丁意怡 苗笛
中国空分工程有限公司，浙江杭州 310051
摘要：在总体经济体系建设新形势下，我国城市文明建设工作已经逐渐进入“智慧城市”发展新阶段。市政给排水工程作为智慧城市建设中的重要工程之一，在其全生命周期管理过程中，水池构筑物结构设计对给排水工程的安全使用性能和使用寿命起着关键性的保障作用。本文以水池构筑物结构设计在给排水工程中的要点分析作为研究题目，具体分析中，介绍了水池分类与基本构建。并以此为基础，对水池构筑物设计中的抗渗抗冻问题与裂缝问题，及其构造措施方面的要点，进行了具体讨论。
关键词：水池构筑物；结构设计；给排水工程；要点
智慧城市建设阶段的给排水工程项目生产建设中，扩大了水池构筑物工程规模。并在提高其环保标准的同时，增加了污水处理方面的构筑物，突出了加盖构建物方面的厚板结构设计。从研发设计目标定位、应用经验效果看，有利于借助水池构筑物结构设计，提升其承压能力，包括对温压、水压、土压的承载能力。目前市政给排水工程中的水池构筑物结构设计实践中，将水池划分为不同的类型，并通过对其基本结构的科学构造、关键因素控制、注意事项细化处理等，完善水池构建物结构设计方案、保障应用效果。下面先对水池设计进行简要介绍。
1、水池分类及基本构造
1.1水池分类
现阶段市政给排水工程中的水池分类，在不同的分类标准下具有不同的类型区别。比如，以建造位置作为划分标准，一般将其分为地上式、平地下式、地下式三大类型。若以平面形状作为划分标准，则可以划分为矩形水池、圆形水池。若以结构作为划分标准，则将其划分为多元化的水池类型，包括带斗底水池类型、装配水池类型、多格水池类型等。若采用壁板单元构件高宽比作为划分标准，则可以将其划分为混合受力壁板型、单向或双向受力壁板型等。因此，水池分类在不同的标准下，存在一定的名称差异。在实际的水池基本构建方面则需要按照钢筋混凝土水池建设需求，做好受力钢筋保护层最小厚度控制及相关的材料试验、浇筑施工工艺设计选择前提下，使其基本构建符合构建物功能需求。
1.2基本构造
钢筋混凝土水池是在上述不同分类标准下的组合分类，而且在施工材料、施工方式限定条件下，水池的基本构造要求相对较多，具体如下：
（1）在级配骨料的选择方面，要求按照抗渗要求及标准，进行混凝土抗渗等级检验检测方面的实验，再严格选择匹配的骨料。（2）需要按照构件类型、工作条件，合理控制水池部位受力钢筋混凝土保护层最小厚度。比如，在墙、板、壳方面的工作条件，主要与水和土接触及高湿度相关，而污水接触也会受到水气的影响，此时，需要将最小厚度分别控制在30毫米、35毫米。再如，在梁、柱方面的工作条件与墙、板、壳构件类型相同，但是在其与水、土接触或高温条件下，需要将最小厚度控制在35毫米。而将与污水接触或水气影响部分，控制在40毫米。再如，在基础与底板构件方面，则应该根据有垫层、无垫层，对应的将其最小厚度控制在40毫米、70毫米。（3）在混凝土强度等级应大于C25。（4）对于未实施一次性浇筑的部分，则应该按照不同部位的施工，做好施工缝的预留。对于荷载差别较大的水池地基土的变化问题，应该严格按照分割法处理沉降缝。（5）需要在钢筋混凝土墙体各部位的交接位置、拐角位置，采用设置腋角的方法进行处理。同时，做好焊接与受力钢筋配筋比控制。比如，在受压构件方面，对于全部纵向钢筋，应该将其最小配筋百分率控制在0.6%左右。而将一侧纵向钢筋最小配筋率控制在0.2%左右。对于受弯构件、偏心受拉轴心受拉构件一侧的受拉钢筋最小配筋率，则应该根据实际情况进行合理选择。
2、抗渗抗冻问题及构造措施
水池构筑物结构设计中对于抗渗抗冻的要求相对较高，在实际设计中会选择与之匹配的混凝土外加剂、保温措施。以抗渗问题为例，在实际的处理过程中，可以通过设置施工后浇带、池壁柱、无粘结预应力加以解决。首先，为了降低由混凝土温差应力造成的收缩裂缝问题，可以通过设置施工后浇带，实现对渗漏的有效控制。其次，为了提高结构抗变形能力，即可以借助池壁柱的设置，既降低成本投入，又达到对其稳定性的增强。目前大部分市政给排水工程在设计水池构筑物结构过程中，也采用设置池壁顶圈梁的办法，其重点集中于对池外露部分的高度控制。具体操作中通常按照护壁柱的间距、截面尺寸进行合理计算。第三，对于构件压力的控制，一般按照作用力的互相抵消原理，采用增加钢筋预加拉应力的办法。以抗冻问题为例，在具体的解决过程中，则主要采用防冻设计、改良基土防冻设计的方法加以解决。
目前的构造措施，主要集中于对池壁伸缩缝、底部伸缩缝、降水问题、室外保温、暗梁暗柱的设置等方面。具体构造中，通常会通过设置加强柱、加槽形附加钢筋与卧梁的办法，完成池壁与底部伸缩缝处理。地下式水池的地下水位缝一般控制在300毫米位置。在保温方面，主要是利用保温装置的配套安装降低温差应力。目前，在水池构筑物结构设计中的暗梁暗柱的设置，极大的增强了对薄弱位置的结构性能，有利于在抗渗抗冻的基础上，化解变形、裂缝等问题。
3、裂缝问题及预防构造措施
水池构筑物主要由钢筋混凝土构成，在其结构设计中需要预先考虑其中的裂缝问题，并做好对裂缝的预防性处理。现阶段的对于裂缝问题的研究相对较多，裂缝的分类与处理相对细致。具体的预防构造措施选择时，通常会根据分离式钢筋组合、配筋配置、水平筋加强、暗柱位置处理、水池底部反梁安装、水泥沙浆导湿性控制等综合手段进行有效预防。
比如，针对钢筋组合方面的上、下区域分离控制重点集中于，对于区域界限的划分与独立组合部分的连接质量控制。由于配筋比率对其质量控制起着重要的关联作用，一般操作中，会选择合理设置配筋比例、严格控制施工过程的方案。比如，当配筋比例大于标准值时，通常会使钢筋的收缩性能发生变化，进而导致混凝土表层出现裂缝问题。再如，配筋比例过小时，虽然能够在整体上起到较强的支撑作用，但是对于结构方面的功能并不能产生实际影响。而且会引发材料浪费问题。所以，在实际的配筋比例控制过程中，会按照标准值与经验值之间的比较，以及对工程质量检验结果的对比，将其合理控制在1%到0.8%之间。而水平筋的加强通常以在水池顶部结构增加钢筋的方法实现，材料宜选择大于16毫米的钢筋，间距宜控制在在100毫米到50毫米范围之内。
4、结束语
总而言之，现代给排水工程与城市公共设施的整体运行关系日益紧密，科学合理的水池构筑物结构设计，有利于市政给排水工程起到预防城市病、促进环保效果、增强给排水设施使用效果的基本目标。由于水池构筑物结构设计中分重视结构安全性和使用功能，因此，需要对其抗渗性、抗冻性进行有效增强，并借助具体的预防、改善、处理不同部位的裂缝方案及具体方法达到预期的设计目标与施工质量控制效果。结合以上初步分析，建议在当前阶段做好设计方法的优化、防冻剂的有效添加，以及对水池内部、底部、暗梁暗柱结构等方面的全面管理与后续施工的质量控制，进而扩增水池构筑物结构设计效用生产效率。
参考文献
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