摘要:近年来,随着市政建设中水池类构筑物的增多,在结构设计与施工方面得到重视。本文作者结合钢筋混凝土水池结构的特点,主要就钢筋混凝土水池结构设计与施工的重点进行了阐述
关键词:钢筋混凝土水池;结构设计;施工
1水池类型与特点
水池类型有很多种,钢筋混凝土水池为其中一个主要部分,按照不同的要素划分,水池的类型也各不相同,想要做好有关结构设计与施工方面的工作,首先必须对其类型有所了解,这样才能在具体问题具体分析的基础上,进一步提高结构设计与施工的质量。
1.1施工方法
(1)现浇钢筋混凝土水池。施工技术和施工工序都相对简单,这个方式应用比较多;(2)装配式钢筋混凝土水池。因为混凝土干缩在预制过程当中就已结束,故能减少混凝土出现早期裂缝,同时能加快施工进度。
1.2施工材料
(1)钢筋混凝土水池。特别适合体积大、抗裂和抗渗性能要求比较高的水池;(2)砖石水池。就地取材方便,适合地基条件较好、体积小、没有抗渗和抗裂要求或要求较低的水池。
1.3形状
(1)矩形水池:占地小,施工也很方便。小型水池适合使用矩形水池,当液体深度较浅时,大中型水池也可使用矩形水池;(2)圆形水池:受力均匀合理。大中型水池由于受力很大,应该使用圆形水池。
1.4安放位置
可分为地下、半地下和地上水池。地下水池与半地下水池受外界温度影响很小,因此而影响的应力也很小。在水池的使用过程当中,因为水池竖壁外侧有泥土的存在,会形成土压力,所以能够抵消一部分水池内的液体压力,能使水池竖壁长期处于较小的应力状态;但是如果水池埋得过深,将会使水池的顶板和底板所承受的荷载增大,则会使材料量增大,费用也增加。另外,地下水池和半地下水池的抗震性能较好。
2钢筋混凝土水池的结构设计
2.1结构专业与水专业的配合
设计钢筋混凝土结构水池时,结构设计人员对水工艺专业设计要求必须了解,例如工艺会不会因为在较大水池壁和板壁之间、板壁和底板之间加腋而受到影响,如果工艺要求禁止加腋,设计时就必须先满足工艺的要求,结构的要求就要通过其他措施来满足。设计人员应根据设计规范,使各专业相互配合,根据具体情况灵活掌握使用一些构造措施。
2.2结构设计应符合的规定
钢筋混凝土水池结构构件不管是什么形式、类别的,计算时都应按照承载能力。根据荷载、工程地质和水文地质等条件确定结构的稳定性是否需要验算。荷载作用下,如果构件截面的受力状态处于轴心受拉或小偏心受拉时,就要进行抗裂度验算;如果构建受弯或大偏心受拉,就要验算它的受裂宽度。
2.3钢筋混凝土水池截面设计要点
(1)强度设计的安全系数
水池顶盖强度设计的附加安全系数。顶盖会承受来自自重、覆土重、活载等的荷载,这些荷载中又以自重和荷载重最大。因为密度和含水量都会使土的容重发生变化,所以,附加安全系数最好取1.0。池壁强度设计的附加安全系数。池壁会主要受到土压和水压的压力,通常按照满池计算水深,水的容重只有极小的区别。土压强度则参照朗肯主动土压力理论,差别稍大一些。也就是说池壁荷载的取值通常由最高限额,所以附加安全系数定位0.9,就可使设计要求满足。底板强度设计的附加系数。事实上池底和地基是一起工作的,通常计算水压和均布荷载都会偏大一些。附加安全系数在底板强度设计中取0.9就可使结构设计要求得到满足。
(2)配筋率
矩形钢筋混凝土水池的池壁如果是上端自由,下端固定的竖向形式时,最大配筋约为0.8%是就属于经济型。其他形式的钢筋混凝土水池池壁,如果截面最大配筋率约为1.0%也在经济范围之内。最好按照水池池壁的圆形和矩形区分池壁的构造配筋。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆地面型水池池壁因为极易受到湿差和温差的影响,所以为防止出现贯穿裂缝,池壁水平向每侧的构造配筋率应在0.15%以上。如果水池是无顶盖的,那么池壁顶部通常是最先开裂的,所以最好在顶部每侧至少放2根16的水平向钢筋。在圆形水池池壁构造中,外侧最小构造的配筋率最好在0.35%以上,内测在0.15%以上。如果水池池壁外侧有覆土,最还对其池壁内外对称配筋,全截面总配筋率最好不小于0.3%。无顶盖的敞口水池池底底板上层最小构造配筋率最好不小于0.15%,下层和顶盖最好最好在0.1%以上。
2.4钢筋混凝土水池伸缩缝和后浇带的设置
(1)伸缩缝的设置
按照设计规范的要求,矩形构筑物伸缩缝的最大间距应在20米到30米之间。这些年,工艺要求的水池长度比规范间距要长得多,与此同时,建筑材料和施工方法的改进又使得超长水池不设缝或少设缝成为现实。设计中如需考虑伸缩缝的情况,建议从基层就断开伸缩缝。
(2)后浇带的设置
较长矩形水池的设计中,可以使用后浇带的方法减少因为混凝土收缩而出现的当量温差和不利温差。施工条件正常时,后浇带的间距最好在20米到30米之间。后浇带的保留时间通常应在40d以上,60d最好。在这个过程中因为混凝土水热化造成的早期温差影响基本不存在了,而且混凝土的收缩至少完成了30%。
3钢筋混凝土结构水池的施工要点
3.1钢筋混凝土结构水池底板施工
(1)浇筑混凝土垫层(基础)前,需要对地基土质进行检查,看它是否符合设计资料,如果不符,就要根据具体情况进行处理以后再浇筑混凝土垫层。(2)浇筑好混凝土垫层后的1d~2d(根据施工时的温度确定),测定出底板的中心,之后依据设计尺寸放线,确定柱基和底板的边线,制作出钢筋分布图,将帮扎钢筋按线铺放,然后将柱基和底板外模板安装好。(3)在检查好钢筋的直径、间距、搭接长度、上下层间距、位置和保护层及预埋件的位置、数量以后在绑扎钢筋,以上各项都须符合设计要求。在固定上下层的钢筋时需使用铁撑(马凳),以免浇筑时出现变位现象。(4)悬空架设的柱基模板,需要在它的下面临时使用小方木支撑,浇筑时,随着混凝土的浇筑将小方木逐渐取出。(5)浇筑底板时为防止出现施工缝,应当将其一次性连续浇筑完成。施工的间歇时间必须小于混凝土的初凝时间。如果平板厚度小于20厘米,那么可以使用平板振动器,如果底板比较厚,就要使用插入式振动器来完成施工。(6)如果使用现浇混凝土的方法筑造池壁,那么连接底板和池壁的施工缝可以留在基础之上的20厘米的地方。如果设计中有安装止水钢板的要求,那么浇捣混凝土之前,就要先把止水钢板安装固定好在进行浇注。(7)浇筑好混凝土以后,强度没有达到1.2MPa之前,不能对其振动,底板上禁止搭建脚手件等,禁止在底板安放磨具或是搬运工具,同时需要做好混凝土的养护工作。(8)如果遇到需要留出工缝的特殊情况,就要将结合面做成垂直的形状,同时要保证结合面周围的混凝土密实度符合要求。
3.2混凝土浇筑
通常情况下可以使用分节浇筑和连续浇筑两种方法来浇筑水池混凝土。池壁分节浇筑应先浇筑基础底板,再浇筑池壁,然后浇筑环梁,最后浇筑顶盖。连续浇注池壁应按照现浇柱基础底板,再浇筑池壁,最后浇筑环梁及顶盖的顺序进行。
3.3防水层施工
通常要在水池外壁喷涂沥青防水层。防水层所使用的沥青必须达到规定的标准,施工之前要检查它的质量是否合格。喷涂沥青前要先将池外壁洗刷干净,涂上冷底子油,然后再涂两遍热沥青。
4结束语
综上,钢筋混凝土水池的建设属于市政建设中的一项主要内容,水池建设的目的在于为环保以及给排水工程提供便利,但需要认识到的是,水池的建设往往具有一定的困难性,在具体建设过程中,对结构的设计与施工均十分重要,设计过程中需要做好荷载等各方面数值的计算工作,而施工过程则需要与设计过程密切配合,要在保证材料质量的同时控制好水灰比等要素,这样才能从根本上提高钢筋混凝土水池的建设效果。
参考文献:
[1]张寇,何双.浅谈市政建设中钢筋混凝土水池的结构设计与施工.门窗,2017.09.160.
[2]文大鹏.浅谈市政建设中钢筋混凝土水池的结构设计与施工.黑龙江科技信息,2016.26.235.
[3]张恺.浅谈市政建设中钢筋混凝土水池的结构设计与施工.赤峰学院学报(自然科学版),2015,31.06.150-152.
论文作者:翟士霞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
标签:水池论文; 钢筋混凝土论文; 底板论文; 混凝土论文; 荷载论文; 结构设计论文; 顶盖论文; 《基层建设》2019年第12期论文;