較大直徑圓型水池結(jié)構(gòu)設(shè)計方法淺談 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：目前圓型水池結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有統(tǒng)一明確的設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，本文通過對某污水處理廠的二沉 池結(jié)構(gòu)設(shè)計分析，對較大直徑圓型水池進(jìn)行了粗淺的論述與探討，為其今后的完善和發(fā) 展提供一些參考。 關(guān)鍵詞： 鋼筋混凝土水池；裂縫控制；混凝土膨脹劑；無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力 Abstract: The current round pool structure design is no unified and clear design standards, this article through the structural design of the secondary settling tank in a sewage treatment plant, put out the shallow discourse and discussion on the larger diameter circular pool for future improvement and development to provide some reference.Key words: reinforced concrete pool； crack control； concrete expansive agent； unbonded prestressed TU991.34+3 A 隨著我國建設(shè)事業(yè)的發(fā)展以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷擴大，在市政污水、工業(yè)廢水等處理工程中，鋼筋混凝土水池是普遍的一種構(gòu)筑物。在實際工程設(shè)計中，鋼筋混凝土水池主要是靠混凝土自身的密實性來增強其 防水、抗?jié)B性能，它不再另設(shè)防水層，因此規(guī)范對池體裂縫做出了嚴(yán)格限制，所以裂縫控制則是鋼筋混凝土水池設(shè)計和施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 引起水池裂縫的因素很多，在設(shè)計過程中，部分設(shè)計者往往忽略了溫度、濕度變化作用對鋼筋混凝土水池池壁內(nèi)應(yīng)力的影響。我國給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50069-2002 和給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程 CECS138： 2002 中均給出規(guī)定，當(dāng)鋼筋混凝土現(xiàn)澆水池長度、寬度較大時，應(yīng)設(shè)置適當(dāng)溫度變化作用的伸縮縫，伸縮縫間距一般在 15m30m 之間，構(gòu)筑物的伸縮縫應(yīng)做成貫 通式，在同一剖面上連同基礎(chǔ)或底板同時斷開。這種縫的構(gòu)造相對復(fù)雜，施工較為困難，設(shè)計及施工都必須仔細(xì)認(rèn)真，否則就容易造成縫的滲漏現(xiàn)象，其滲漏成因主要是：首先它的橡膠止水帶接縫處，施工時稍微不慎就將出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。再有就是橡膠止水帶老化引起的漏水及止水帶處節(jié)點復(fù)雜不易澆注密實，對于大面積結(jié)構(gòu)，倘若底板漏水，會造成地基沉陷，使底板產(chǎn)生變形破壞，且底板修復(fù)相當(dāng)困難。況且其底板漏水不易察覺，直到底板發(fā)生破壞，漏水量劇增時，才會被發(fā)現(xiàn)。這將給今后的生產(chǎn)管理帶來很大麻煩。如今先進(jìn)的國家已經(jīng)取消了伸縮縫設(shè)計取而代之為整體結(jié)構(gòu) 設(shè)計。 就鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計與工藝及與施工間應(yīng)有密切配合。在水池設(shè)計過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員首先要了解工藝設(shè)計要求，例如較大水池壁與壁之間、壁板與底板之間的構(gòu)造加腋（八字角）要求是否會對工藝造成影響，如果工藝要求不允許加腋，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員就要在滿足工藝要求的前提下，采用其它措施來滿足結(jié)構(gòu)的要求。設(shè)計人員應(yīng)以設(shè)計規(guī)范為依據(jù)，各專業(yè)之間互相配合，對一些構(gòu)造措施應(yīng)區(qū)別情況靈活掌握使用。同時結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工息息相關(guān)。結(jié)構(gòu)設(shè)計在計算中已考慮施工諸多因素，比如水灰比、用水量、混凝土養(yǎng)護(hù)天數(shù)、后澆帶間隔天 數(shù)等等，這些設(shè)計條件必須向施工單位詳細(xì)說明，做好相關(guān)的技術(shù)交底，并要求施工單位逐一落實。而要做好這些又要求設(shè)計人員要了解施工，了解施工中新材料、新技術(shù)、新方法，了解施工順序，施工對設(shè)計的要求，使設(shè)計切合施工、方便施工。例如水池施工為便于支模及澆筑混凝土，一般在離池底及加腋以上300 500mm 處留置施工縫，設(shè)計人員應(yīng)考慮施工要求，在此范圍避免設(shè)計有預(yù)留洞口、預(yù)埋管道、懸挑梁板等。在水池設(shè)計中，一方面設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合具體情況，以較少的工程造價建設(shè)優(yōu)質(zhì)工程，另一方面設(shè)計人員對施工未按規(guī)范進(jìn)行施工等施工失誤所產(chǎn)生的 滲漏裂縫處理，也應(yīng)有所了解、準(zhǔn)備，對當(dāng)前常用處理裂縫及堵漏方法、所用材料應(yīng)有所了解，以便更好地完成設(shè)計的后期服務(wù)。 1 工程概況： 公主嶺市某污水處理廠是由多座鋼筋混凝土池體組成，其中兩個直徑為 48m，地上高度 2.7m，地下高度 2.0m 的圓形二沉池較大，為了解決溫度應(yīng)力問題按目前規(guī)范，原設(shè)計將被分為 7 塊，每塊之間用 30mm 寬伸縮縫完全隔離開來。 為了克服傳統(tǒng)水池的缺點，在水池設(shè)計中我們查找大量有關(guān)無縫設(shè)計資料最后水池 側(cè)壁采用了后張法無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，取消了 7 個塊體 結(jié)構(gòu)，水池底板采用 5 條后澆加強帶將水池設(shè)計為一個整體結(jié)構(gòu)，沒有設(shè)置任何伸縮縫。 2 工程設(shè)想及防裂施工措施 設(shè)計主要采取三種措施有： 設(shè)置混凝土后澆帶或加強帶和使用混凝土外加劑及預(yù)應(yīng)力技術(shù)。其具體做法是： 2.1 防止大體積現(xiàn)澆鋼筋混凝土的收縮裂縫出現(xiàn)，在抗?jié)B混凝土內(nèi)摻入 HEA 高效防水劑 2.2 在工程施工過程中，采用一些技術(shù)措施進(jìn)一步保證現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的抗?jié)B性能。 2.3 優(yōu)化混凝土配合比。 2.3.1 為防止混凝土自身滲漏，采用抗?jié)B混凝土，抗?jié)B等級 S8. 2.3.2 由于大體積現(xiàn)澆鋼筋混凝土易出現(xiàn)收縮裂縫，為提高水池底板混凝土的抗裂性能，在抗?jié)B混凝土內(nèi)摻入適量的 HEA 混凝土膨脹劑。 2.3.2.1HEA 微膨脹防水的理論分析 HEA 高效防水劑會使混凝土產(chǎn)生適度膨脹在鋼筋部位的約束下產(chǎn)生 0.2-0.8Mpa 的預(yù)應(yīng)力，能有效的補償混凝土的干縮和冷縮，同時由于 HEA 水化形成的大量鈣礬石晶體，具有填充細(xì)孔縫作用，使混凝土中孔徑下降，總空隙減少，大大改善了混凝土中孔結(jié)構(gòu)的分布，使混凝土更加密實，顯著提高混凝土的抗?jié)B抗裂性能及耐 久性和抵抗周圍環(huán)境介質(zhì)侵蝕的能力，防止鋼筋銹蝕。 HEA 防水劑具有緩凝作用，能夠延長混凝土凝結(jié)時間，且凝結(jié)時間可根據(jù)工作需要進(jìn)行調(diào)整，對于大面積施工水池非常有利。 HEA 混凝土的早期強度及 28 天強度較基準(zhǔn)混凝土提高10%以上，特別是早期強度的提高，對提高工程結(jié)構(gòu)的安全性及防止混凝土早期膨脹能的損失都是有利的，因為混凝土收縮大部分發(fā)生的在早期，故 HEA 混凝土抗裂性能相對提高。 HEA 的抗?jié)B性能良好是因為 HEA 混凝土的膨脹與強度發(fā)展協(xié)調(diào)，使膨脹能得以充分發(fā)揮，另外由于 HEA 的優(yōu)良減 水效果，使混凝土孔隙率減小。密實度進(jìn)一步提高。 3.3.2.2HEA 施工控制點。 3.3.2.2.1、 HEA 的活性較大，稱量誤差大會影響混凝土的強度及坍落度，且不易控制，所以混凝土拌和時嚴(yán)格控制稱量誤差，稱量誤差在 1% 。 3.3.2.2.2、由于 HEA 具有與自身相容性的高效減水成份，攪拌時間控制應(yīng)比普通混凝土延長 3060 秒。 3.3.2.2.3、保濕養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要，水池底板混凝土初凝后即開始澆水和蓋麻袋養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于 14 天，要始終保持表面濕潤狀態(tài)，以不見白為原則 。 3.3.2.2.4、振搗必須密實，不能過振或漏振，采用專人專區(qū)負(fù)責(zé)制，以混凝土開始泛漿和不冒泡為原則。對于大直徑套管底部混凝土密實度，在施工過程中通過敲擊模板聽音的方法檢查。 3 工程設(shè)計 無論后澆帶和加強帶都只能解決施工期間混凝土的收縮問題，并不能解決季節(jié)溫差（濕差）所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力問題。雖然有些超長水池沒有出現(xiàn)裂縫，那是因為池底板為平面，或地基對水池的摩擦力較小，或池體水平配筋較大，而并不是后澆帶，加強帶或外加劑起了主要作用。所以，底板設(shè)計采用混凝土后澆帶、加強帶和 使用混凝土外加劑技術(shù)，池壁采用后張法無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。 摻加混凝土膨脹劑的目的就是在混凝土中產(chǎn)生膨脹應(yīng)力。其產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力值是有限的，也就是說超過一定的界限就起不到應(yīng)有的作用。而且，若從工程耐久性方面考慮，水池結(jié)構(gòu)不宜使用含有鈣礬石類的膨脹劑。因為有些膨脹劑中存在延遲鈣礬石生成現(xiàn)象，所謂延遲膨脹就是當(dāng)混凝土硬化一段時間以后，混凝土中的鈣礬石再開始膨脹，即混凝土中的鈣礬石與混凝土本身的硬化不同步，因此我們對于延遲鈣礬石生成的潛在危險性應(yīng)有充分的認(rèn)識。 該工程水池底板尺寸超過國家規(guī)范規(guī)定的要 求，采取不設(shè)溫度伸縮縫，而設(shè)置 1m 左右寬的后澆帶和加強帶的做法。后澆帶混凝土待其兩側(cè)混凝土澆筑完畢后 2 個月左右再進(jìn)行澆注，而加強帶處鋼筋和混凝土膨脹劑摻量都要適當(dāng)增加，（粉劑）一般摻量 8%14%，最佳摻量：普通混凝土摻8%10%，加強帶摻 10%14%。如下圖 用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線來解決溫度應(yīng)力問題。當(dāng)池體長度和寬度都較長時，不設(shè)溫度伸縮縫，而在池壁水平方向均施加預(yù)應(yīng)力來解決溫度應(yīng)力問題。這是從根本上解決水池裂縫問題的方法。而且，混凝土被施加預(yù)應(yīng)力以后，混凝土本身受壓，該水池使用預(yù)應(yīng)力混凝土強 度等級 C40，其它混凝土強度等級 C30，抗?jié)B等級為 S8、 F200。鋼筋采用為 HPB235級及 HRB335 級普通鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋采用抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值為1860Mpa 的低松弛鋼絞線，公稱直徑為 15.24 mm，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采購標(biāo)準(zhǔn)要符合預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線 GB/T5224-2003 和預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲 GB/T5223-2003 標(biāo)準(zhǔn)的天津預(yù)應(yīng)力鋼絲一廠產(chǎn)品或江陰法爾勝鋼鐵制品有限公司等大型國營企業(yè)的產(chǎn)品，該產(chǎn)品必須得到設(shè)計和監(jiān)理工程師認(rèn)可。錨具采用上海建研所的 HVM 類錨具產(chǎn)品或北京建研院的 B S I 類錨 固體系。 為保證水池側(cè)壁有效的施加預(yù)應(yīng)力，我們在池壁沿60 設(shè)置肋板柱，在兩個方向上施加預(yù)應(yīng)力，池壁厚度為350mm，池壁混凝土澆筑要求： 1）首先底板杯口清理干凈，杯口底抹 16mm 后水泥砂漿，為提高壁板下端構(gòu)造質(zhì)量，保證計算邊界條件，杯口做法見壁板與底板聯(lián)接構(gòu)造示意圖。 2）水池側(cè)壁在澆筑前鋼筋要求綁扎牢固，池壁上下端環(huán)筋與豎向筋焊接，按設(shè)計要求布置無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，混凝土要分層連續(xù)澆筑，不得留有施工縫，分層振搗密實，每層澆搗高度 400mm 左右，上下兩層之間混凝土結(jié)合間歇時間控制在混凝土初凝前，隔層 混凝土連續(xù)施工直到池頂。 3）固定模板的鋼筋必須設(shè)置止水板以免滲漏，拆模后打掉鋼筋周圍的混凝土保護(hù)層，截斷支模鋼筋，用石棉水泥填平打?qū)?。同時施工時，應(yīng)嚴(yán)格控制杯口標(biāo)高及底板坡度，底板上應(yīng)有 1： 2 水泥砂漿 20mm。為保證工藝設(shè)備正常運轉(zhuǎn)中避免過大振動沖擊，在設(shè)計中要求池體結(jié)構(gòu)尺寸的允許偏差不大于下列數(shù)值： 該鋼筋筋混凝土水池裂縫設(shè)計控制在 00.1mm 之間。我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定鋼筋混凝土現(xiàn)澆水池裂縫一般控制在 0.2mm左右，如果采用普通鋼筋雖然也可控制在 0.1mm，但其用鋼量將會成倍增加。因此，采用預(yù)應(yīng)力 無縫整體水池設(shè)計，建造出來的水池不僅結(jié)構(gòu)耐性更強，且較少的工程造價。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分節(jié)點詳圖如下。 結(jié)束語 通過對大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁抗?jié)B措施的研究、探討、實施，工程的整體質(zhì)量取得了顯著的效果，所有大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池經(jīng)盛水實驗檢測均無滲漏，一次性通過驗收，達(dá)到了較好的水平，減少了應(yīng)修補帶來的工期拖延和人力物力的浪費，并且積累了較豐富和全面的經(jīng)驗，對于今后同類型結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑物施工質(zhì)量提供了有效的保證。 參考文獻(xiàn)： 1,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ/T 92-2004； 2,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB 50010-2002； 3 給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GB50069-2002； 4，給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程CECS138： 2002； 5,部分預(yù)應(yīng)力混凝土 杜拱辰，中國建筑工業(yè)出版社； 6,預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計（第三版）林同炎著； 7,后張預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計手冊中國建筑科學(xué)研究院， 陶學(xué)康主編； 8,工程結(jié)構(gòu)裂縫控制 王鐵夢，中國建筑工業(yè)出版社 。 閱讀相關(guān)文檔 :杭甬鐵路客運專線某箱梁預(yù)制場地基處理方案簡述 施工企業(yè)施工管理控制淺析 三維激光掃描儀在構(gòu)建油氣田數(shù)字管網(wǎng)中的應(yīng)用 加強內(nèi)控制度建設(shè) ,提高企業(yè)管理水平 高壓噴射注漿法土體加固在地鐵深基坑工程的應(yīng)用與控制 從微觀經(jīng)濟學(xué)原理淺談房產(chǎn) “ 限購令 ” 基于強度折減法的深基坑整體穩(wěn)