水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計在給排水工程中的關(guān)鍵點

任 科

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

水池構(gòu)筑物是市政工程中的關(guān)鍵內(nèi)容，在市政工程建設期間，應對水池構(gòu)筑物進行合理設計，使得水池構(gòu)筑物能發(fā)揮相應作用。國外在水池構(gòu)筑物能建立適應城市與海岸間不斷變化的連接關(guān)系中發(fā)揮較為重要的作用，還能使得城市區(qū)主要濱水活動空間，能容納更多的游客，還能為城市區(qū)域創(chuàng)造一個友好且充滿活力的空間。夏存景，鄧英軍[1]研究水資源保護理念在給排水工程中的應用進行了分析，發(fā)現(xiàn)通過水資源保護理念的合理使用，能滿足給排水工程的發(fā)展需求。陳劍，藍天等[2]在研究中，對住宅建筑給排水工程中常見質(zhì)量技術(shù)問題及解決措施展開分析，能保證給排水工程的建設水平。申晟[3]對關(guān)于市政污水處理廠水池結(jié)構(gòu)設計的分析，主要對市政污水池結(jié)構(gòu)的設計進行研究，為水池構(gòu)筑物的關(guān)鍵點研究奠定基礎(chǔ)，而通過水池構(gòu)筑物的合理運用，能進一步推動給排水工程的服務作用?；诖?，本文對水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計在給排水工程中的關(guān)鍵點進行研究，先分析水池構(gòu)筑物的基本情況，再對構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計需要注意的問題展開分析，最后再對水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計在給排水工程中的關(guān)鍵點進行分析，推動給排水工程服務水平的提升。

1 水池構(gòu)筑物的簡單分析

本文將鋼筋混凝土水池構(gòu)筑物為研究基礎(chǔ)，先分析水池構(gòu)筑物的基本情況，再對水池構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設計在給排水工程中的關(guān)鍵點展開分析。詳細內(nèi)容分析如下。

1.1 概念及分類

針對水池構(gòu)筑物，其應用于市政工程中，能提升市政工程的服務作用。常見的水池構(gòu)筑物有：預處理系統(tǒng)、生化反應和混合系統(tǒng)、消毒系統(tǒng)、水箱或中間儲水設施、出水化驗系統(tǒng)、機房、配電間等配套設施。上述內(nèi)容都是水池構(gòu)筑物的關(guān)鍵，要求這些內(nèi)容能實現(xiàn)配合作業(yè)，提升水池構(gòu)筑物的服務作用。

再對水池構(gòu)筑物的分類展開分析，常見的分類可按照實際情況分為：地下式、半地上式、地上式三種類型。另外，還可以按照結(jié)構(gòu)類型完成水池構(gòu)筑物的劃分，劃分時，可選擇裝配水池、敞口水池、帶斗底水池、有蓋水池等。此外，還可以按照水池的平面形狀，分為圓形水池和矩形水池。再按照材料的基本情況，還能分為鋼筋混凝土水池、磚石水池等（本文以鋼筋混凝土水池為分析基礎(chǔ)）。在實際施工時要注意對水池構(gòu)筑物進行合理使用，保證水池構(gòu)筑物發(fā)揮其相應功能符合市政工程的發(fā)展需求。

1.2 水池構(gòu)筑物的基本構(gòu)造

針對鋼筋混凝土水池構(gòu)筑物的基本情況，需對水池構(gòu)筑物的基本構(gòu)造展開分析，要讓水池構(gòu)筑物，能發(fā)揮其相應功能和作用?，F(xiàn)結(jié)合水池構(gòu)筑物的基本情況，對水池構(gòu)筑物的基本構(gòu)造進行分析，詳細如下。

（1）混凝土的抗?jié)B等級要結(jié)合水池構(gòu)筑需求，注意水池具有較好的抗?jié)B能力，減少水滲漏的問題。為了保證水池構(gòu)筑物的服務作用，應對水池構(gòu)筑物的混凝土骨料進行控制，應選擇級配較好的骨料。

（2）在混凝土材料使用時，應對混凝土的強度等級進行控制，要求混凝土的強度不小于C25。

（3）在混凝土保護層設置時，要對混凝土保護層的厚度進行控制，一般情況下，控制時，可參考如表1 所示的內(nèi)容展開控制。

表1 受力鋼筋保護層的最小厚度

結(jié)合上述表格，應完成受力鋼筋保護層的合理設置，確保保護層發(fā)揮其相應功能。

（4）如果水池構(gòu)筑物無法一次性完成澆筑的施工，需要預留施工縫，充分發(fā)揮施工縫的作用，確保鋼筋能實現(xiàn)順利施工。

（5）在水池構(gòu)筑物建設時，如果地基土發(fā)生了明顯的變化，可能會引起荷載的變化；如果差異較大，可采用沉降縫進行分割，并按實際情況完成設置，以保證水池構(gòu)筑物能發(fā)揮其相應功能。

（6）在水池池壁施工時，注意對拐角和頂、底板交接處的施工控制，還要注意腋角的合理設置，發(fā)揮其功能。

（7）在構(gòu)筑物鋼筋接頭位置，應注意鋼筋接頭的設置質(zhì)量。水池構(gòu)筑物為有抗裂性要求的構(gòu)件，受力鋼筋不宜采用非焊接接頭，建議采用焊接或機械接頭；鋼筋的接頭位置，應相互錯開。同一截面上綁扎鋼筋的搭接接頭面積百分率若達到50%，則其搭接長度應增加不小于 30%，其接頭位置應在構(gòu)件受力較小處。

（8）鋼筋混凝土構(gòu)筑物受力鋼筋配筋率應按計算確定，且應滿足使用要求。受力鋼筋的最小配筋百分率，不應小于0.2%。

按照上述水池的基本構(gòu)造，完成對水池構(gòu)筑物的分析，后續(xù)在水池構(gòu)筑物分析時，應對水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計展開分析，并注意結(jié)構(gòu)設計中值得注意的問題，排除其不利影響，提高水池構(gòu)筑物的服務水平[4]。

2 水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計時需要注意的問題

在水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計時，有些問題應合理重視，并完成對這些問題的控制，讓水池構(gòu)筑物能充分發(fā)揮相關(guān)功能，推動水池構(gòu)筑物的服務作用。現(xiàn)對結(jié)構(gòu)設計中需要注意的內(nèi)容展開分析，詳細如下。

2.1 抗?jié)B與防凍

水池構(gòu)筑物具有儲水的作用，所以構(gòu)筑物應具有較好的抗?jié)B能力，避免滲漏問題給周邊構(gòu)件帶來影響。在抗?jié)B性能提升時，可合理選擇混凝土外添加劑，并保證混凝土抗?jié)B等級滿足規(guī)范要求。防水等級為二級、三級的蓄水類工程防水混凝土，其設計抗?jié)B等級不小于P6；防水等級為一級的蓄水類工程防水混凝土，其設計抗?jié)B等級不小于P8。在施工期間，如半地上、季節(jié)性的嚴寒地區(qū)，露天地面上，會有較為嚴重的凍融循環(huán)問題，這種問題的處理，就可以通過采用抗凍添加劑的使用，促使水池構(gòu)筑物能滿足工作需求。

（1）抗?jié)B的解決辦法。針對水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的滲透問題，要結(jié)合實際情況，采用相應的抗?jié)B方法?？梢酝ㄟ^合理設置后澆帶，從而使其能達到抗裂抗?jié)B漏的作用，以解決因溫差應力引起的收縮裂縫。還可以通過設置護壁柱和池壁頂圈梁，以實現(xiàn)構(gòu)筑物對抗變形能力的提升，還能提升其穩(wěn)定性，同時降低水池構(gòu)筑物的建設成本。另外在施工時，護壁柱的截面尺寸和間距大小的控制，可按照池外露部分的高度進行考慮，同時有效的施工方案和合理的養(yǎng)護措施的應用，提高施工質(zhì)量，從而保證構(gòu)筑物的工程質(zhì)量，使之滿足抗?jié)B的工作需求，從而保證水池構(gòu)筑物的抗?jié)B能力。

（2）抗凍的解決方法。在寒冷地區(qū)，市政工程的水池構(gòu)筑物會受到寒冷天氣的影響，導致水池構(gòu)筑物的服務能力受到影響。在具體處理時，可對化學添加劑進行合理使用，通過化學添加劑的使用，提高鋼筋混凝土的抗凍性，增強構(gòu)筑物的抗變形能力，從而使?jié)B漏部分減少，使水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的凍害問題得到控制，以保證水池構(gòu)筑物的服務作用得以提升。此外，在工作中，在工作時，還可對水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的基土質(zhì)量進行控制，可采用夯實基土或是選擇換填基土方式進行處理，促使基土變形減少，確保水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的抗凍解決方法得以順利實現(xiàn)。

2.2 構(gòu)造措施

針對水池構(gòu)筑物的基本情況，為了滿足工作需求，對其構(gòu)造措施進行分析。詳細措施分析如下。

（1）做好池壁伸縮縫處的相關(guān)處理工作，從而對荷載作用下和長期使用期間出現(xiàn)的扭曲問題得到控制，還應對池壁的伸縮處，采用加強柱的設置進行加強，同時施工中采用合理措施，保證伸縮縫的施工質(zhì)量。

（2）底部伸縮縫的處理措施。在水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計時，注意底部伸縮縫的處理。設計時，可設置止水帶，同時增設臥梁，控制因荷載作用下的變形問題，促使構(gòu)筑物的薄弱部位能合理地處理，從而保證底部伸縮縫的處理水平，讓底部伸縮縫能保持較好的服務作用，提高水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的設計水平。

（3）降水問題的處理。若采用降水在處理時，可結(jié)合水池構(gòu)筑物的基本情況，從而合理地進行降水，如果選擇地下式水池，要控制地下水位線至少在施工縫以下0.3m 處，從而達到降水的處理效果，提高水池構(gòu)筑結(jié)構(gòu)的設計水平。

（4）需做好室外保溫措施的應用，還可通過暗梁、暗柱的順利設置，要讓構(gòu)筑物池壁具有較好的抗扭、抗裂性能。從而保證水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)經(jīng)過設計后，能發(fā)揮相應功能，提高市政工程的服務水平。

2.3 結(jié)構(gòu)設計中防裂縫的措施

在水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計期間，需要注意對結(jié)構(gòu)設計中的裂縫進行控制，讓裂縫不會影響水池構(gòu)筑物的使用，從而保證提高水池構(gòu)筑物的服務水平。

（1）為了實現(xiàn)防裂縫措施的應用，注意分離式配筋不適用于水池構(gòu)筑物，在配筋期間，可選擇兩層的連續(xù)配筋的方式，使其滿足配筋要求，減少裂縫的影響。

（2）為了減少裂縫問題，在水池構(gòu)造物結(jié)構(gòu)設計時，注意水池構(gòu)筑物配筋率。一般配筋率不宜過大，也不宜過小。如果配筋率過小，構(gòu)筑物可能會因為混凝土的收縮變形而產(chǎn)生裂縫；配筋率也不宜過大，可能會使部分鋼筋未充分發(fā)揮其作用，造成鋼筋的浪費，導致構(gòu)筑物建設成本的增加。因此在設計期間，應根據(jù)水池構(gòu)筑物的功能要求以及水池的高度、尺寸等因素，合理確定水池構(gòu)筑的配筋率，從而讓水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的裂縫問題能得到有效管控。

（3）在敞口水池的頂端設置水平促進筋。為了滿足結(jié)構(gòu)的合理設計，在設計期間，可在池壁頂端配置水平促進筋，一般在池壁兩側(cè)均應設置，每側(cè)不少于3 根，直徑大于等于池壁水平鋼筋，且≥16mm；還要注意間距的設置，可控制在50 ～100mm 之間，從而保證水平促進筋充分發(fā)揮作用，使之滿足工作需求。

（4）還應對水池構(gòu)筑物受力鋼筋間進行合理設置。合理控制受力鋼筋的最小配筋率，最小配筋率不小于0.2%；一般可按照小直徑和小間距完成設置，一般要求水平向的鋼筋要滿足4 ～10 根/m 的標準，促使受力鋼筋能符合工作需求。

（5）在設計期間，應注意對暗柱的設置，可將其設置在易裂的邊緣位置，還可設置于池壁丁字交接和池壁交界的轉(zhuǎn)角、十字交叉處，從而提升水池的整體性和抗裂性能，保證暗柱能充分發(fā)揮相應作用，保證水池構(gòu)筑物能發(fā)揮其相應作用，提升水池構(gòu)筑物的服務水平。

（6）為了減少裂縫的影響，在結(jié)構(gòu)設計中的池壁拐角、頂、底板的交界處，需注意腋角的寬度，一般可控制在15cm 以上，同時合理地在腋角中設置斜筋，從而滿足水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計的要求，促使其能很好地為市政工程提供服務。

（7）水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計時，可加設反梁，反梁應設置在底板上。后續(xù)還要對水泥砂漿的導溫系數(shù)進行控制，要求滿足使用要求，從而滿足水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計的需求，從而提升水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計的合理性。

（8）在水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計時需要注意對地基的影響，一般情況下，地基的承載能力要符合工程需求。地基的選擇，應根據(jù)相關(guān)勘察資料進行，如果地基承載力不符合需求，可根據(jù)勘察資料，采用對底板約束較大的樁基，或選擇復合地基，或采用其他措施完成地基的處理。如果地基有不均勻的問題，則可參考勘察資料和結(jié)合實際情況，通過砂石褥墊層的設置，從而使其能符合設計需求，提高水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)的設計水平。

3 水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計在給排水工程中的關(guān)鍵點分析

本文以某一工程為分析對象，本工程在施工中，需要完成水池構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設計，再讓其滿足給排水工程的運行需求。該給排水工程中給水壓力為0.20MPa，各區(qū)供水能滿足區(qū)域需求。另外地下部分的建設，受到建筑的影響，建筑為地下1 層，超市水壓要求為0.25 ～0.4MPa，商業(yè)區(qū)注意對給排水工程的控制，滿足水池構(gòu)筑物的建設需求，促使水池構(gòu)筑物能滿足商業(yè)區(qū)的建設需求?，F(xiàn)結(jié)合水池構(gòu)筑物的基本情況，對其在給排水工程中的關(guān)鍵點進行研究，詳細內(nèi)容如下。

3.1 地下水位的確定

為了滿足水池構(gòu)筑物的設計需求，應先對地下水的水位進行確定，地下水應根據(jù)勘察部門和水文部門提供的數(shù)據(jù)采用。因為在設計環(huán)節(jié)，如果設計方式不合理，可能引起選型錯誤問題，從而導致后續(xù)隱患問題發(fā)生。在地下水位分析時，可按照工藝設計的角度完成分析，也可結(jié)合相關(guān)規(guī)范，實現(xiàn)水文資料的翻閱，另外，還要參考50 年設計基準規(guī)范和勘察資料、水文資料等，以使地下水能得到合理分析。

在設計期間，要結(jié)合當?shù)氐牡叵滤Y料，再對穩(wěn)定地下水的相關(guān)資料進行分析，且對數(shù)據(jù)偏差展開分析，保證經(jīng)過分析后，發(fā)揮其資料的相應作用。因為地下水位的確定，直接影響水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計，可能使結(jié)構(gòu)設計合理性降低。因此要對結(jié)構(gòu)設計的地下水資料進行獲取，再進行結(jié)構(gòu)設計，保證設計合理性的提升，保證設計的水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)在給排水工程中，能發(fā)揮相關(guān)作用。

3.2 構(gòu)筑物伸縮縫的控制

為了滿足水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計在給排水工程中的合理運用，可對伸縮縫進行控制。在控制時，可將其間距控制在20 ～30mm 之間，同時做好相關(guān)的防水構(gòu)造措施。保證水池構(gòu)筑物的功能和作用發(fā)揮，促使給排水工程能發(fā)揮相應作用[5]。

在給排水工程中，應對開裂問題進行嚴格控制。一般可選擇設計期間對裂縫進行控制，且應對溫度對構(gòu)筑物的影響進行考慮，注意結(jié)構(gòu)設計的管控，同時除構(gòu)筑物本身的防水措施外，還應注意構(gòu)筑物外防水的設置，保證構(gòu)筑物的耐久性，從而使水池構(gòu)筑物在給排水工程中的工程服務作用得以充分體現(xiàn)。

4 結(jié)論

本文以水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計為分析對象，進行了水池構(gòu)筑物的基本情況分析得出結(jié)論：

（1）水池構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設計所需要注意的問題，主要包括：抗?jié)B與構(gòu)造措施、具體的防裂措施，保證水池構(gòu)筑物能發(fā)揮相應作用。

（2）具體的關(guān)鍵點包括：地下水位的確定、構(gòu)筑物伸縮縫的控制，能滿足水池構(gòu)筑物的合理結(jié)構(gòu)設計，促使水池構(gòu)筑物能符合給排水工程的建設需求。

（3）推動水池構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設計合理性的提升，并讓其在給排水工程中發(fā)揮相應作用，推動給排水工程的服務水平的提升，滿足人們生活需求。