水池结构范文10篇

水池结构范文篇1

自20世纪末，全球各地区均记载了强震对地下结构所造成的破坏，随后关于地下结构的抗震技术研究进入了一个快速发展期。我国许多相关行业都曾推出关于结构抗震的行业规范。然而，最开始的抗震设计规范理论并不成熟，抗震设计方面的规定只是单纯地套用地上结构所受地震时的加速度反应公式，或者仅仅对围岩水土压力进行一定程度的放大，计算结构较实际情况有很大误差。针对各相关行业中抗震设计理论方法，大概可以总结为拟静力法、反应位移法、反应加速度法、时程分析法等几种。例如，在给排水工程设计领域，《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032—2003）[1]针对地下水池结构，提出应对结构施加动土压力、动水压力、自重惯性力作用，然而该计算方法是从振型分解反应谱演变而来，计算时仅考虑对静水土压力考虑一定程度的增大，并未详细解释该计算理论。自20世纪90年代以来，日本经历了数次强震影响，地下结构破坏严重，大型轨道交通车站、城市给排水网络均有不同程度的破坏，这迫使日本地下结构抗震方面的研究有了较大理论突破。2009年的日本下水道抗震工法指南中罗列了一系列抗震设计方法[11]，并分别给出了适用范围，这些计算方法考虑了土与围岩在地震时的相互反应，甚至一定程度上考虑了地震时水的剧烈晃动效应影响。1.1拟静力法。考虑结构在地震作用下受到自重惯性力、动水压力、动土压力，并采用相应的计算理论分别求出各部分受力，进而得出地震荷载组合值（见图1）。1.2反应位移法。考虑在地震时地下结构的变形受周围地层变形的控制，地层变形的一部分传递给结构，使结构产生应变、应力和内力，如图2所示。在此基础上，再分析有内水工况下水池的动力响应，而内水的地震动力响应较为复杂，而比较简单的处理方式仍然是采用静力模拟的方式来分析水压力，即考虑动水荷载与地震荷载的最不利组合。1.3反应加速度法。当采用有限元方法分析结构受力时，可针对土层与结构在发生最大位移时，通过对模型施加反应加速度，再分析结构的动力响应。该方法可参见《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909—2014）（见图3）。1.4时程分析法。当结构、土层复杂，抗震要求较高时，可采用时程分析法具体分析，即通过有限元模型建模，并输入地震波，分析模型在输入的地震波工况下的动力响应。2018年颁布的《地下结构抗震设计标准》（GB/T51336—2018）[9]在一系列抗震设计规范基础上做了较全面的补充和完善，几乎囊括了地下污水处理厂可能会涉及的各种结构类型。然而地下水池与传统的不带水结构形式仍有很大差异。

2地下结构抗震设计方面存在的问题

2.1地下污水处理厂池壁抗震受力计算。在分析水池池壁的抗震承载力时，地震作用力的取值存在一定争议。从工程设计的角度来说，水池结构应该遵循《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032—2003）[1]，然而水池通常隶属于市政工程，而同属于市政工程的轨道交通结构则遵循的是《城市轨道交通结构抗震设计规范》（GB50909—2014）[8]。这两本规范所规定的抗震设计理论和方法截然不同，目前各行业的抗震设计理论各有其特点和适用性，见表1。2.2水池中水的地震作用分析。水池结构与其他地下结构最大的不同点就是内部水的作用。地震工况下，水一方面受到地震力的作用，产生惯性力、晃动力等效应；另一方面，水的晃动进一步对水池中其他构筑物产生二次作用叠加，形成复杂的受力体系。在核动力工程中，白文婷等人分析了流固耦合对矩形水池的地震反应谱的影响，认为单向水池池壁在长边跨中处流固耦合效应明显，而在其他部位反应谱放大不明显[10]。然而在复杂水处理构筑物中，考虑到结构需要首先满足工艺要求，难以完全避免不规则或局部薄弱点的出现，此时应尽可能合理布置池壁和框架，避免较大流固耦合效应的不利作用。2.3地下污水厂的抗震构造措施研究。由于水池属于一种工业构筑物，设计时需要优先考虑使用功能，而不是结构最大的规则性和合理性，因此合理设置抗震措施、规避严重影响其抗震性能的布置形式，成为工程设计人员需要研究的方向。然而由于水池结构在强度方面通常具有一定的安全余量，其抗震性能和良好的抗震构造措施布置尚未得到足够重视，设计中仍然存在很大的随意性，这给水池的抗震性能带来了一定的安全隐患。2.4地下结构设缝形式对抗震设计的影响。大型的水处理构筑物长度方面远超《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）规定的可不设缝的间距，因此大型水池尤其是大型地下污水处理厂、调蓄池等构筑物很难避免结构变形缝的设置。然而与地上结构设置的抗震缝不同，地下结构无法设置留有一定间距的抗震缝，而必须以“引发缝”“完全缝”的形式布置，且中间需要埋设中埋式或外贴式止水带，从而满足防水要求。然而如此紧贴在一起的结构设缝形式尽管可以满足温度作用下的变形效应，却在抗震工况下形成一个复杂的受力点，若将缝两侧结构看成独立部分，则在地震作用下，理论上两侧结构在变形缝处可能发生碰撞破坏。

3地下水池抗震特点与设计要点

地下水池通常存在于大型地下污水厂、城市雨污水泵站、调蓄池等工程中。根据整个地下水池埋设深度，还可以分为半地下结构、全地下结构；若根据水池顶部是否加盖，可以分为有盖水池和无盖水池。一般情况下，依据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138：2002），池壁需要在静水压力、静外水土压力下达到正常使用极限状态工况下的裂缝控制要求，因此池壁结构比同规模的建筑结构中的剪力墙有更大的抗侧刚度，且整个构筑物通常为一种扁平式结构，整体性也比较好，所以通常情况下，水池具有良好的抗震性能。然而作为一种地下结构，水池外池壁受到土层位移影响，借鉴反应位移法的概念，水池在其高度范围内存在差异土层约束位移影响，进而使外部结构受到外力产生弯矩，而这种差异变形影响有必要进行分析和研究的。对于以池壁为主的水池结构，整个结构的抗震性能受到很多方面的影响，影响较大的是结构的整体性。3.1水池整体刚度强弱。对于地下水池，水池顶部一般设钢筋混凝土现浇盖板。有现浇钢筋混凝土盖板的水池，整体水平刚度较大，整体分析时，无论水池是否完全埋置于土层中，其上下表面的侧向力差异均较小，或者说其侧向反应位移差较小。通过有限元分析发现，一个10m左右水平跨度的水池结构，其上下表面处产生的反应位移差仅为毫米级，因此形状规则的有盖水池受地震作用很小，几乎可以忽略不计（见图4）。3.2是否穿越复杂土层。按照传统的反应位移法，其适用于均质土层或土层性质相近的多层土层，而对于土层起伏较大、土性变化较大的地层，其土层在地震作用下的反应位移差异也较大，若地下结构设置于此类环境的围岩中，则受到的地震反应位移约束差异也很大，结构受力将变得比较复杂。为了减小复杂土层对结构地震作用下的受力影响，在基坑开挖时，将地下结构两侧围岩进行一定范围的超挖，并用土回填，形成类似于一种软垫层的包裹体，在一定程度上降低地震力的影响。3.3结构强弱构件设置要点。水池结构中存在大量厚薄不均的池壁、隔墙、梁板、柱子等构件，刚度差异较大，其中池壁结构类似于民建结构中的剪力墙，具有很高的抗侧刚度；而梁、板、柱等构件所组成的结构类似于框架结构，抗侧刚度较弱，在地震工况下，地震力的传递和分配是一个复杂的力学体系。结构设计时应尽可能考虑由抗侧刚度较大的墙体来承受地震力，避免较大的侧向力作用在薄弱构件上（见图5）。例如，水池结构中常出现的外挑渠道即属于一种“上刚下柔”的结构，笔者认为应尽可能避免，或采取必要的构造加强措施。又如，某水池中央设置一根穿层柱，即使水在地震作用下可以耗能减震，但流体作用力对于抗侧力构件是一种破坏效应，如图6所示。

4结语

通常情况下，由于水池结构对变形和裂缝的严格控制要求，当所设计的水池满足了变形和裂缝要求时，其在短暂工况下的承载能力已经有一定的富余量。而地震工况属于一种偶然荷载组合，如果按照《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》（GB50032—2003）中所提的方法进行抗震承载力校核，大多数情况都可以满足强度要求，因此抗震分析未能得到工程设计人员的足够重视。然而由于水池结构的多样性和复杂性，若仔细分析各类特殊结构的水池抗震性能，则会发现结构中存在各种各样的不规则形和抗震薄弱点，在地震作用下，这些薄弱点极有可能发生破坏。

本文分析了多种边界条件下的地下水池抗震设计特点、存在的问题，以及在抗震计算方面的方法选取、结构构造形式的注意点等内容。然而水池结构形式多样，抗震设计工作也经常要针对特殊情况特殊对待；同时由于地下结构抗震方面的理论仍有待实践验证，且水的地震响应分析仍有很多疑点，水与结构在地震作用下的相互作用也比较复杂，仍需进一步研究和分析。

参考文献：

[1]GB50032—2003，室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范[S].

[2]CECS138：2002，给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程[S].

[3]GB50111—2006，铁路工程抗震设计规范[S].

[4]JTGB02—2013，公路工程抗震规范[S].

[5]DG/TJ08-2064—2009，地下铁道建筑结构抗震设计规范[S].

[6]GB50011—2010，建筑抗震设计规范[S].

[7]GB50267—1997，核电厂抗震设计规范[S].

[8]GB50909—2014，城市轨道交通结构抗震设计规范[S].

[9]GB/T51336—2018，地下结构抗震设计标准[S].

[10]白文婷，冯国忠，贾磊，等.液-固耦合对矩形水池池壁反应谱的影响[J].核动力工程,2018,39（5）:122-125.

水池结构范文篇2

关键词：水池结构；设计；施工

一、水池结构的设计

1.1结构设计应符合的规定

各种结构类别、形式的水池均应进行强度验算。根据荷载条件、工程地质条件和水文地质条件，决定是否验算结构的稳定性。钢筋混凝土水池应进行抗裂度或裂缝宽度的验算。在荷载作用下，构件截面为轴心受拉或小偏心受拉的受力状态时，应进行抗裂度验算，在使用阶段荷载作用下，构件截面为受弯、大偏心受压或大偏心受拉的受力状态时，应进行裂缝宽度的验算。预应力混凝土水池还应进行抗裂度验算。

1.2荷载及荷载组合

（1）各种荷载。

水压。这里指池内水压，是水池的主要荷载之一。现在习惯上将水池按满水来计算水压。这是因为:一方面很可能存在误操作而造成满池；另一方面今后工艺上有可能挖潜而超过原设计水位。

土压力。池外有填土的水池，土对池壁的侧压力通常用朗肯理论计算土的主动压力。但土的侧压力变化因素很多，如回填土的密实度、粘结力、内摩擦角等。实践证明，用朗肯理论计算主动土压力偏于安全。

地下水压力。地下水压对水池底板的托浮力是威胁水池底板安全的一种主要荷载，设计时应予以重视。为了抵消地下水对底板的影响，在用无梁板作为底板时，其最经济有效的办法是以池底浮土来平衡，而采用增加结构自重的方法是不经济的。当地下水位低于池底而不考虑地下水压时，需采取措施排除地表滞水。

温、湿度荷载。由于环境的影响，造成结构物产生温度或湿度的变化，从而引起结构物体积变化，当这种体积变化受到约束时，就会产生应力。通常将温度差及湿度差称之为温、湿度荷载。

（2）荷载组合。

①水压+自重。这是水池结构设计的基本组合。

②水压+自重+冬季温差。综合温差、湿差和水压的共同作用，当壁面冬季温差的绝对值大于夏季壁面湿差(化为等效温差)的绝对值时，这种情况是最不利的组合。

③水压+自重+湿差。综合温差、湿差和水压的共同作用，当夏季壁面湿差(化为等效温差)的绝对值大于冬季壁面温差的绝对值时，这种情况是最不利的组合。

④土压+自重。这是指池外有覆土的水池，当有地下水时还应包括地下水压，这种组合是水池荷载的基本组合之一，当水池建成后运营前以及水池放空期间均属此种荷载组合情况。根据上述几种情况，可归纳为如下两类:a.无覆土的水池，池壁的荷载应取上述四种组合的最不利情况求得内力。b.有覆土的水池，可不考虑2)和3)两种组合。

1.3截面设计的关键性问题

（1）强度设计的安全系数。

①水池顶盖强度设计的附加安全系数。顶盖所承受的荷载是自重、覆土重、活载等，其中自重和覆土重所占比例最大。由于土的容重随密度和含水量而变，其变异性较大，因此，附加安全系数取1.0是合适的。

②池壁强度设计的附加安全系数。池壁主要承受土压和水压，水深一般取满池计算，水的容重差别极小。土压强度一般用朗肯主动土压力理论，是略偏大的。从而说明池壁荷载的取值一般是高限，且变异性很小，因此，附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。

③底板强度设计的附加系数。池底实际上是与地基共同工作的，一般情况下计算水压及均布荷载均偏大。底板强度设计的附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。

（2）关于裂缝问题的探讨。根据对已建成水池所作的调查。

水池裂缝一般为竖向裂缝。这些裂缝有两种:一是贯穿性裂缝，由混凝土收缩引起的；二是出现于池壁外侧的表面裂缝，其逐步扩伸至全截面。另外在工程实践中发现，所有的外挑现浇走道板都产生严重裂缝，并随之扩展到池壁，因此，有必要考虑到预制装配式走道板，或作现浇走道板，每隔3m～4m设伸缩缝一道。

（3）构造配筋。水池池壁的构造配筋，宜按矩形和圆形水池加以区分。对于地面式矩形水池池壁，因对湿差和温差的影响甚为敏感，为避免产生贯穿裂缝，池壁水平向的最小构造配筋率每侧不小于0.15%为宜。对于无顶盖的水池往往在池壁顶部先开裂，宜在顶部每侧放置不小于2根Φ16的水平向钢筋。对于圆形水池池壁的环向最小构造配筋率，其外侧的最小构造配筋率不宜小于0.35%，内侧不宜小于0.15%，对于外池有覆土的水池池壁，其内、外侧宜对称配置，但全截面总配筋率不宜小于0.3%。水池底板最小构造配筋率，对于无顶盖的敞口水池，其底板上层钢筋的最小构造配筋率不宜小于0.15%，其下层配筋率及有顶盖的水池底板配筋率不小于0.1%。

（4）经济配筋率。对于矩形水池，当上端自由，下端固定的竖向截面池壁时，其最大配筋率在0.8%左右尚属经济。其他矩形水池的池壁，某一界面的最大配筋率可达到1.0%左右亦属经济范围。

二、水池结构的施工

2.1水池底板施工要点

(1)混凝土垫层(基础)浇筑前，应检查地基土质是否与设计资料相符合，如有不同，则应该针对不同情况加以处理，然后再浇筑混凝土垫层。(2)混凝土垫层在浇筑完毕后的1d～2d(视施工时的温度而定)，在垫层面测定底板中心，然后根据设计尺寸进行放线，定出柱基及底板的边线，画出钢筋分布线，依线铺放绑扎钢筋，接着安装柱基和底板外模板。(3)钢筋绑扎时，应详细检查钢筋直径、间距、位置、搭接长度、上下层钢筋的间距、保护层及预埋件的位置和数量，均应符合设计要求。上下层的钢筋要用铁撑(马凳)加以固定，防止在浇筑混凝土时发生变位。(4)柱基模板是悬空架设，下面用临时小方木撑在垫层上，边浇混凝土边取出小方木。(5)底板应一次连续浇筑完，不留施工缝。施工间歇时间不得超过混凝土的初凝时间。平板厚度在20cm以内可用平板振动器，厚度较厚时，则采用插入式振动器。(6)池壁为现浇混凝土时，底板与池壁连接处的施工缝可留在基础上口20cm处，如设计要求有止水钢板，在浇捣混凝土前，应将止水钢板安放固定。(7)混凝土浇筑完毕后，其强度尚未达到1.2MPa时，禁止振动，不得在底板上搭设脚手架，安放模板或搬运工具，并注意对混凝土的养护。(8)遇特殊情况需留施工缝时，应做成垂直的结合面，并注意结合面附近混凝土的密实。

2.2混凝土浇筑

水池混凝土一般可采用分节浇筑和连续浇筑。池壁分节浇筑的顺序:基础底板→池壁→环梁→顶盖。池壁连续浇筑的顺序:基础底板→池壁→环梁及顶盖。公务员之家

2.3防水层施工

水池内防水层施工按水塔内防水层施工进行。水池外壁一般喷涂沥青防水层。用作防水层的沥青必须符合规定标准，施工前应检查是否合格。施工前应将池外壁洗刷干净，先涂冷底子油，然后涂热沥青两道。

参考文献

水池结构范文篇3

【关键词】钢筋混凝土;矩形水池;结构设计

钢筋混凝土矩形水池被广泛应用于公用、农业、工业等领域的建筑施工、污水处理、给排水中。因此，为满足时展对钢筋混凝土矩形水池的工艺要求，设计人员需要从水池结构的建造标准入手，切实优化水池结构设计，从而为项目创造更加可观的经济效益与环境效益。

1钢筋混凝土矩形水池结构设计

1.1结构设计总体原则。为避免混凝土矩形水池出现开裂问题，在结构设计中应注重先进理念的应用，严格按照“高标准严要求”进行设计优化，同时控制好主观因素对结构设计效果的影响，始终结合工程材料更替周期，选取最佳的结构设计方案，保证设计与施工的安全适用性与经济合理性。此外，矩形水池超长结构是重点设计内容，需要选择科学合理的手段来降低工程成本，为矩形水池长远应用奠定坚实基础。1.2水池的选择顶板、池壁与底板是混凝土矩形水池的主要结构，可分为全地下、全地上、半地上三种埋深形式。在对其进行结构设计过程中，专业人员应根据场地实际情况、结构性能特点、建造工艺要求等进行全方位、多角度的考量。一般情况下，矩形水池的场地利用效率最高，施工技术简单，将多个水池组合在一起或是加盖房屋，会进一步增强矩形水池的结构设计效果，对工程效益的提升具有重要意义。1.3计算水池内力。底板、池壁的内力计算与顶板内力计算是分开的，敞口式、顶板独立的矩形水池池壁视为三边顶端自由连接；顶板封闭式矩形水池的底板与池壁视为铰接。一般情况下，水池底板厚度为池壁厚度的1.2~1.5倍，地基为软土的水池池壁与底板之间使用的是弹性固定支撑[1]。1.3.1底板内力计算。矩形水池底板内力受到地基反力的影响，使得池壁间距会对底板反力分布情况造成不同程度的影响。因此，在计算矩形水池底板内力的过程中，首先，考虑池壁刚性角度重叠长度与池壁间距的关系，避免间距过大造成池底发生变形，必要时可采用静力平衡法避免反力分布不均匀移动现象的发生。其次，地下水位高度小于水池底板高度时，地基压缩性就会呈现均匀变化状态，此时可计算小面积的水池地基反力来完成底板内力的计算。最后，当矩形水池底板与悬臂板结构较为相似时，可采用剪力计算悬臂板，对于等截面水池底板则应按照直线上内力分布情况计算地基反力。此过程主要是根据变截面、等截面两种地基反力分布情况计算相应的水池底板内力。此外，对于多跨连续板则应沿着宽度或是长边计算底板内力，同时按照双向板计算四边的传递弯矩与简支，从而将钢筋混凝土裂缝控制在0.2mm以下。1.3.2池壁内力计算。对于钢筋混凝土矩形水池来说，池壁内力是其内力计算的又一重要环节。在对池壁内力进行计算时，若池壁长与高的比值不小于3，应在较长的池壁取宽为1m的板作为计算单元，且这个计算单元内力计算的方向应与单板垂直方向相一致；当矩形水池池壁长与高的比值为0.5~3时，则应按照荷载在双向板上的传递特征，计算两个传递方向上的内力。因此，设计人员在进行钢筋混凝土矩形水池结构设计时，考虑温度、湿度荷载以及其他因素便可明确池壁内力，以此将工程裂缝控制在一定范围内[2]。1.4处理水池地基。在建设钢筋混凝土矩形水池的过程中，经常会遇到厚度不等的软土层，在一定程度上导致水池底部受力不均，矩形水池在一定反力作用下，会出现变形、结构破坏等问题。因此，矩形水池地基处理主要是解决地基承载力不高的问题，最终将土层不均匀沉降程度控制在一定范围内。在以往处理矩形水池地基时，采用预制桩、灌注桩等增强软土层地基的强度，但会增加工程成本，并且环境效益低。近些年，水池地基处理主建筑•节能要运用的形式为复合地基、填强夯法，其中复合地基处理法主要增强地基竖向强度，使得荷载分布在天然地基土与竖向增强体上。通常情况下，采用碎石桩、灰土挤密桩等柔性桩来增强桩基设计效果，对于桩数较多、地基布桩原理为成片分布的复合地基，需要进行静载荷试验来确定地基的承载力，同时进行单桩静载荷试验可进一步增强复合地基的黏结强度。在浇筑基地的混凝土之前，需要做好施工现场的勘察工作，计算出不同土质情况下垫层的底板中心，将模板架空进行混凝土浇筑，混凝土外部使用沥青来防止水泄漏。转角处是钢筋混凝土最长出现裂缝的部位，较大的裂缝会严重影响水池整体质量，因此需要将“暗梁”“暗柱”设置在底板、池壁、转角交接处，以此较少结构设计的薄弱环节。暗梁的高度应大于矩形水池池壁的厚度，受力水平钢筋应大于内外侧的配置，从而为钢筋混凝土矩形水池的结构设计优化奠定良好基础。1.5水池的防渗透处理。钢筋混凝土矩形水池被广泛应用于各个领域的水资源处理工程中，对于污水处理厂的钢筋混凝土矩形水池结构设计还应加强防渗透与防腐处理效果，以此保证水池能够以良好的性能投入使用。相关研究表明，防渗透能力不强的水池会造成地下水水发生二次污染，由于污水处理厂的水源来源复杂，对水池防渗透处理有着较高要求，针对新建矩形水池：①合理选择水泥材料与骨料级配，严格控制水泥的配合比，提高钢筋混凝土质量；②将模板、基层浇水湿透后，再进行混凝土的浇筑与振捣，进而保证工程质量，注意控制水泥的养护时间，避免早期脱落造成混凝土出现裂缝；③添加一定量的添加剂提高混凝土的综合性能，保证水池防渗透能力[3]。对于污水处理厂矩形水池：①将一定量的防护料加入混凝土表面孔隙中，如在混凝土表面使用有机硅材料，使得混凝土表明形成保护层杜绝水质渗透；②在混凝土表面涂抹高效的防护材料，避免水池内水质与外界水质发生交换，如使用环氧、聚氨酯增强酸性水质环境水池防渗透与防腐性能，使用环氧增强碱性水质环境水池防渗透与防腐性能，注意涂料需定期维护；③在钢筋混凝土外部贴能够隔绝外界水质的花岗岩、耐酸砖等，注意块材间的厚度控制在30mm以内，并做好勾缝处理，以此保证水池防腐、抗渗性能。

2AAO生物反应池结构设计要点分析

以污水处理厂的AAO生物反应池结构设计为例，为进一步提高钢筋混凝土矩形水池的应用效果，需要结合污水处理厂的处理效率与效果，运用生物反应池来减少污水处理能耗，充分发挥出AAO生物反应池结构设计的优势与价值。2.1水池抗浮设计要点。首先，设计人员需要考虑水池的自重浮沉，结合生物反应池抗浮系数、酸化池抗浮系数、沉淀与氧化池的抗浮系数，采用压重抗浮、抗拔锚杆、自重抗浮等对矩形水池的结构设计进行优化。其中，压重抗浮主要是利用顶板覆土、底板配重对水池抗浮进行设计；自重抗浮主要是加大水池底板、池壁、顶板的自重对水池进行抗浮设计。无论是哪种抗浮设计，在顶板处覆土便可有效提高水池的抗浮系数，在顶板上运用绿植处理，可进一步增强矩形水池的生态效果。对于中间有柱子的封闭式多格水池，还应完善排水系统，避免雨水过多堆积影响水池的正常使用，保障水池使用的安全性。AAO生物反应池的池底结构如图1所示。2.2超长结构设计要点。对于长度较大的生化组合池，一般情况下采用变形缝形式将生化组合池分为两个水池或根据水池实际需要设置膨胀加强带。在此过程中，设计人员需要严格按照相关规范标准的内容妥善设置伸缩缝间的距离，在对水池设置膨胀加强带时应注意温度与湿度的控制，避免对变形缝及水池整体结构造成较大的影响。与此同时，设计人员还应控制工程所用水泥的配合比，首选水化热低的水泥来提高水池的结构设计水平，保证AAO生物反应池能够投入实际使用，并可有效避免裂缝的产生。此外，结构设计人员在掌握水池设计特点与工程造价要求的前提下，需要将壁板厚度控制在700mm以上，同时合理考虑水池底部弯矩与壁板厚度间的关系，进而保证水池超长结构具有良好的性能。

3结语

综上所述，钢筋混凝土矩形水池经过长时间使用后，损耗速度会逐渐加快，这就要求设计人员科学合理计算矩形水池的底板与池壁内力、处理水池地基，同时加强防渗透与防腐的处理，对于AAO生物反应池，还应明确抗浮设计、超长结构设计的要求，以此保证水池结构设计的合理性、经济性，促进工程环境效益与社会效益的提升。

参考文献

[1]罗志机，王宝辉.钢筋混凝土水池结构设计要点及问题探讨[J].住宅与房地产，2019（6）：108.

[2]罗瑶.污水处理厂中水池结构设计要点的分析[J].智能城市，2020，6（7）：157-158.

水池结构范文篇4

关键词：水池结构；设计；施工

1水池结构的设计

1.1结构设计应符合的规定

各种结构类别、形式的水池均应进行强度验算。根据荷载条件、工程地质条件和水文地质条件,决定是否验算结构的稳定性。钢筋混凝土水池应进行抗裂度或裂缝宽度的验算。在荷载作用下,构件截面为轴心受拉或小偏心受拉的受力状态时,应进行抗裂度验算,在使用阶段荷载作用下,构件截面为受弯、大偏心受压或大偏心受拉的受力状态时,应进行裂缝宽度的验算。预应力混凝土水池还应进行抗裂度验算。

1.2荷载及荷载组合

（1）各种荷载。

水压。这里指池内水压,是水池的主要荷载之一。现在习惯上将水池按满水来计算水压。这是因为:一方面很可能存在误操作而造成满池;另一方面今后工艺上有可能挖潜而超过原设计水位。

土压力。池外有填土的水池,土对池壁的侧压力通常用朗肯理论计算土的主动压力。但土的侧压力变化因素很多,如回填土的密实度、粘结力、内摩擦角等。实践证明,用朗肯理论计算主动土压力偏于安全。

地下水压力。地下水压对水池底板的托浮力是威胁水池底板安全的一种主要荷载,设计时应予以重视。为了抵消地下水对底板的影响,在用无梁板作为底板时,其最经济有效的办法是以池底浮土来平衡,而采用增加结构自重的方法是不经济的。当地下水位低于池底而不考虑地下水压时,需采取措施排除地表滞水。

温、湿度荷载。由于环境的影响,造成结构物产生温度或湿度的变化,从而引起结构物体积变化,当这种体积变化受到约束时,就会产生应力。通常将温度差及湿度差称之为温、湿度荷载。

（2）荷载组合。

①水压+自重。这是水池结构设计的基本组合。

②水压+自重+冬季温差。综合温差、湿差和水压的共同作用,当壁面冬季温差的绝对值大于夏季壁面湿差(化为等效温差)的绝对值时,这种情况是最不利的组合。

③水压+自重+湿差。综合温差、湿差和水压的共同作用,当夏季壁面湿差(化为等效温差)的绝对值大于冬季壁面温差的绝对值时,这种情况是最不利的组合。

④土压+自重。这是指池外有覆土的水池,当有地下水时还应包括地下水压,这种组合是水池荷载的基本组合之一,当水池建成后运营前以及水池放空期间均属此种荷载组合情况。根据上述几种情况,可归纳为如下两类:a.无覆土的水池,池壁的荷载应取上述四种组合的最不利情况求得内力。b.有覆土的水池,可不考虑2)和3)两种组合。

1.3截面设计的关键性问题

（1）强度设计的安全系数。

①水池顶盖强度设计的附加安全系数。顶盖所承受的荷载是自重、覆土重、活载等,其中自重和覆土重所占比例最大。由于土的容重随密度和含水量而变,其变异性较大,因此,附加安全系数取1.0是合适的。

②池壁强度设计的附加安全系数。池壁主要承受土压和水压,水深一般取满池计算,水的容重差别极小。土压强度一般用朗肯主动土压力理论,是略偏大的。从而说明池壁荷载的取值一般是高限,且变异性很小,因此,附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。

③底板强度设计的附加系数。池底实际上是与地基共同工作的,一般情况下计算水压及均布荷载均偏大。底板强度设计的附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。

（2）关于裂缝问题的探讨。根据对已建成水池所作的调查。

水池裂缝一般为竖向裂缝。这些裂缝有两种:一是贯穿性裂缝,由混凝土收缩引起的;二是出现于池壁外侧的表面裂缝,其逐步扩伸至全截面。另外在工程实践中发现,所有的外挑现浇走道板都产生严重裂缝,并随之扩展到池壁,因此,有必要考虑到预制装配式走道板,或作现浇走道板,每隔3m～4m设伸缩缝一道。（3）构造配筋。水池池壁的构造配筋,宜按矩形和圆形水池加以区分。对于地面式矩形水池池壁,因对湿差和温差的影响甚为敏感,为避免产生贯穿裂缝,池壁水平向的最小构造配筋率每侧不小于0.15%为宜。对于无顶盖的水池往往在池壁顶部先开裂,宜在顶部每侧放置不小于2根Φ16的水平向钢筋。对于圆形水池池壁的环向最小构造配筋率,其外侧的最小构造配筋率不宜小于0.35%，内侧不宜小于0.15%，对于外池有覆土的水池池壁,其内、外侧宜对称配置,但全截面总配筋率不宜小于0.3%。水池底板最小构造配筋率,对于无顶盖的敞口水池,其底板上层钢筋的最小构造配筋率不宜小于0.15%，其下层配筋率及有顶盖的水池底板配筋率不小于0.1%。

（4）经济配筋率。对于矩形水池,当上端自由,下端固定的竖向截面池壁时,其最大配筋率在0.8%左右尚属经济。其他矩形水池的池壁,某一界面的最大配筋率可达到1.0%左右亦属经济范围。

2水池结构的施工

2.1水池底板施工要点

(1)混凝土垫层(基础)浇筑前,应检查地基土质是否与设计资料相符合,如有不同,则应该针对不同情况加以处理,然后再浇筑混凝土垫层。(2)混凝土垫层在浇筑完毕后的1d～2d(视施工时的温度而定)，在垫层面测定底板中心,然后根据设计尺寸进行放线,定出柱基及底板的边线,画出钢筋分布线,依线铺放绑扎钢筋,接着安装柱基和底板外模板。(3)钢筋绑扎时,应详细检查钢筋直径、间距、位置、搭接长度、上下层钢筋的间距、保护层及预埋件的位置和数量,均应符合设计要求。上下层的钢筋要用铁撑(马凳)加以固定,防止在浇筑混凝土时发生变位。(4)柱基模板是悬空架设,下面用临时小方木撑在垫层上,边浇混凝土边取出小方木。(5)底板应一次连续浇筑完,不留施工缝。施工间歇时间不得超过混凝土的初凝时间。平板厚度在20cm以内可用平板振动器,厚度较厚时,则采用插入式振动器。(6)池壁为现浇混凝土时,底板与池壁连接处的施工缝可留在基础上口20cm处,如设计要求有止水钢板,在浇捣混凝土前,应将止水钢板安放固定。(7)混凝土浇筑完毕后,其强度尚未达到1.2MPa时,禁止振动,不得在底板上搭设脚手架,安放模板或搬运工具,并注意对混凝土的养护。(8)遇特殊情况需留施工缝时,应做成垂直的结合面,并注意结合面附近混凝土的密实。

2.2混凝土浇筑

水池混凝土一般可采用分节浇筑和连续浇筑。池壁分节浇筑的顺序:基础底板→池壁→环梁→顶盖。池壁连续浇筑的顺序:基础底板→池壁→环梁及顶盖。

2.3防水层施工

水池内防水层施工按水塔内防水层施工进行。水池外壁一般喷涂沥青防水层。用作防水层的沥青必须符合规定标准,施工前应检查是否合格。施工前应将池外壁洗刷干净,先涂冷底子油,然后涂热沥青两道。

参考文献

水池结构范文篇5

关键词：水池施工验收正常使用极限状态

1.问题的提出

在污水处理厂或给水厂的设计中，我们经常会遇到大型的矩形或圆形水池。按照《给水排水构筑物施工及验收规范》（GBJ141－90）的有关规定，水池施工完毕后必须进行闭水试验，因此在进行水池的结构设计时必须考虑闭水试验这种工况。由于水池为储水构筑物，为确保其防渗、防漏和耐久，控制裂缝开展以及在某些情况下控制变形是必要的，按照新的《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069－2002）和《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138:2002）的规定，各种类别、形式的水池结构均应按正常使用极限状态验算，为便于设计人员操作，水池规范的5.3.3条第二款规定：“按正常使用极限状态验算时，应根据水池形式及其工况按表5.2.2选取不同的作用组合。”表5.2.2如下：

水池形式及工况

永久作用

可变作用

结构自重

池内水压

竖向土压力

池外土侧压力

预加力

不均匀沉降

顶板活载

地面堆积荷载

池外水压力

温

(湿)度作用

地下式水池

有盖水池

闭水试验

√

√

△

√

使用时池内无水

√

√

√

△

△

√

√

√

敞口水池

闭水试验

√

√

△

√

使用时池内无水

√

√

△

△

√

√

√

地面水池

有保温设施的有盖水池

闭水试验

√

√

△

√

使用时池内有水

√

√

△

△

√

无保温设施的有盖水池

闭水试验

√

√

△

√

使用时池内有水

√

√

△

△

√

√

敞口水池

闭水试验

√

√

△

√

使用时池内有水

√

△

△

√

注：1表中有“√”的作用为相应池型与工况应予计算的项目，有“△”的作用为应按具体设计条件确定采用，当外土压无地下水时不计池外水压力；

2表中未列入地下式有盖水池池内有水的工况，但计算地基承载力或池壁与池顶板为弹性固定时计算池顶板，须予考虑；

3（略）

（《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》表5.2.2）

对于上表，笔者有两个疑问：1、对于一半在地上，一半在地下的半地下式水池的各种工况如何选取？2、对于地面水池，正常使用和闭水试验这两种工况作用（荷载）的情况基本一致，而对于地下式和半地下式水池，这两种工况作用（荷载）的情况差异较大，对这种水池的闭水试验工况进行正常使用极限状态验算，是否合适？试看一例：

某污水处理厂曝气池为现浇混凝土矩形水池，水池池深为6m，地面以下埋深为3m，最高地下水位为地下1m，池壁近似为单向悬臂板，板长按6m计，池壁根部厚度设为650mm，混凝土为C25，钢筋为HRB335。池壁结构计算时有以下几种工况：（1）池内满水，池外无土（满水试验）；（2）池内无水，池外有土（检修）；（3）池内满水，池外有土（正常运行）。分别计算如下

工况类型

工况一

工况二

工况三

最大弯矩标准值（kN.m）

360

－47

313

最大弯矩设计值（kN.m）

457.2

－59.69

397.51

按照承载能力极限状态计算配筋面积（mm2）

2667

1300（最小配筋率）

2300

按照正常使用极限状态（裂缝）计算配筋面积（mm2）

4354

1300（最小配筋率）

3470

可以看到，对工况一按照正常使用极限状态验算，配筋会比工况三的配筋增加约25%。相应的造价也会增加很多。

2.问题的讨论与解决

《建筑结构可靠度统一标准》（GB50068－2001）第3.0.3条是这样表述的：“建筑结构设计时，应根据结构在施工和使用中的环境条件和影响，区分以下三种设计状况：（1）持久状况。在结构使用过程中一定出现，其持续期很长的状况。持续期一般与设计使用年限为同一数量级；（2）短暂状况。在结构施工和使用过程中出现频率较大，而与设计年限相比，持续期很短的状况。如施工和维修等；（3）偶然状况。在结构使用过程中出现频率很小，且持续期很短的状况，如火灾、爆炸、撞击等。对于不同的设计状况，可采用相应的结构体系、可靠度水准和基本变量等。”

显然，对水池进行闭水试验应属于上述第二种状况即短暂状况，对于这种状况是否进行正常使用极限状态验算，按照《建筑结构可靠度统一标准》中3.0.4条第三款表述，“对短暂状况，可根据需要进行正常使用极限状态设计。”但参照新的《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137:2002）第5.1.3条表述，“各类沉井结构构件的使用阶段均应按正常使用极限状态验算…”；以及旧规范《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69－84）第2.3.10条的说法，“钢筋混凝土构筑物和管道结构的构件，当在使用阶段组合荷载作用下为受弯、大偏心受压或大偏心受拉的受力状态时，应验算其裂缝宽度”。沉井与满水试验均为施工阶段，属于短暂状况，要求应该较之使用阶段要低。参照沉井规范和旧规范，笔者认为，水池试水这种工况，可以仅按承载能力极限状态进行验算而不需进行正常使用极限状态验算。但是对于具有特殊重要意义的水池则要具体研究确定。

水池结构范文篇6

关键词：水池结构；设计；施工

1水池结构的设计

1.1结构设计应符合的规定

各种结构类别、形式的水池均应进行强度验算。根据荷载条件、工程地质条件和水文地质条件,决定是否验算结构的稳定性。钢筋混凝土水池应进行抗裂度或裂缝宽度的验算。在荷载作用下,构件截面为轴心受拉或小偏心受拉的受力状态时,应进行抗裂度验算,在使用阶段荷载作用下,构件截面为受弯、大偏心受压或大偏心受拉的受力状态时,应进行裂缝宽度的验算。预应力混凝土水池还应进行抗裂度验算。

1.2荷载及荷载组合

（1）各种荷载。

水压。这里指池内水压,是水池的主要荷载之一。现在习惯上将水池按满水来计算水压。这是因为:一方面很可能存在误操作而造成满池;另一方面今后工艺上有可能挖潜而超过原设计水位。

土压力。池外有填土的水池,土对池壁的侧压力通常用朗肯理论计算土的主动压力。但土的侧压力变化因素很多,如回填土的密实度、粘结力、内摩擦角等。实践证明,用朗肯理论计算主动土压力偏于安全。

地下水压力。地下水压对水池底板的托浮力是威胁水池底板安全的一种主要荷载,设计时应予以重视。为了抵消地下水对底板的影响,在用无梁板作为底板时,其最经济有效的办法是以池底浮土来平衡,而采用增加结构自重的方法是不经济的。当地下水位低于池底而不考虑地下水压时,需采取措施排除地表滞水。

温、湿度荷载。由于环境的影响,造成结构物产生温度或湿度的变化,从而引起结构物体积变化,当这种体积变化受到约束时,就会产生应力。通常将温度差及湿度差称之为温、湿度荷载。

（2）荷载组合。

①水压+自重。这是水池结构设计的基本组合。

②水压+自重+冬季温差。综合温差、湿差和水压的共同作用,当壁面冬季温差的绝对值大于夏季壁面湿差(化为等效温差)的绝对值时,这种情况是最不利的组合。

③水压+自重+湿差。综合温差、湿差和水压的共同作用,当夏季壁面湿差(化为等效温差)的绝对值大于冬季壁面温差的绝对值时,这种情况是最不利的组合。

④土压+自重。这是指池外有覆土的水池,当有地下水时还应包括地下水压,这种组合是水池荷载的基本组合之一,当水池建成后运营前以及水池放空期间均属此种荷载组合情况。根据上述几种情况,可归纳为如下两类:a.无覆土的水池,池壁的荷载应取上述四种组合的最不利情况求得内力。b.有覆土的水池,可不考虑2)和3)两种组合。

1.3截面设计的关键性问题

（1）强度设计的安全系数。

①水池顶盖强度设计的附加安全系数。顶盖所承受的荷载是自重、覆土重、活载等,其中自重和覆土重所占比例最大。由于土的容重随密度和含水量而变,其变异性较大,因此,附加安全系数取1.0是合适的。

②池壁强度设计的附加安全系数。池壁主要承受土压和水压,水深一般取满池计算,水的容重差别极小。土压强度一般用朗肯主动土压力理论,是略偏大的。从而说明池壁荷载的取值一般是高限,且变异性很小,因此,附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。

③底板强度设计的附加系数。池底实际上是与地基共同工作的,一般情况下计算水压及均布荷载均偏大。底板强度设计的附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。

（2）关于裂缝问题的探讨。根据对已建成水池所作的调查。

水池裂缝一般为竖向裂缝。这些裂缝有两种:一是贯穿性裂缝,由混凝土收缩引起的;二是出现于池壁外侧的表面裂缝,其逐步扩伸至全截面。另外在工程实践中发现,所有的外挑现浇走道板都产生严重裂缝,并随之扩展到池壁,因此,有必要考虑到预制装配式走道板,或作现浇走道板,每隔3m～4m设伸缩缝一道。

（3）构造配筋。水池池壁的构造配筋,宜按矩形和圆形水池加以区分。对于地面式矩形水池池壁,因对湿差和温差的影响甚为敏感,为避免产生贯穿裂缝,池壁水平向的最小构造配筋率每侧不小于0.15%为宜。对于无顶盖的水池往往在池壁顶部先开裂,宜在顶部每侧放置不小于2根Φ16的水平向钢筋。对于圆形水池池壁的环向最小构造配筋率,其外侧的最小构造配筋率不宜小于0.35%，内侧不宜小于0.15%，对于外池有覆土的水池池壁,其内、外侧宜对称配置,但全截面总配筋率不宜小于0.3%。水池底板最小构造配筋率,对于无顶盖的敞口水池,其底板上层钢筋的最小构造配筋率不宜小于0.15%，其下层配筋率及有顶盖的水池底板配筋率不小于0.1%。

（4）经济配筋率。对于矩形水池,当上端自由,下端固定的竖向截面池壁时,其最大配筋率在0.8%左右尚属经济。其他矩形水池的池壁,某一界面的最大配筋率可达到1.0%左右亦属经济范围。

2水池结构的施工

2.1水池底板施工要点

(1)混凝土垫层(基础)浇筑前,应检查地基土质是否与设计资料相符合,如有不同,则应该针对不同情况加以处理,然后再浇筑混凝土垫层。(2)混凝土垫层在浇筑完毕后的1d～2d(视施工时的温度而定)，在垫层面测定底板中心,然后根据设计尺寸进行放线,定出柱基及底板的边线,画出钢筋分布线,依线铺放绑扎钢筋,接着安装柱基和底板外模板。(3)钢筋绑扎时,应详细检查钢筋直径、间距、位置、搭接长度、上下层钢筋的间距、保护层及预埋件的位置和数量,均应符合设计要求。上下层的钢筋要用铁撑(马凳)加以固定,防止在浇筑混凝土时发生变位。(4)柱基模板是悬空架设,下面用临时小方木撑在垫层上,边浇混凝土边取出小方木。(5)底板应一次连续浇筑完,不留施工缝。施工间歇时间不得超过混凝土的初凝时间。平板厚度在20cm以内可用平板振动器,厚度较厚时,则采用插入式振动器。(6)池壁为现浇混凝土时,底板与池壁连接处的施工缝可留在基础上口20cm处,如设计要求有止水钢板,在浇捣混凝土前,应将止水钢板安放固定。(7)混凝土浇筑完毕后,其强度尚未达到1.2MPa时,禁止振动,不得在底板上搭设脚手架,安放模板或搬运工具,并注意对混凝土的养护。(8)遇特殊情况需留施工缝时,应做成垂直的结合面,并注意结合面附近混凝土的密实。

2.2混凝土浇筑

水池混凝土一般可采用分节浇筑和连续浇筑。池壁分节浇筑的顺序:基础底板→池壁→环梁→顶盖。池壁连续浇筑的顺序:基础底板→池壁→环梁及顶盖。

2.3防水层施工

水池内防水层施工按水塔内防水层施工进行。水池外壁一般喷涂沥青防水层。用作防水层的沥青必须符合规定标准,施工前应检查是否合格。施工前应将池外壁洗刷干净,先涂冷底子油,然后涂热沥青两道。

参考文献

水池结构范文篇7

钢筋混凝土水池根据用途、结构、建造位置、形状、施工方法、配筋方式等有多种分类.水池的池壁也有多种结构形式，根据荷载分布情况可分为变厚池壁和等厚池壁，等厚池壁还可分为圆形与矩形，二者区别在于体积大小，前者容量200m3左右，后者200-1000m3，变厚池壁则主要适用于容量＞1000m3的水池.根据用途和施工工艺，水池的池底也有诸如倒球壳、倒锥壳等多个复杂形式.水池承受荷载竖向有池顶与池底荷载两种，水平则为池壁荷载，具体示意图见图2.像池顶荷载计算时需要注意活荷载与雪荷载取最大值的筛选准则.池底何在相对整体式地板而言，荷载计算为地下水浮力与地板承受地基反力，效果为底板中产生弯矩与剪力.除去上述荷载之外，对水池结构产生影响的作用力还有诸如温度、湿度与地震作用等.温度与湿度的变化会导致混凝土膨胀或收缩变形，产生附加应力，也称为温度或湿度应力，导致这种应力产生的原因为水池内外温度与湿度的差异.地震作用会破坏水池结构，所以设计时需盐酸水平地震作用，从而达到良好的抗震效果，低于一定烈度下的地震作用.设计时目前多以7度、8度以下地震烈度为考量，多选择地面式或者地下式水池，对于有顶盖的矩形水池着重采取抗震构造措施.在地震烈度＞8度时除去考虑水平地震效应外，还必须考虑竖向地震作用影响，通过平方与开平方的方法计算组合获得结果.目前水池的荷载计算主要方式主要依据池内有无满水、池外有无土进行组合计算.

2混凝土水池设计

在分析完混凝土水池荷载情况之后，在水池结构设计时需要考虑这些荷载作用.下面我们以矩形钢筋混凝土水池为例做结构设计分析.首先，完成长高比池壁的计算假定.侧向荷载作用下，水池不同长高比受力情况有所差异，根据池壁单向与双向受力情况做划分。水池结构的布置要符合设计原则，像矩形水池均为长方形，布置时要考虑地形.基础形式为挡土墙水池基础多采用池壁下设置带形基础，地板采用铺砌式结构，地板做成整体式，水池基础为水平框架式和双向板式.伸缩缝的设置上要考虑建造位置，比如土基中矩形水池，伸缩缝间隔情况如下：普通≤20m，温度区间段≤20m，岩基中间隔≤15m；比如建造在土基中的钢筋混凝土矩形地下式水池，伸缩缝间隔情况如下：普通≤30m，岩基中间隔≤20m.水池池壁结构形式的选择情况如下：开敞式水池宜选择变厚池壁，池底厚度为池壁的1.5倍；挡土墙式选择等厚池壁；水平框架式池壁选择变厚池壁.遵照以上设计原则，水池的结构设计将会保持合理性与稳定性，利于施工.

3钢筋混凝土水池施工要点

钢筋混凝土水池施工中要注意施工缝、混凝土浇筑与养护等施工要点.像施工缝，在底板浇筑完成后，池壁与底板的施工缝要在八字以上1.5m与2m处，底板和柱的施工缝在表面.池壁竖向浇筑要一次浇到施工缝处，并对柱身、柱帽等做两次浇筑，以确保稳定性.对施工缝还要做凿毛处理，将不密实表面或者浮浆凿掉，还要避免损及混凝土棱角，避免剔出粗集料.钢筋绑扎时可使用板凳筋做法或者排架法.混凝土浇筑过程中要保持池壁模板的稳定，避免变形或硬化失败.至于施工缝要提前清理，保持合理湿润度，在浇筑前铺与混凝土配比相同的水泥砂浆，浇筑部分分层完成，每层厚度≤4m，间隔时间不宜过长，均匀摊铺.在浇筑顶部时，要暂停1h，在混凝土下沉后做二次震动，消除可能因沉降造成的裂缝，浇筑完成后及时洒水养护.养护根据季节不同有不同注意要点，比如夏季因高温干燥或者多雨等混凝土强度会受影响出现收缩裂缝后，必须在初凝后联系养护两周才能拆模，养护期间还要及时洒水，保证湿润到位.完成养护拆模时表面还要添加超时的覆盖层，及时回填土，保证混凝土水池的施工质量.

4钢筋混凝土水池施工实例分析

我们以某公司社区配套设施工程污水处理厂污水池土建工程为例分析下施工情况.污水池长22.5m、宽13.8m，设计绝对标高24.8m，基础底标高-3.17m，基础垫层砼强度等级C10，池体砼强度等级为C25.S6，抗震等级6度.施工前做好现场技术准备与现场准备，尤其是现场准备，标高点根据现场引测的±0.000测定标高，做好钢筋型号抽样检验，器具提前进场，尤其是雨天施工做好现场准备.下面我们以钢筋施工与模板施工两大要点为例进行分析.钢筋施工是水池施工重点，钢筋要根据施工要求对型号进行选择，对加工尺寸进行核对，所选用钢筋必须保证提前做好清洁，表面无损伤与锈蚀，不使用带颗粒状的老锈钢筋.至于钢筋弯折与弯钩，要根据钢筋等级分类确定弯折标准，比如Ⅰ级钢筋末端180°弯钩，圆弧弯曲半径≥直径2.5倍，平直部分长度≥直径3倍，弯曲加工时φ10以下按配料单尺寸做弯曲点标志.粗钢筋及复杂形状钢筋弯曲时，要标明弯曲点位置，工作台上标明弯曲控制点，做好偏差控制.比如箍筋的内净尺寸允许偏差为±5㎜，弯起钢筋的弯曲位置允许偏差为±20㎜，根据弯曲情况确定允许偏差，确保其合用.柱钢筋安装中要按照给出位置线进行绑扎，控制好间距，根据污水池情况计算好间距与钢筋数量，钢筋箍筋接头绑扣以八字形为主，箍筋与主筋保持垂直，箍筋与柱角筋做双扣绑扎，板钢筋安装前要做好模板清理，按照画线—绑板受力钢筋—绑负弯距钢筋及角筋的顺序完成施工，确定好主筋分布筋间距后按照先受力钢筋后分布筋的顺序进行安装，绑扎时距梁边距为50㎜，绑扎负筋时要中间加Ф8间距1个/㎡的钢筋马凳，以确保上部钢筋的位置.安装完成后要做好质控验收，做成分检验与专项检验确保施工效果，保证钢筋绑扎符合施工要求.模板制作要根据污水池施工现场进行加工配置，从尺寸、型号到数量做好标记，按照放线-搭设支模架-安装墙壁模板-安装板底模-安装柱节点模顺序完成施工.放线时要注意根据垫层、板面和基础情况做好测量标记，方便放线.根据污水池施工要求，支模架搭设间距为800×800，水平杆设置距地分别为300㎜、1500㎜，拧紧纵横杆与剪刀撑；墙壁模板安装中可采用50×100木方子、直径10㎜对拉螺栓做加固，螺栓中间加焊止水环和钢筋顶托，防漏水和混凝土浇筑时截面变小；板底模安装中要确保稳固不下沉，做抄平检查，模板板缝采用胶带粘贴，复核模板面标高和板面平整度、拼缝、预埋件和预留洞的准确性；最后安装柱节点模，做加固密封，防止漏浆.安装完成后要进行自检，再进行后续施工.

水池结构范文篇8

改革开放以来，我国兴建了大批污水处理厂，其圆形沉淀池大部分采用预制拼装连续绕丝预应力结构，如全国著名的大型污水处理厂——天津纪庄子污水处理厂、杭州四堡污水处理厂、天津东郊污水处理厂、北京高碑店污水处理厂、沈阳北部污水处理厂等圆形水池均采用此种结构型式。初步估计，在污水处理行业中，此种类型水池有数百座之多，其他行业圆形水池、贮仓、油罐等采用预应力绕丝结构的也很多。应该说，经多年使用后均存在着不同程度的隐患，如何加固此种类型的水池，应该是目前急需解决的课题。

1碳纤维补强技术

此种结构的水池加固可采取多种方案，如在水池外做钢筋混凝土柱及几道环梁，又如在水池外做钢筋混凝土张拉柱，然后重新配置无粘结预应力钢筋等，另外还有一些其他方案，但施工都比较困难，有的还要破坏原有的喷浆和预应力绕丝，给施工带来一定程度的危险性，而且加固后的水池也不美观，尤其是在水池仍可正常运行而只是存在破坏的隐患时采取以上加固方案，对原结构有一定的损伤，就显得不尽合理。

结构体外碳纤维补强技术的出现与应用给水池加固开拓了新的领域。碳纤维补强对加固构筑物有着卓越的效果，它可以最大限度地保留原来建筑的结构特点，且不增加构筑物的重量，不改变原建筑结构的外型。碳纤维具有极优越的品质，是一种广泛应用于航空航天领域的高科技材料。碳纤维丝的直径为5～8μm，具有良好的柔性，其弹性模量大，密度小，抗疲劳强度高，耐久性能好，耐磨损，抗腐蚀，抗拉强度是一般钢材的7～10倍，用环氧树脂将它与结构物粘贴后形成一体，能可靠地与钢筋混凝土共同工作。以碳纤维为组分、以树脂为基体的碳纤维增强树脂基复合材料CFRP片，是将碳纤维束按设定的方向排列在一个平面内，用少量粘结剂将纤维丝粘贴成片状，碳纤维具有上述优越的力学性能，而树脂具有良好的防水性能，可对混凝土的劣化及钢筋的腐蚀起到抑制作用，且耐酸、碱、盐及大气环境腐蚀。实验证实，碳纤维及树脂在化学上是相当稳定的物质，具有理想的抗紫外线侵蚀能力，耐久性好，两种物质结为一体的CFRP片粘着于混凝土物体表面，对结构起到加固作用。CFRP片的突出特点是与混凝土形成一体而共同承担应力。

碳纤维加固建筑结构的优越性已为国内外的工程实践所证实。使用此种技术修补加固混凝土结构，自20世纪80年代问世以来，90年代逐步应用于桥梁、隧道、烟囱、楼宇等混凝土结构物的补修补强，在加固技术上有了很大的发展，特别是1995年日本阪神大地震后，碳纤维补强技术在震毁建筑物的补强中贡献卓著，引起国际建筑界的重视，在欧、美、亚等洲得到了迅速推广。1998年，天津市政工程局与北京特希达科技有限公司合作，率先在于家岭桥加固工程中应用该项技术，得到了满意的效果。到目前为止，在全国应用此技术已加固桥梁工程20余座，加固包括北京人民大会堂在内的工业与民用建筑数十项工程，均获得成功。

2圆形水池补强的探讨

CFRP主要用于加固受拉、受剪、拉弯的钢筋混凝土构件。由于CFRP具备优异的抗拉性能，在加固的混凝土结构中能起到直接钢筋或间接钢筋的作用，因此，特别适用于地上和半地上圆形水池的加固。污水处理厂的地上、半地上圆形水池，在使用阶段因池壁环拉力较大，一般采用预制拼装连续绕丝预应力结构。根据计算，若考虑池壁底端铰接、顶端自由，那么沿池壁高度为0.5～0.7H处环拉力应最大。该部位配置预应力钢筋较密，其外喷保护钢丝的砂浆施工质量也不容易保证，钢丝产生锈蚀的可能性较大，因此加固水池池壁的中部应是关键。在污水处理厂中，圆形初沉池及二沉池一般为半地上水池，根据工艺要求多数二沉池埋地较深，在使用阶段，池外土能抵抗一部分由池内满水时对池壁产生的环拉力，因此比较安全。但初沉池则不同了，一般池壁外露较多，需要加固的可能性较大。加固时，可在池壁中部粘贴CFRP箍，即可达到加固的目的，当然，应根据计算决定配置CFRP箍的宽度、层数和间距。一般情况下，水池曾有过长期渗漏的部位或观察池外壁喷浆有开裂起鼓现象，已存在破坏的隐患，就应引起重视。此时，预应力钢筋并未失效，在水池环拉力较大的部位及因渗漏钢丝可能锈蚀的部位进行加固，可使CFRP和原绕丝预应力钢筋共同工作，达到加固目的。

加固的施工程序比较简单，首先根据水池的使用情况分析确定加固部位及箍的宽度，认真检查加固部位的原有喷浆表面有无疏松、起鼓、开裂、松脱、露筋等现象，如有应做必要的清除、防锈及灌缝处理；然后用高压水冲洗干净，用高标号水泥砂浆抹箍，使之基面平滑，并确保无原有喷浆的尖刺，待水泥砂浆达到强度后涂底层界面剂，使底层树脂渗入到水泥砂浆中，增加粘贴的结合力；然后检查表面，如有小孔，应用环氧腻子修补平整，如表面存在凹凸糙纹，应用砂纸打磨平整，去掉灰尘，随之刷涂环氧树脂，将碳纤维片粘贴于表面，再涂刷一层粘结树脂，根据温度条件在自然环境下养护一至两周即加固完毕。修复补强作业完成后，碳纤维片表面可根据环境需要涂刷各种性能和不同颜色的涂装，以增加补强的效果，使水池更加美观，而且水池后期维修费用会大大降低。

水池结构范文篇9

1.1结构设计应符合的规定

各种结构类别、形式的水池均应进行强度验算。根据荷载条件、工程地质条件和水文地质条件,决定是否验算结构的稳定性。钢筋混凝土水池应进行抗裂度或裂缝宽度的验算。在荷载作用下,构件截面为轴心受拉或小偏心受拉的受力状态时,应进行抗裂度验算,在使用阶段荷载作用下,构件截面为受弯、大偏心受压或大偏心受拉的受力状态时,应进行裂缝宽度的验算。预应力混凝土水池还应进行抗裂度验算。

1.2荷载及荷载组合

（1）各种荷载。

水压。这里指池内水压,是水池的主要荷载之一。现在习惯上将水池按满水来计算水压。这是因为:一方面很可能存在误操作而造成满池;另一方面今后工艺上有可能挖潜而超过原设计水位。

土压力。池外有填土的水池,土对池壁的侧压力通常用朗肯理论计算土的主动压力。但土的侧压力变化因素很多,如回填土的密实度、粘结力、内摩擦角等。实践证明,用朗肯理论计算主动土压力偏于安全。

地下水压力。地下水压对水池底板的托浮力是威胁水池底板安全的一种主要荷载,设计时应予以重视。为了抵消地下水对底板的影响,在用无梁板作为底板时,其最经济有效的办法是以池底浮土来平衡,而采用增加结构自重的方法是不经济的。当地下水位低于池底而不考虑地下水压时,需采取措施排除地表滞水。

温、湿度荷载。由于环境的影响,造成结构物产生温度或湿度的变化,从而引起结构物体积变化,当这种体积变化受到约束时,就会产生应力。通常将温度差及湿度差称之为温、湿度荷载。

（2）荷载组合。

①水压+自重。这是水池结构设计的基本组合。

②水压+自重+冬季温差。综合温差、湿差和水压的共同作用,当壁面冬季温差的绝对值大于夏季壁面湿差(化为等效温差)的绝对值时,这种情况是最不利的组合。

③水压+自重+湿差。综合温差、湿差和水压的共同作用,当夏季壁面湿差(化为等效温差)的绝对值大于冬季壁面温差的绝对值时,这种情况是最不利的组合。

④土压+自重。这是指池外有覆土的水池,当有地下水时还应包括地下水压,这种组合是水池荷载的基本组合之一,当水池建成后运营前以及水池放空期间均属此种荷载组合情况。根据上述几种情况,可归纳为如下两类:a.无覆土的水池,池壁的荷载应取上述四种组合的最不利情况求得内力。b.有覆土的水池,可不考虑2)和3)两种组合。

1.3截面设计的关键性问题

（1）强度设计的安全系数。

①水池顶盖强度设计的附加安全系数。顶盖所承受的荷载是自重、覆土重、活载等,其中自重和覆土重所占比例最大。由于土的容重随密度和含水量而变,其变异性较大,因此,附加安全系数取1.0是合适的。

②池壁强度设计的附加安全系数。池壁主要承受土压和水压,水深一般取满池计算,水的容重差别极小。土压强度一般用朗肯主动土压力理论,是略偏大的。从而说明池壁荷载的取值一般是高限,且变异性很小,因此,附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。

③底板强度设计的附加系数。池底实际上是与地基共同工作的,一般情况下计算水压及均布荷载均偏大。底板强度设计的附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。

（2）关于裂缝问题的探讨。根据对已建成水池所作的调查。

水池裂缝一般为竖向裂缝。这些裂缝有两种:一是贯穿性裂缝,由混凝土收缩引起的;二是出现于池壁外侧的表面裂缝,其逐步扩伸至全截面。另外在工程实践中发现,所有的外挑现浇走道板都产生严重裂缝,并随之扩展到池壁,因此,有必要考虑到预制装配式走道板,或作现浇走道板,每隔3m～4m设伸缩缝一道。

（3）构造配筋。水池池壁的构造配筋,宜按矩形和圆形水池加以区分。对于地面式矩形水池池壁,因对湿差和温差的影响甚为敏感,为避免产生贯穿裂缝,池壁水平向的最小构造配筋率每侧不小于0.15%为宜。对于无顶盖的水池往往在池壁顶部先开裂,宜在顶部每侧放置不小于2根Φ16的水平向钢筋。对于圆形水池池壁的环向最小构造配筋率,其外侧的最小构造配筋率不宜小于0.35%，内侧不宜小于0.15%，对于外池有覆土的水池池壁,其内、外侧宜对称配置,但全截面总配筋率不宜小于0.3%。水池底板最小构造配筋率,对于无顶盖的敞口水池,其底板上层钢筋的最小构造配筋率不宜小于0.15%，其下层配筋率及有顶盖的水池底板配筋率不小于0.1%。

（4）经济配筋率。对于矩形水池,当上端自由,下端固定的竖向截面池壁时,其最大配筋率在0.8%左右尚属经济。其他矩形水池的池壁,某一界面的最大配筋率可达到1.0%左右亦属经济范围。

2水池结构的施工

2.1水池底板施工要点

(1)混凝土垫层(基础)浇筑前,应检查地基土质是否与设计资料相符合,如有不同,则应该针对不同情况加以处理,然后再浇筑混凝土垫层。(2)混凝土垫层在浇筑完毕后的1d～2d(视施工时的温度而定)，在垫层面测定底板中心,然后根据设计尺寸进行放线,定出柱基及底板的边线,画出钢筋分布线,依线铺放绑扎钢筋,接着安装柱基和底板外模板。(3)钢筋绑扎时,应详细检查钢筋直径、间距、位置、搭接长度、上下层钢筋的间距、保护层及预埋件的位置和数量,均应符合设计要求。上下层的钢筋要用铁撑(马凳)加以固定,防止在浇筑混凝土时发生变位。(4)柱基模板是悬空架设,下面用临时小方木撑在垫层上,边浇混凝土边取出小方木。(5)底板应一次连续浇筑完,不留施工缝。施工间歇时间不得超过混凝土的初凝时间。平板厚度在20cm以内可用平板振动器,厚度较厚时,则采用插入式振动器。(6)池壁为现浇混凝土时,底板与池壁连接处的施工缝可留在基础上口20cm处,如设计要求有止水钢板,在浇捣混凝土前,应将止水钢板安放固定。(7)混凝土浇筑完毕后,其强度尚未达到1.2MPa时,禁止振动,不得在底板上搭设脚手架,安放模板或搬运工具,并注意对混凝土的养护。(8)遇特殊情况需留施工缝时,应做成垂直的结合面,并注意结合面附近混凝土的密实。

2.2混凝土浇筑

水池混凝土一般可采用分节浇筑和连续浇筑。池壁分节浇筑的顺序:基础底板→池壁→环梁→顶盖。池壁连续浇筑的顺序:基础底板→池壁→环梁及顶盖。2.3防水层施工

水池内防水层施工按水塔内防水层施工进行。水池外壁一般喷涂沥青防水层。用作防水层的沥青必须符合规定标准,施工前应检查是否合格。施工前应将池外壁洗刷干净,先涂冷底子油,然后涂热沥青两道。

参考文献

水池结构范文篇10

［关键词］污水处理厂；解酸化池；二沉池；生物反应池；转盘滤池

1污水处理厂生化组合池的特点

污水处理厂中的生化组合池具有以下特点：第一，缩短污水处理时间，由于生化组合池能够提供良好的时间程序，与空间程序污水处理技术相比，更加先进，污水的分离效果更加明显。第二，生化组合池利用微生物将污水中含有的COD降解，能够减少各项能源的损耗，并且占地面积比较小，运行稳定，方便管理人员进行管理。第三，具有明显的经济效益，能够将各类污水进行有效清理，为居民提供良好的生活环境[1]。如果污水处理厂当中的生化组合池设计不合理，会降低污水处理效果，因此，为了更好地提高生化组合池的运行效率，增强污水处理效果，做好结构设计工作特别关键。对于生化组合池结构设计人员来说，要结合污水处理量，对原有的结构设计方案进行优化，在提升污水处理速率的同时，减少能源损耗，还居民一个更加清澈的河流。

2污水处理厂生化组合池结构设计要点

2.1案例分析。在某污水处理厂当中，通过将不同的水池进行组合，形成结构稳定的生化组合池，能够保证污水处理效果得到全面提升。在该污水处理厂当中，主要将水解酸化池、二沉池、生物反应池与转盘滤池进行组合。该污水处理厂结构设计基准期为50a，地基基础等级为乙级，构筑物的环境类别为二（b）类，抗震设防烈度为7度，地下水类型主要分为第四系砂层孔隙水与基岩裂隙水，基础土层的透水性能比较差，地下水比较丰富。2.2加强地基处理。结合该地区的地质勘察数据能够得知，生化组合池中的水解酸化池底板处于淤泥层，与强风化泥质粉砂岩层距离50cm左右[2]。结合初步计算的结果能够得知，该水池地基的反力为140KPa左右，故设计人员可以将强风化泥质粉砂土岩层作为天然基础持力层，而素填土或者淤泥层则不能够作为地基持力层。由于生化组合池中的二沉池与转盘滤池下部淤泥层厚度比较大，已经超过10m，如果仍然采用换填方法进行施工，会影响生化组合池的可靠性，设计人员可以采用桩基础施工方法进行施工，也可以采用复合地基处理方法，在该污水处理厂当中，结构设计人员经过大量的计算之后，决定采用复合地基处理方法进行施工。2.3合理确定水池壁板厚度。结构设计人员需要合理确定水池壁板厚度。通常情况下，设计人员要准确计算生化组合池的壁板弯矩，并严格控制壁板配筋率，水池壁板的配筋率不能够小于0.5%，不宜超过0.8%，顶板的厚度在150mm到250mm之间。由于生化组合池的自重抗浮缺口比较小，结构设计人员可以增加水池壁板厚度，壁板利用自重来抗浮。利用有限元软件进行分析，水解酸化池的池壁计算数据见表1。经过认真计算污水处理池的壁板厚度之后，水池结构设计人员能够更好的了解生化组合池结构特点，保证水池的壁板厚度大于700mm，不断降低工程造价。在该污水处理厂中，生化组合池结构设计人员如果采用变截面池面，因为水池壁板的下部刚度比较大，水池底部的弯矩比也比较大，通过适当增加水池壁板厚度，会增加工程造价。2.4水池的抗浮设计要点。如果只考虑生化组合池的自动抗浮，则水解酸化池的抗浮系数是1.08，生物反应池的抗浮系数是0.97，二沉池与转盘滤池的抗浮系数为1.58，这一系列抗浮系数均不满足生化组合池抗浮设计规定。因此，生化组合池结构设计人员要加强抗浮设计力度，并采用自重抗浮、压重抗浮等方式，适当提高生化组合池的抗浮水平。因为该生化组合池中的生物反应池底部为天然基础，水池结构自动和地下水浮力差距较小，结构设计人员可以选择自重抗浮方式或者压重抗浮，所谓自重抗浮，主要指的是适当增加组合水池的壁板厚度、底板与顶板截面，提高水池的自重。压重抗浮主要指的是在水池的底板进行配重，顶板处进行覆土处理。与自重抗浮相比，压重抗浮造价更低，效果也更加明显。结合相关计算结果能够得知，通过在组合池中的生物反应池顶板上部覆盖厚度0.5m的土层，组合池的抗浮系数能够达到1.09，满足生化组合池的抗浮要求。2.4超长结构的处理要点。由于该生化组合池长度较大，设计人员可以采用变形缝方式，将原有的生化组合池妥善分为两个水池，并结合GB50010-2015《混凝土结构设计规范》中的内容，严格控制矩形构筑物伸缩缝之间的间距。其中，一个水池需要长度方向设置后浇带，减小外界温度对其产生的不利影响。变形缝与后浇带设置完毕后，设计人员还要结合以往的设计经验，加强水泥配合比控制力度，尽可能的选择水化热比较低的水泥，并控制好水泥浇筑时间，减少裂缝的产生。

3结束语

综上所述，通过加强地基处理、合理确定水池壁板厚度，并提出水池的抗浮设计要点等等，能够保证污水处理厂中的生化组合池结构更加稳定，污水处理速率不断提升。对于生化组合池结构设计人员而言，在设计的过程当中，要结合解酸化池、二沉池、生物反应池与转盘滤池的运行情况，进行科学组合，保证生化组合池得到更好利用。

参考文献

[1]胡凯源.浅论环境工程中的城市污水处理问题[J].民营科技，2018，（11）：110.