鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水池的設(shè)計與施工

1、<p>　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水池的設(shè)計與施工</p><p>　　摘要：鋼筋混凝土水池在給水排水和環(huán)境保護工程中是一種應(yīng)用極為廣泛的構(gòu)筑物，如清水池、蓄水池、隔油池、中和池、曝氣池、沉淀池、反應(yīng)池及消防水池等等。該文對水池結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中的一些關(guān)鍵技術(shù)措施及方法進行了介紹，探討保證水池結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)經(jīng)濟合理及施工安全有效進行的方法。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土；水池設(shè)計

2、；水池施工 </p><p>　　中圖分類號： TU37文獻標識碼： A </p><p>　　一、鋼筋混凝土水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計 </p><p>　　(一)各專業(yè)間的配合 </p><p>　　任何一項設(shè)計作品都是各專業(yè)的集體結(jié)晶，在水池設(shè)計的過程中更是如此。結(jié)構(gòu)專業(yè)與工藝設(shè)備專業(yè)，結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工的銜接與配合顯得尤為重要。結(jié)構(gòu)專業(yè)應(yīng)明確本專業(yè)的

3、設(shè)計角色，應(yīng)密切配合工藝主導(dǎo)專業(yè)。設(shè)計人員應(yīng)充分熟悉工藝設(shè)備專業(yè)的工藝流程圖和工藝設(shè)計意圖，做到有的放矢，在滿足工藝要求的前提下確定合理的結(jié)構(gòu)方案。例如水池壁與壁之間、壁板與底板之間的構(gòu)造加腋要求是否會滿足工藝尺寸要求，設(shè)置的梁或柱是否會妨礙工藝的管路通過，在接近施工縫位置處是否有預(yù)留洞口、預(yù)埋管道、預(yù)埋件、懸挑梁板等等。 </p><p>　　(二)結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合規(guī)定 </p><p>

4、　　鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)構(gòu)件不管是什么形式、類別的，計算時都應(yīng)按照承載能力。根據(jù)荷載、工程地質(zhì)和水文地質(zhì)等條件確定結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是否需要驗算。荷載作用下，如果構(gòu)件截面的受力狀態(tài)處于軸心受拉或小偏心受拉時，就要進行抗裂度驗算；如果構(gòu)建受彎或大偏心受拉，就要驗算它的受裂寬度。 </p><p>　　(三)鋼筋混凝土水池截面設(shè)計要點 </p><p>　　(1)強度設(shè)計的安全系數(shù) </p>

5、;<p>　?、偎仨斏w強度設(shè)計的附加安全系數(shù)。頂蓋會承受來自自重、覆土重、活載等的荷載，這些荷載中又以自重和荷載重最大。因為密度和含水量都會使土的容重發(fā)生變化。所以，附加安全系數(shù)最好取1.0。②池壁強度設(shè)計的附加安全系數(shù)。池壁會主要受到土壓和水壓的壓力，通常按照滿池計算水深，水的容重只有極小的區(qū)別。土壓強度則參照朗肯主動土壓力理論，差別稍大一些。也就是說池壁荷載的取值通常由最高限額，所以附加安全系數(shù)定位0.9，就可使設(shè)計

6、要求滿足。③底板強度設(shè)計的附加系數(shù)。事實上池底和地基是一起工作的，通常計算水壓和均布荷載都會偏大一些。附加安全系數(shù)在底板強度設(shè)計中取0.9就可使結(jié)構(gòu)設(shè)計要求得到滿足。 </p><p><b>　　(2)配筋率 </b></p><p>　　矩形鋼筋混凝土水池的池壁如果是上端自由，下端固定的豎向形式時，最大配筋約為0.8%是就屬于經(jīng)濟型。其他形式的鋼筋混凝土水池池壁，

7、如果截面最大配筋率約為1.0%也在經(jīng)濟范圍之內(nèi)。最好按照水池池壁的圓形和矩形區(qū)分池壁的構(gòu)造配筋。地面型水池池壁因為極易受到濕差和溫差的影響，所以為防止出現(xiàn)貫穿裂縫，池壁水平向每側(cè)的構(gòu)造配筋率應(yīng)在0.15%以上。如果水池是無頂蓋的，那么池壁頂部通常是最先開裂的，所以最好在頂部每側(cè)至少放2根16的水平向鋼筋。在圓形水池池壁構(gòu)造中，外側(cè)最小構(gòu)造的配筋率最好在0.35 %以上，內(nèi)測在0.15%以上。如果水池池壁外側(cè)有覆土，最還對其池壁內(nèi)外對稱配

8、筋，全截面總配筋率最好不小于0.3%。無頂蓋的敞口水池池底底板上層最小構(gòu)造配筋率最好不小于0.15%，下層和頂蓋最好最好在0.1%以上。 </p><p>　　(四)鋼筋混凝土水池伸縮縫和后澆帶的設(shè)置 </p><p>　　(1)伸縮縫的設(shè)置 </p><p>　　水池類構(gòu)筑物并非必須保證不開裂，對設(shè)計人員來講重要的是做好裂縫的控制。一方面設(shè)計人員要事先對可能的不利

9、因素及其影響予以預(yù)防，另一方面在施工過程中萬一發(fā)生較大裂縫要有相應(yīng)的處理方法及技術(shù)措施，確保工程交付驗收及投產(chǎn)后的安全生產(chǎn)及運行需要。一般說來，影響裂縫的主要因素是溫差及混凝土的收縮，溫度越高越易開裂，裂縫的數(shù)量及寬度也越大；混凝土收縮越大，裂縫的數(shù)量及寬度也越大。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員要詳細收集相關(guān)資料，針對地基軟硬及溫差大小，選擇伸縮縫的間距。 </p><p>　　(2)后澆帶的設(shè)置 </p>

10、<p>　　當(dāng)設(shè)計較長矩形水池時，設(shè)計可采用后澆帶或UEA加強帶等施工方法來減少混凝土收縮產(chǎn)生的當(dāng)量溫差及不利溫差。后澆帶的設(shè)置可避免部分不利的施工前階段溫差及混凝土前期收縮產(chǎn)生的當(dāng)量溫差，從而增大了構(gòu)筑物伸縮縫的允許間距。后澆帶的間距首先應(yīng)考慮要能有效地削減溫度收縮應(yīng)力，其次考慮與施工縫結(jié)合。在正常的施工條件下，后澆帶的間距宜為20~30m。后澆帶的保留時間當(dāng)然越長越好，但必須在施工期間不要影響后續(xù)工序，一般不應(yīng)少于40天

11、，最宜60天(考慮施工可能)。在此期間，混凝土水化熱引起的早期溫差影響基本消失，以及混凝土有不少于30%的收縮已完成。 </p><p>　　二、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水池的施工要點 </p><p>　　(一)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水池底板施工 </p><p>　　澆筑混凝土墊層（基礎(chǔ)）前，需要對地基土質(zhì)進行檢查，看它是否符合設(shè)計資料，如果不符，就要根據(jù)具體情況進行處理以后再澆

12、筑混凝土墊層。澆筑好混凝土墊層后的1d~2d （根據(jù)施工時的溫度確定），測定出底板的中心，之后依據(jù)設(shè)計尺寸放線，確定柱基和底板的邊線，制作出鋼筋分布圖，將幫扎鋼筋按線鋪放，然后將柱基和底板外模板安裝好。在檢查好鋼筋的直徑、間距、搭接長度、上下層間距、位置和保護層及預(yù)埋件的位置、數(shù)量以后在綁扎鋼筋，以上各項都須符合設(shè)計要求。在固定上下層的鋼筋時需使用鐵撐，以免澆筑時出現(xiàn)變位現(xiàn)象。懸空架設(shè)的柱基模板，需要在它的下面臨時使用小方木支撐，澆筑時

13、，隨著混凝土的澆筑將小方木逐漸取出。澆筑底板時為防止出現(xiàn)施工縫，應(yīng)當(dāng)將其一次性連續(xù)澆筑完成。施工的間歇時間必須小于混凝土的初凝時間。如果平板厚度小于20厘米，那么可以使用平板振動器，如果底板比較厚，就要使用插入式振動器來完成施工。如果使用現(xiàn)澆混凝土的方法筑造池壁，那么連接底板和池壁的施工縫可以留在基礎(chǔ)之上的20厘米的地方。如果設(shè)計中有安裝止水鋼板的要求，那么澆搗混凝土之前，就要先把止水鋼板安裝固定好在進行澆注。澆筑好混凝土以后，強度沒有

14、達到1</p><p><b>　　(二)混凝土澆筑 </b></p><p>　　通常情況下可以使用分節(jié)澆筑和連續(xù)澆筑兩種方法來澆筑水池混凝土。池壁分節(jié)澆筑應(yīng)先澆筑基礎(chǔ)底板，再澆筑池壁，然后澆筑環(huán)梁，最后澆筑頂蓋。連續(xù)澆注池壁應(yīng)按照現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)底板，再澆筑池壁，最后澆筑環(huán)梁及頂蓋的順序進行。 </p><p>　　(三)地下水池的防水 <

15、/p><p>　　在防水設(shè)計時應(yīng)根據(jù)工程性質(zhì)、使用要求、周圍環(huán)境等合理確定防水等級，根據(jù)防水等級確定防水措施。無論防水等級為幾級，水池混凝土都應(yīng)為結(jié)構(gòu)自防水混凝土，防水混凝土的抗?jié)B等級應(yīng)根據(jù)水頭高度與水池混凝土壁厚度確定，不得人為自行降低。根據(jù)防水等級要求，水池僅采用一道防水混凝土是不能滿足要求的，故一般還應(yīng)做柔性防水。在選用防水材料時應(yīng)考慮到水池使用環(huán)境惡劣、不易更換的特點，盡量選用耐久性好的材料。防水材料應(yīng)重視節(jié)

16、點設(shè)計，如池壁轉(zhuǎn)角及承臺處、積水坑等處，一旦構(gòu)造不當(dāng)，勢必形成“漏底之舟”，失去防水的意義。 </p><p>　　(四)混凝土養(yǎng)護要求 </p><p>　　夏季澆筑的混凝土，如養(yǎng)護不當(dāng)，會造成混凝土強度降低或表面出現(xiàn)塑性收縮裂縫等，因此，必須加強對混凝土的養(yǎng)護?；炷脸跄罅⒓催M行養(yǎng)護，連續(xù)養(yǎng)護14d以上。池壁在澆筑混凝土14d后方可拆模，養(yǎng)護時池壁頂設(shè)置灑水管，應(yīng)確保各部位池壁濕潤到

17、位。池底板及頂板澆筑完畢后的12h以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護。當(dāng)完成規(guī)定的養(yǎng)護時間后拆模時，最好為其表面提供潮濕的覆蓋層，池外及時回填土。 </p><p><b>　　結(jié)語 </b></p><p>　　目前，在鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計中，由于其特殊性與常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計、構(gòu)造要求上基本相同但也有所區(qū)別。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員不但要保證承載力構(gòu)件強度要求

18、，還要保證在正常使用狀態(tài)下的變形、裂縫和耐久性等要求。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]胡建強.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水池的設(shè)計與施工[J].建材世界，2013，02:66-70. </p><p>　　[2]程媛.淺論鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)后澆帶的設(shè)計與施工[J].城市建筑，2013，10:80. </p&g