浅论钢筋混凝土水池裂缝的成因与控制

浅论钢筋混凝土水池裂缝的成因与控制李汇锋1王彩霞2（1.河南省城市规划设计研究院有限公司，郑州450000；

2.新密市建设管理局，新密452370）摘要：钢筋混凝土水池产生结构裂缝是在工程实践中经常遇到的问题，本文分析了水池工程混凝土结构裂缝产生的原

因，从设计、施工等方面探讨了防止水池结构产生裂缝的几种措施。

关键词：混凝土水池；裂缝；设计；施工

中图分类号：TU755文献标识码：ATheFormationCauseandControllingMeasurestoPreventing

CracksinReinforcedConcreteWaterPoolLiHuifeng1?WangCaixia2

（1.CityPlanningandDesignAcedemeLtd.CompanyofHenan;

2.ConstructionAdministrationBureauinXinmi）Abstract:Itisacommonproblemthatisoftenmetwithinengineeringpracticetoproducestructurecracksinthereinforcedconcretewaterpool,thepapersummarizesthereasonswhythecracksinthewaterpoolproduce;andthenitexpoundssomemethodsandmeasurestopreventtheproducingstructurecracksofwaterpoolinrespectofdesignandconstruction.

Keywords：reinforcedconcretewaterpool;crack;design;Construction在给水和污水处理的工程中，钢筋混凝土水池得到了广泛应用。在净水厂中的清水池、沉淀池、滤池

等构筑物，在污水处理厂中的粗隔栅及进水泵房、细隔栅及漩流沉砂池、氧化沟、二沉池、接触池等构筑

物。如何有效地减少和防止这些建筑物出现裂缝，需要在工程实践中不断总结形成裂缝的主要原因，以便

从设计和施工上采取的措施加以解决。

1钢筋混凝土水池裂缝的成因

实际上，钢筋混凝土水池裂缝的成因非常复杂，有多种因素相互影响，但每一条裂缝均有其产生的一

种或几种主要原因，比如：温度和湿度的变化，混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理，原材料不合

格（如碱骨料反应）,模板变形，基础不均匀沉降等。钢筋混凝土水池裂缝的种类，就其产生的主要原因，

大致可分为以下几种：

1.1温度变化引起的裂缝

混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，

由于受到基础或原有混凝土的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很

大的拉应力，有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时即会

出现裂缝。因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。（温度裂缝区别于其

它裂缝的最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。）

1.2收缩引起的裂缝

在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩

（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因。

塑性收缩：发生在施工过程中、混凝土浇筑后4～5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形

成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑

性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向

的裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，

2.1减少边界约束

结构伸缩变形产生的应力用结构强度抵抗既不经济，也难于实施，宜采用“放”的办法，尽量减少对

构筑物的边界约束，保证结构在变形时能够自由伸缩，以达到释放应力的目的。

由于工艺要求，构筑物的形状和尺寸千变万化，某些结构形状对构筑物的自由变形极为不利，应视工

程的具体情况，采用适当的方法处理。例如当地基为岩石或其它坚硬土层时，应设置柔性隔离层，使结构

能够自由伸缩变形，避免产生裂缝。

2.2设置后浇带

设置后浇带是结构工程设计施工的常用方法。后浇带可以有效地释放混凝土硬化和养护期间的收缩，

消除因施工期的变形引起的结构附加应力。但后浇带施工比较麻烦，增加工程的施工时间，后浇带处理不

好还会影响水池结构的水密性。

2.3使用外加剂

随着工程技术的快速发展，混凝土外加剂的性能和使用也得到很大提高。在混凝土中掺加膨胀剂，混

凝土的膨胀量可以部分抵消混凝土硬化和养护期间的收缩变形，改善结构使用期间温度变形的适应能力，

防止温度裂缝。《规范》对在混凝土中掺加可靠外加剂的构筑物可根据经验确定最大伸缩缝间距。

但值得注意的是，掺加防水剂时一定要注明对防水剂的限制膨胀率的要求。因为膨胀剂和防水剂的行

业标准不同，防水剂中的检验指标没有限制膨胀率要求，如果使用没有膨胀限制的防水剂，其后果是难以

想象的。

使用膨胀剂的另一个误区是认为掺加膨胀剂后结构可以无限制地超长。膨胀剂的作用是在施工期间混

凝土产生膨胀以补偿硬化和养护期间的收缩变形量，是特定时期的恒定量，而结构的温度变形是随环境温

度的变化而变化，是客观存在的自然规律，膨胀剂的效能不能改变温度变形，只能避免因温度变形与混凝

土硬化收缩变形量叠加值而产生过大变形。

2.4加强整体刚度和抗裂度

采用扶壁式挡水池形式，扶壁和底板连接处，应设置加强腋角增大转角处刚度，分散池角应力；为了

防止池壁产生贯穿裂缝和减少表面裂缝，钢筋应对称设置，沿板底上、下两层，沿壁体左右两层，钢筋尽

量细些，但如果完全采用细钢筋，则施工刚度不够，可粗细搭配，含钢率控制在0.3%～0.4%范围内；池壁

顶部增设圈梁（暗梁）；转角或孔边作构造筋加强，转角处增配斜向钢筋或钢筋网片；采取合理的结构布

置和围护措施以减少温、湿度对结构的影响等；

3施工技术控制

3.1混凝土的浇注与养护

为了严格控制由于施工原因造成的裂缝产生和发展，除严格执行设计技术要求外，施工人员还应注意

以下几点：

3.1.1模板要求。模板应牢固、密实，不得漏浆。模板发生变形和漏浆，极易引起水池漏水。内、外

模之间不宜用拉筋固定，因为混凝土发生收缩将在拉筋处出现渗漏点；当无法避免使用拉筋时，应在每一

根拉筋上加焊止水环。为了减少施工缝，池壁最好一次支模，一次浇注到顶。

3.1.2混凝土浇注。由于水池池壁相对较薄，为避免混凝土产生分层、离析，浇注时应格控制拌合物

的自由落差。一般自由落差不应超过1.5m，可以使用串筒来减缓拌合物的自由下落，也可以在侧面模板上

开窗口直接输送混凝土。浇注可分层分段进行，但应注意层与层、段与段之间的浇注时间间隔不得超过初

凝时间,以免出现施工缝。混凝土浇注时，对侧面模板压力很大，应注意控制初凝前的浇注高度不要过大，

并要随时观测和检查模板、支撑的变形情况，以防发生跑模现象。

3.1.3严格控制水灰比。水灰比一般控制在0.5左右，1m３混凝土水泥用量在320kg左右，据测定，

1m３混凝土中每增减10kg水泥,温度相应升降1℃。

3.1.4提高混凝土振捣的质量。抗渗混凝土应全面细致地进行振捣。投料和振捣要形成一定的顺序，

防止漏振、欠振。要在下层混凝土初凝前投放上层混凝土，振捣棒宜插入下层混凝土中5～10cm，以保证接

层部位混凝土的质量。每次投料后应从底层开始，渐渐上移进行振捣，这样可以避免拌合物离析。要严格

控制振捣时间，以混凝土开始泛浆和不冒气泡为准，不得欠振或超振。

3.1.5养护。混凝土终凝后即应洒水养护，拆除模板后也要定时浇水，以保持表面湿润。为防止出现

干缩裂缝及温度裂缝，最好在表面覆盖塑料薄膜或麻袋草帘进行保温、保湿、养护。

3.2个别部位的处理

3.2.1施工缝的处理。当混凝土不能一次浇注完毕时，可以设施工缝。但顶板与底板最好一次浇筑完

成，不宜留施工缝。施工缝也不宜留在底板与池壁交界处，应设在高于底板500mm的池壁上。池壁留施工缝

时，应设置橡胶止水带或止水钢板，将橡胶止水带或止水钢板的一半埋入下层混凝土中，另一半浇在接灌

混凝土中。接灌混凝土前，要将原有混凝土表面浮浆凿去，并认真清理冲洗后再浇注新混凝土。

3.2.2预埋件的处理。当水池设有预埋件时，要注意不要使预埋部分穿透池壁或池底板，以免造成渗

漏通道。预埋件可以和钢筋点焊在一起，保证位置准确、固定牢固。当必须穿透模板时，应在每一个预埋

件上加焊止水环。预埋件穿过模板处要堵塞严密，不得漏浆。混凝土浇注时，要注意将预埋件下方的混凝

土振捣好，防止出现空洞、蜂窝。

4结束语

水处理钢筋混凝土水池的设计与施工实践说明，水池的裂缝产生和发展是可以从根本上得到控制的和

减少的.我们必须重视温差及混凝土收缩、水化热、内外约束、以及不均匀沉降等对水池裂缝宽度的影响，

在满足工艺要求的前提下，合理的结构设计，正确的施工方法是工程质量的重要