止水带硫化热接器。接头熔接过程中的质量，需要严格按照生产厂家的标准进行操作。将接头位置切成45度的斜面，用橡胶锉把橡胶止水带接头两端上下两面打毛，打毛宽度50mm，把表面清理干净，用干净布蘸少量汽油擦洗干净。把热接器上下模板通电预热，将热接器模板温度加热至合适温度，并保持足够时间。然后停止加热，把止水带接头处对接，水平放人热接器内，在止水带接口斜口中放入混炼胶片，混炼胶片应填满缝隙，以使胶片熔化后把止水带接头粘结牢固。放好后，把热接器合上模板拧紧，继续通电加温到规定温度，保持足够断电时间。断电后，再保持夹持5-10分钟，使接头粘结牢固。把止水带取出，在空气中自然冷却。热粘接完成后对接头进行外观检查，接头不糊、不裂、连接密实。5.2伸缩缝施工过程中的质量控制5.2.1人员行为控制人的因素是质量管理中最重要的一个控制因素，在施工中要建立了完善的质量管理体系，使各方都能了解自己的质量要求，规范自己的质量行为。设计人员在施工过程中，要选派技术能力强，经验丰富的设计人员作为设计代表。对伸缩缝等关键部位的施工，进行现场质量检查，对设计中的不足进行完善，逐步提高设计的质量。41 第五章施工质量风险点控制在施工过程中严格执行自检、互检、专检的三检制原则。加强伸缩缝施工工序的管理，对伸缩缝施工中的每步工序进行严格的质量检查，使伸缩缝施工的各工序质量都在受控范围内。加强施工人员的成品保护意识，提高每个项目参与者的质量意识。1.钢筋工质量控制钢筋工根据结构设计图纸，制作钢筋下料单，明确钢筋的形状、规格、长度、弯折位置等信息。施工前钢筋工队长对钢筋工进行书面技术交底，明确钢筋连接方式、钢筋绑扎、钢筋定位、保护层距离等各项施工要求。所有钢筋工都必须进行上岗前培训教育。钢筋绑扎前，画出钢筋定位位置，用于固定止水带的加强箍筋与受力钢筋绑[44]扎牢固，防止由于钢筋的移位造成止水带的偏移。钢筋工完工后，由质检人员和监理工程师进行专项检查验收，验收合同后再进行下道工序的施工。2.木工质量控制木工支模前，应在钢筋工程验收合格进行。支模前对木工按照模板安装专项方案的内容进行详细的交底，明确模板的固定方式、脚手架加固方式等要求。特别对工人提出，在支模过程中严禁破坏止水带，并固定好止水带的准确安装位置，严禁用钉子穿透止水带。在准备拆模时，先试压一组同条件养护的试块，根据混凝土试块的强度来决定拆模的时间。在拆模时不能用力蛮干，拆除的模板、钢管、木料及时清运，清理干净，避免拆除时对止水带带来的损害。3.混凝土工质量控制在混凝土浇筑前，对混凝土工进行技术交底，明确浇筑的部位、浇筑的顺序、振捣要求等进行明确的规定。在进行混凝土浇筑时，混凝土下落高度超过2米时，需要采用串筒或溜子进行混凝土下料。浇筑池壁时，由于池壁高度较高，进行分层浇筑，每次浇筑混凝土的高度不能够超过0.5米。池壁浇筑需要采用连续循环浇筑，接茬位置的接缝[42]时间不超过混凝土初凝的时间。在进行混凝土振捣时，要振捣密实，振捣器要慢拔快插，插入点要排列均匀，呈梅花状，做到振捣密实。振捣时以混凝土不下沉，没有气泡上反为原则，在混凝土接茬部位，振捣器要将下层混凝土5cm范围内的混凝土一同振捣，保证结合部位的混凝土结合密实。在对止水带周围混凝土进行振捣时，要求混凝土工严禁将振捣棒触碰到止水42 第五章施工质量风险点控制带和固定止水带的紧固钢筋上，防止止水带的损坏和偏移。4.其他人员的质量控制浇筑前安排专人对模板内的杂物进行检查和清理，对木屑和灰尘等不易清理的杂物用清水进行冲洗干净。对止水带上沾染的木屑、灰尘等杂物也使用清水进行冲洗干净，保证止水带与混凝土粘接的牢固。5.2.2机械设备控制在选择混凝土振捣器时，由于生化池底板厚度为75cm，超过了平板式振捣器的工作范围，因此在底板浇筑时选用插入式振捣器。由于底板面积比较大，钢筋比较密，所以选用了工作范围较大的棒头直径51mm，长度为4m的插入式振捣器。池壁厚度为65cm，深6.1米，因此也选择了棒头直径为51mm，长度为8m的插入式振捣器。由于止水带处钢筋进行了加密布置，为防止振捣不密实和出现振捣器碰到止水带的现象，因此在伸缩缝附近选用了棒头直径为25mm的小型振[41]捣器，加强止水带附近混凝土的振捣，使止水带与混凝土结合紧密。5.2.3施工材料控制施工材料的质量控制，首先要从材料生产厂商的准入进行控制，优先选用在行业内产品质量好、信誉好的企业的产品，在选购前还要对生产厂家的的生产能力进行考察和评估，对产品质量好、信誉好的企业建立材料合格供应商名录，今后在材料选择上必须在合格供方名录内进行选择。长期和合格供应商进行合作也可以建立、增加相互的信任，可以拿到最优惠的材料价格，缩短材料的供货周期。1.止水带的质量控制材料进场后首先检查材料的合格证、材质单、检验报告，查看是否和设计图纸要求的性能一致。然后对材料的外观进行检查，检查止水带没有开裂、气泡、杂质等缺陷，检查止水带的外形尺寸是否在允许的范围内，对止水带的撕裂强度[43]和拉伸强度进行人工测试检查。按照规范要求对止水带进行现场抽样检测，在监理工程师的现场见证下，随机截取8个，长40cm，宽5cm的试样，送到具备检测资质的第三方试验室进行拉伸强度、撕裂强度、伸长率的检测，检测结果合格后方可进行使用。为了避免止水带被阳光照射和油污、化学物质的污染，止水带在现场检查合格后，将止水带储存在专用库房内，防止止水带受紫外线和雨水的侵蚀。在施工时，为了保证露在外面的止水带不受破坏，在止水带外面用尼龙袋进[45]行包裹，将止水带放置在木跳板上，严禁将止水带随意放在钢筋上。2.混凝土的质量控制混凝土的质量控制点为混凝土的配合比要进行优化和浇筑过程中的现场混43 第五章施工质量风险点控制凝土的质量检验。在浇筑前要对混凝土配合比进行优化配置，降低水泥产生的水化热。本工程采用混凝土试配的方法进行混凝土配合比的确定，在多个配合比方案中择优选择混凝土初期水化热最低的混凝土配合比。在混凝土材料选择时，选择水化热较低的普通硅酸盐水泥，严格控制混凝土中的水泥用量，每立方米混凝土中的水泥使用量要控制在300公斤以内。粗骨料选择级配好的、热膨胀系数低的花岗石石子。细骨料采用细度模数在2.5以内的不含有机质的中粗砂，以减少砼的收缩，提高砼的极限拉伸强度。为了降低混凝土的收缩，在混凝土中添加微膨胀剂UEA膨胀剂的添加量控制在8%至10%之间，聚丙烯纤维用量控制在30.9KG/m。在浇筑过程中，对混凝土的质量检验也是关键的质量控制点，要对混凝土的入模温度和塌落度进行严格控制，浇筑时混凝土内部温度和外部温度温差过大时，也会产成混凝土的温度应力，造成混凝土温度变形。因此要控制好混凝土的入模温度，夏季时混凝土最高温度不超过30℃，冬季时混凝土温度不低于5℃。混凝土塌落度也应进行严格控制，混凝土塌落度太大，在浇筑时就会造成混凝土的离析，影响混凝土的密实度，因此混凝土塌落度严格控制在120±20mm。混凝[46]土进场时对所有进场混凝土进行温度和塌落度的检测，不合格的严禁使用。5.2.4施工环境控制本工程由于水工建筑物长度达到了111米，因此设计了4道伸缩缝，将池体分成了5小块。为了降低环境温度带来的影响，安排施工进度计划时，决定采用分块间隔施工，即将整个池体分成2大块进行施工，首先施工1、3、5三块，施工完后后再施工2、4二块，这样安排可以加快施工进度，避免施工过程中气温的急剧变化带来的影响。本工程从3月初开始进行第一步土方施工，共用时3个月时间，抢在夏季高温气候前6月初完成了主体结构的施工，避免了环境温度的剧烈变化带来的影响。在浇筑前根据当时的温度气候条件，将温度控制的内容编写进浇筑方案中，在浇筑时严格按照方案进行施工。在浇筑时重点需要对质量进行控制的要点为，混凝土温度与室外温度的差别，控制的方法为当室外环境温度较高时，为降低混凝土的温度，要求商品混凝土生产厂家使用冰水来进行混凝土的搅拌，目的是降低混凝土的温度，达到降低混凝土的浇筑温度和混凝土早期水化热反应的作用。混凝土的养护方法也写进浇筑方案中，安排专人负责监督养护情况，主要质量控制点为降低混凝土温度，抑制混凝土的收缩变形和应力。混凝土浇筑完成后，要及时使用草帘或塑料薄膜进行苫盖，保持混凝土的湿润，减少混凝土失水引起的干裂。安排专人负责对混凝土进行不停歇的浇水养护，坚持每天不少于两次的全面浇水养护，保持草帘的湿润。对伸缩缝等重点部位，做到混凝土随干随浇，44 第五章施工质量风险点控制[46]避免引起混凝土干缩开裂。安排专人定时测量混凝土温度，尽量降低混凝土温度与室外环境温度之间的差别，混凝土拆模以后，还应该继续进行浇水养护，养护时间不能低于14天。5.3 伸缩缝施工完成后的质量控制伸缩缝施工完成后，要对水工建筑物进行单位工程质量验收，以检查和评定该工程是否为合格工程，能否达到使用要求。伸缩缝施工完成后,一方面需要检查施工过程中的资料是否齐全、真实，另一方面质量控制最重要的一个环节就是进行水工建筑物的满水试验，以检查池体是否有渗漏情况，伸缩缝的质量是否在合格范围内。在进行满水试验前，要编写满水试验方案上报监理工程师进行审批，审批合格后严格按照方案组织进行试验。在进行满水试验前需要对池体的各处洞口进行临时封堵。在水池中设置水位测针，测针精度要控制在0.1mm以下。在满水试验中应控制的要点是，在进水过程中要缓慢进水，防止水位突涨造成的水池应力增加，水位上升高度应小于每天2米的速度进行注水。为了减少在满水试验过程中水压对池体结构造成的应力增加，而使伸缩缝出现漏水现象，本工程在进行第一次注水完成后，对池壁没有渗漏的部位进行了局部回填，以回填土来增加水池的后背力，防止池体的移位变形，造成伸缩缝的漏水。45 第六章总结与展望第六章总结与展望6.1总结随着我国经济的不断发展，国力的不断加强，城市的发展也在逐渐的加快加大。在城市化进程中，一方面随着城市的扩大对于自来水的需求量越来越大，另一方面排放的污水也逐渐增多。目前我国大部分城镇的污水还是通过直排的方式，排放到河流中，排放的污水没有经过任何的处理，导致了河流水体的严重污染。工业的发展也是造成河流污染的另一个重要因素，大量未经处理的工业废水，直接排放到河中不仅影响了河道水质，工业废水中的有毒物质对人体也造成了严重的损害。在国家制定的可持续发展的战略下，环境保护已经引起了各地政府和全国人民的高度重视。天津市于2005年出台的《天津市城市总体规划（2005-2020年）》中，明确了把天津市建设成生态城市的规划目标，提出城市建设过程中要坚持生态优先的原则，妥善处理好城市建设发展与生态环境保护之间的关系。污水处理厂的建设有利于改善城市水环境，对保障城市经济发展和可持续战略发展中，起到了重要的作用。近年来国家环保总局也把水环境整治作为重点，天津市于2011年将水环整治的清水工程，纳入了当年的20项民心工程，2013年又开始了“美丽天津·一号工程”的建设，这些环保项目彰显了国家应对水环境污染，保护环境的决心。在净水厂和污水厂的建设过程中，大型水工建筑物都会设立伸缩缝，伸缩缝即起到建筑物抗变形伸缩的目的，又起到防水的作用。虽然水工建筑物伸缩缝采用橡胶止水带的施工技术已经使用了几十年，国家也出台了相关的技术规范，但伸缩缝由于质量控制点多，在施工中往往不受重视，而导致伸缩缝出现漏水现象。伸缩缝一旦出现漏水现象，解决起来也比较困难，因此必须在项目全过程中进行严格的质量控制。出现伸缩缝漏水的质量问题与设计质量、原材料的质量、施工过程的质量都有着密切的关系。本文从伸缩缝基于建设流程的质量影响因素进行分析，从设计阶段容易造成伸缩缝质量问题的影响因素开始分析，再从施工阶段造成质量问题的五大影响因素，人的影响因素、材料的影响因素、设备的影响因素、施工方法的影响因素、环境的影响因素五个方面进行分析，找出影响伸缩缝质量的质量控制点。本文研究的内容和成果主要表现在以下反面：1.影响伸缩缝质量问题的影响因素有很多，因此进行质量控制时，往往会忽视一些关键细节，这都造成了伸缩缝质量控制的难点。本文认为伸缩缝的质量控制是从设计到施工，基于伸缩缝整个建设流程的全面质量控制。2.对目前伸缩缝设计施工过程中，普遍采用的施工做法进行了分析。从伸缩46 第六章总结与展望缝的构成，伸缩缝采用的材料，目前设计阶段的通常做法和施工阶段的通常做法进行了详细说明。3.通过工程实例，说明了目前产生伸缩缝漏水的质量问题原因，有设计方面原因造成的，也有施工方面原因造成的，因此控制伸缩缝的质量应从设计和施工两个方面进行控制。4.对伸缩缝质量影响因素从设计阶段进行了分析，地基基础产生的不均匀沉降，地下水位的影响，不良的地基土质，止水带材料的选择，基础结构的选择，伸缩缝位置的不合理都是造成伸缩缝质量问题的重要因素。5.对伸缩缝质量影响因素从施工阶段影响质量的五要素，施工人员、机械、材料、施工方法、环境五个方面进行了系统分析。重点从不同工种的施工人员，材料的选择与储存，止水带的粘接方法，止水带的安装方法，满水试验的方法，混凝土的温度应力，室外环境温度作了详细的研究分析。6.本文最后，结合天津市北辰区某污水处理厂生化池施工的工程案例，介绍了该工程伸缩缝从设计阶段开始，从设计阶段和施工阶段的质量风险识别，到设计和施工阶段的质量控制，都进行了严格的质量管控，使伸缩缝没有出现任何质量问题。通过毕业论文的撰写，让我将学习的理论知识与实际工作进行了结合应用。通过理论知识的学习，找到了用理论知识解决实际工作问题的方法，同时也认识到了自己还存在很多不足，这些不足正是我今后的努力方向。6.2展望随着中国经济的增长，全国城市人口出现了井喷式的增加，甚至出现了北京、上海、天津、重庆、广州、深圳，这样城市人口超过1000万人的超大城市。城市人口的增加带来了城市供水量的急剧增加，各大城市也在加紧建设自来水厂以缓解城市的供水压力，近年来北京新建了日设计供水能力50万立方米的郭公庄水厂，天津新建了设计日供水能力100万吨的津滨水厂。城市用水量的增加，同时也带来了城市污水排放量的增加，未经处理的生活污水和工业废水直接排放进了河道，给河道了严重的污染。为了应对不断恶化的环境污染，实现国家可持续发展的战略要求，全国开展了各种环境保护行动。在不断增加的自来水厂和污水处理厂的建设中，对有伸缩缝的水工建筑物的施工也在不断增加。因此，如何能够保证伸缩缝的施工质量越来越受到人们的关注。在伸缩缝中使用橡胶止水带的施工工艺从上世纪50年代就开始进行了使用，国家也有出台了相关的规范要求，但在施工过程中伸缩缝也出现了各种各样的质量问题。随着科学技术的高速发展，新材料、新技术也在不断出现，对伸缩缝使47 第六章总结与展望用的橡胶止水带也将带来更大的发展空间。新材料的出现，也不能忽略工程的质量控制，我们应该清楚的看到我们在关键部位上的质量控制还存在着很大的问题。因此，只有在质量控制中进行全过程、全方位的质量管理，才能保证关键质量控制点的质量。48 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参考文献[46]李建.浅析大型水池伸缩缝施工方法及质量控制[J].城市建设理论研究,2013，(16).51 致谢致谢首先我要感谢我的研究生导师花建锋老师。本文从最初的选题方向就是在花建锋老师的反复推敲下，最终确定的。在论文大纲的确定中，花老师在理论依据和研究方法上又给予我很多建设性意见。在最终的论文定稿时，花老师更是花费了大量的心血帮助指导我。花老师严谨的治学态度，渊博的学术知识，不辞辛苦的工作作风，使我受益匪浅，让我终身受益。在此，我要向花老师致以最真挚的感谢！其次我要感谢天津大学经济与管理学部的老师和同学们，感谢他们在学习期间给予我的帮助。还要感谢我的同事们，感谢他们在我论文编写期间给我的大量帮助。最后还要感谢我的父母、妻子和我可爱的女儿，感谢他们在我研究生学习期间给予我的大力支持，使我能够顺利完成学业。张铠2015年5月52 ■ｎＭ＇站３＿？．，ｗ．黑．１叫巧？茜＇Ｖ．．＇＇．．‘鸣：■巧■．；－马天津大学讀＂工程硕壬学位论文Ｍ醒ＭｉｉｇｉｋｔｆＵＳｎ＾＾＾＾—＾ＭＳｌｉ！１５Ｍ３３ｇｎＢｉｎＥｇ３ａＢｉＨ！？＾＾ＭＩ—＾＿'