水池設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)看法

1、水池設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)看法隨著我國綜合國力的增強(qiáng)，城市的不斷發(fā)展擴(kuò)大，人們生活、工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的需 要，水池類構(gòu)筑物工程的建設(shè)逐年增多。下面從結(jié)構(gòu)專業(yè)的角度對水池設(shè)計(jì)所涉及的一些問 題，談?wù)劚救说目捶āＲ?、設(shè)計(jì)地下水位的合理確定 水池的設(shè)計(jì)與地下水位的標(biāo)高密切相關(guān)。由于地下水位未掌握好而引起結(jié)構(gòu)選型錯(cuò)誤及 抗浮不夠等工程事故時(shí)有發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)行國家設(shè)計(jì)規(guī)范，地下水位應(yīng)根據(jù)地方水文資料，考 慮可能出現(xiàn)的地下水位 1. 一般設(shè)計(jì)均取用水文資料的地下水位。 在 50 年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)， 般水工構(gòu)筑物地下水可變作用的取用按 " 工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) " 原則確定，不考慮罕 遇洪水的偶

2、然作用。但值得注意的是，有些工程地質(zhì)勘察報(bào)告所提供的地下水位未能從地方 水文資料分析得出，而僅反映勘測期間的地下水位情況。如果詳勘在當(dāng)?shù)乜菟谶M(jìn)行，所提 供的地下水位標(biāo)高將無法被設(shè)計(jì)取用，或?qū)е陆Y(jié)構(gòu)計(jì)算的失誤。所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)詳細(xì)了解當(dāng) 地的水文情況，對未滿足設(shè)計(jì)要求的地質(zhì)勘察報(bào)告要求予以補(bǔ)充。要求考慮當(dāng)?shù)赜袩o暴雨、 臺風(fēng)的影響，是否會(huì)出現(xiàn)由于地表水不能及時(shí)排除而引起地下水位提高。土建設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié) 合對地下水位和地質(zhì)情況的了解，與水工藝設(shè)計(jì)人員一起決定水池的基底標(biāo)高，綜合工藝流 程要求、土建造價(jià)、運(yùn)營成本、投產(chǎn)年限等諸多因素，制定出方案。例如當(dāng)?shù)叵滤惠^高或 地質(zhì)剖面有流沙層時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮是

3、否可適當(dāng)抬高基底標(biāo)高，減少浮力對結(jié)構(gòu)影響及避 開流沙層。二、伸縮縫和后澆帶的設(shè)置1. 伸縮縫的設(shè)置根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，矩形構(gòu)筑物伸縮縫間距一般為2030m.近年來，一方面工藝所要求的水池長度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了規(guī)范間距；另一方面隨著建筑材料、施工方法的改進(jìn)，又為超長水池不 設(shè)縫、少設(shè)縫提供了可能。設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)地基、氣溫等工程情況，考慮是否 設(shè)縫及相應(yīng)的施工方法，認(rèn)真進(jìn)行計(jì)算并采取適當(dāng)設(shè)計(jì)措施。一般水池設(shè)計(jì)中，對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、裂縫開展寬度、抗浮等計(jì)算，一般均能按規(guī)范要求考慮 得較好，但是由于溫度、變形以及不均勻沉降所引起的開裂，在工程中卻常常遇到。大多數(shù) 出現(xiàn)裂縫的工程實(shí)例表明，設(shè)計(jì)對溫度、混凝土收

4、縮變形等影響因素的考慮欠缺是問題的主 要原因。筆者認(rèn)為以下兩點(diǎn)需重視： 水池類構(gòu)筑物并非必須保證不開裂，對設(shè)計(jì)人員來講重要的是做好裂縫的控制。一方 面設(shè)計(jì)人員要事先對可能的不利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(yàn)收及投產(chǎn)后的安全生產(chǎn)及運(yùn)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。因此，設(shè)計(jì)人員要從設(shè)計(jì)與施工 兩個(gè)方面來加強(qiáng)控制。設(shè)計(jì)方面，增加配筋率或減小鋼筋直徑能增加混凝土的極限拉伸，因 此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中處或大體

5、積混凝土中沿截面均勻配置細(xì)、密的構(gòu)造鋼筋或 鋼筋網(wǎng)片，可提高構(gòu)件的抗裂能力。施工方面，不要過分強(qiáng)調(diào)加快工程進(jìn)度，不要過分追求 水泥的早高強(qiáng)，尤其不要不分場合地使用早強(qiáng)型（ R 型）水泥。在混凝土中考慮摻加緩凝劑 和減水劑，降低水灰比，適當(dāng)增加粉煤灰的用量，減少水泥用量。混凝土振實(shí)成型后，要盡 早表面覆蓋，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，延長澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間，特別是夏季和大風(fēng)天氣。 加強(qiáng)對允許伸縮縫間距的計(jì)算。從設(shè)計(jì)方案來講，設(shè)計(jì)盡可能采用無縫設(shè)計(jì)以滿足施 工的連續(xù)性及減少施工難度。在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要詳細(xì)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。一般水池設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮施工階段的最不利溫差和混凝土 收

6、縮產(chǎn)生的當(dāng)量溫差，保證由于綜合溫差對混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力與混凝上相應(yīng)齡期的極限抗 拉強(qiáng)度之比值符合安全要求，并按此條件復(fù)核設(shè)計(jì)假定的伸縮縫間距是否滿足。最不利溫差 一般可采用混凝土澆筑時(shí)氣溫與混凝土達(dá)穩(wěn)定時(shí)溫度之差。當(dāng)構(gòu)筑物及時(shí)回填土?xí)r，由于地 下溫度一般常年變化不大，混凝土達(dá)穩(wěn)定時(shí)溫度可近似取當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?；但如果工程施?周期較長，可能要越冬后回填情況，混凝土達(dá)穩(wěn)定時(shí)溫度應(yīng)取當(dāng)?shù)卦缕骄畹蜏囟?2. 對設(shè) 計(jì)考慮設(shè)置伸縮縫情況，建議伸縮縫從基礎(chǔ)墊層就斷開，這樣計(jì)算底板伸縮縫間距時(shí)，基底 土對混凝土底板的約束系數(shù) Cx 值才切合實(shí)際。2. 后澆帶的設(shè)置當(dāng)設(shè)計(jì)較長矩形水池時(shí)，設(shè)計(jì)可采用后澆帶或U

7、EA加強(qiáng)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 3. 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2030m.后澆帶的保留時(shí)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，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%勺收縮已完成4.當(dāng)設(shè)計(jì)采用UEA混凝土加強(qiáng)帶時(shí)，依靠加強(qiáng)帶UEA混凝土較大的膨脹應(yīng)變，補(bǔ)償兩側(cè)混凝

8、土的溫差應(yīng)變。UEA加入到普通混凝土中， 拌水后和水泥組份共同作用 ， 生成大量膨脹結(jié)晶水 化物- 水化硫鋁酸鈣 （C3A.3CaSO4.32H2。，使混凝土產(chǎn)生適度膨脹。 在約束條件下，它通過水泥石與鋼筋的粘結(jié)， 使鋼筋張拉， 被張拉的鋼筋對混凝土本身產(chǎn)生壓縮應(yīng)力 （稱為化學(xué)預(yù)應(yīng)力或自應(yīng)力） ，在混凝 土中產(chǎn)生 0.2 0.7Mpa 的自應(yīng)力值，可大致抵消由于混凝土硬化過程中產(chǎn)生的收縮拉應(yīng)力。即摻加UEA的混凝土的拉應(yīng)力接近于零，或小于0.10.2mm/m.從而防止或減少混凝土的收縮開裂，并使混凝土致密化，提高了混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防滲能力。設(shè)計(jì)人員可通過對UEA摻量的調(diào)配，補(bǔ)償混凝土的收縮，使

9、混凝土收縮當(dāng)量溫差w 0,同樣達(dá)到增大伸縮縫的允許間距 目的。三、土建與水工藝、設(shè)計(jì)與施工間的配合 在水池設(shè)計(jì)過程中，土建設(shè)計(jì)人員要了解水工藝設(shè)計(jì)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(huì)對工藝造成影響，如果工藝要求不允許加 腋，土建設(shè)計(jì)人員則要首先滿足工藝的要求，采用其他措施來滿足結(jié)構(gòu)的要求。設(shè)計(jì)人員應(yīng) 以設(shè)計(jì)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。設(shè)計(jì)與施工息息相關(guān)。設(shè)計(jì)在計(jì)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(jì)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

10、逐一落實(shí)。而要做好這些又要求設(shè)計(jì)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(jì)的要求，使設(shè)計(jì)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300500mm處留置施工縫，設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮施工要求，在此范圍避免設(shè)計(jì)有預(yù)留洞口、預(yù)埋管道、懸挑梁板等。在水池設(shè)計(jì)中，一方面設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合具體情況，以較少的工程造價(jià)建設(shè)優(yōu)質(zhì)工程，另 一方面設(shè)計(jì)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(jì)的后期 服務(wù)。備注說明，非正文，實(shí)際使用可刪除如下部分。本內(nèi)

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