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市政污水处理厂水池结构设计要点探究齐宣博

发表时间：2021/6/4 来源：《基层建设》2021年第2期作者：齐宣博

[导读] 摘要：目前，我国城市化进程不断加快，在这样的背景下，环境污染形势进一步加剧，特别是污水排放方面，给人们的身体健康及用水安全带来了极大威胁。

        身份证号码：1202231993****5379
        摘要：目前，我国城市化进程不断加快，在这样的背景下，环境污染形势进一步加剧，特别是污水排放方面，给人们的身体健康及用水安全带来了极大威胁。在市政污水处理厂中的排放污水往往要进行沉沙、生化等一系列的处理后方可排放，所以其水池结构能否得到合理设计，对于污水处理工作有着巨大影响。鉴于此，本文便分析污水处理厂水池结构设计工作，探讨设计过程中存在的具体问题，在此基础上提出相应的解决策略。
        关键词：市政工程；污水处理厂；水池结构；设计要点
        引言
        随着我国经济与社会的快速发展，市政污水处理厂的需求越来越多。相关人员需要尽可能地对市政污水厂水池结构设计进行有效的分析，尽可能的与实际具体情况有效结合，加强市政污水厂水池施工工艺的深入探讨。
        1污水处理厂水池结构设计特点
        对于市政污水处理厂来说，水池结构体量大、要求高、设计难度大，必须要保证安全适用性，池体结构不仅要满足工艺设计要求，同时要保证结构受力合理，在此基础上还要考虑经济性的原则。除此之外，在进行水池结构设计过程中，要对工程实际地质和水文条件进行勘探，合理选择结构形式，为了保证水池具有良好的运行效果，不仅需要进行强度计算以及荷载组合计算，还要进行额外的抗渗、防腐和抗压设计。如果污水池是用来处理工业废水的话，那么对防水和防渗性能的要求更高，如何避免污水渗漏造成地下水二次污染非常关键。
        2市政污水处理厂水池结构设计中需要注意的问题
        2.1防渗漏问题
        市政污水处理厂在通过水池进行污水处理时，水池基本都是有水的，但由于水池是采用的钢筋混凝土结构，而钢筋混凝土中的裂缝宽度如果不在施工过程中加以控制，便会产生渗漏问题。钢筋混凝土之所以会产生裂缝，其原因可能来自于以下方面，其一是钢筋混凝土结构在施工过程中会因混凝土收缩短变形而产生较大的内部拉应力，拉应力会降低混凝土的抗拉强度，进而造成混凝土表面产生裂缝；其二是没有对混凝土进行均匀的振捣，进而使混凝土形成类似蜂窝状的结构，从而造成水分渗入到混凝土结构中；其三是在浇筑水池底板时，没有和池墙一起浇筑，因两者在浇筑中是相互分开的，而水施工缝止水板在施工中也未严格按照要求进行焊接，便会出现渗水问题；其四是没有对地基进行科学的处理，进而造成水池会因地基沉降不够均匀而产生裂缝。
        2.2抗浮稳定性问题
        ①在进行水池结构设计过程中，设计人员一般根据地质勘查报告的水位来进行取值，然而与建筑物不同，水池结构本身自重较轻，但河流附近地下水位会出现比较大的变化，导致地质勘查单位无法对其最高地下水位进行准确勘测，不利于抗浮计算工作的开展。②在水池构筑物满足整体抗浮的基础上，如果池体平面尺寸相对比较大时，将会导致局部抗浮无法满足水池结构设计要求而诱发底板开裂现象。
        2.3裂缝的问题
        水池结构出现裂缝，是污水处理厂水池结构设计中存在的主要问题。污水处理厂水池结构混凝土层的厚度比较大，这就导致混凝土容易出现裂缝。在设计过程中，如果出现水泥的型号不足、水泥的水化热过高、混凝土的水灰比设计不合理等问题，会使不同结构的混凝土层内部温度不均匀，容易出现比较明显的温度裂缝。如果水池结构的载荷组合设计不合理，也会在使用过程中出现严重的裂缝问题。
        3大型污水处理厂水池结构设计的要点
        3.1抗浮能力的设计
        水池结构的抗浮能力对于提升水池的抗渗漏能力有着非常重要的作用，对于保证污水处理厂的正常运行也有着非常重要的作用。

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设计人员应当对施工区域的地质环境和地下水情况进行勘察，根据地下水的最高水位数值设计合理的施工方案。设计人员不仅要对水池整体的抗浮能力进行设计，同时也需要对水池的底板、隔板、顶板等位置的抗浮能力进行设计，制定合理的施工方案。在设计完毕后，设计人员还需要进行二次核验，对设计方案进行重新计算，保证施工设计方案的科学性和合理性。
        3.2水池结构的构造设计
        （1）圆形水池池壁与水池底板的连接工作相关工作人员在对市政工程中的水池结构设计工作采用杯槽式柔性连接，杯槽式柔性连接可以在一定程度上有效消除竖向弯矩对于圆形水池底板带来的一系列负面影响。在水池的底部四周尽可能地浇筑成槽口，等到预张拉后，混凝土结构再进行浇筑工作。相关工作人员想要有效地控制水池结构的池壁出现渗透现象，可以在圆形水池池壁与槽口之间尽可能的合理使用嵌缝，最后将其密封浇筑。（2）锚固肋的设置工作相关工作人员想要尽可能的在市政工程当中有效的提高水质结构，设计工作的质量需要尽可能地减少在施工过程当中预应力产生的损失现象，工作人员可以通过对预应力筋进行锚固或者分段拉张的情况，去进行锚固肋的设置。
        3.3裂缝控制
        对于污水处理厂水池来说，裂缝是经常出现的一种问题，而造成水池裂缝的因素有很多，在水池结构设计阶段，需要注意根据水池所处的实际环境情况、水池内介质状况和地下水的腐蚀性等因素来进行裂缝控制。例如，在超长水池中，由于混凝土水化热可能会产生温度裂缝，因此要特别注意设置后浇带，从而避免由于施工前阶段温差和混凝土前期收缩而产生的当量温差，增加构筑物伸缩缝的允许间距。除此之外，浇带的间距必须能够削减温度收缩应力，还要与施工缝结合起来。例如，可以采用UEA混凝土加强带来补偿混凝土的收缩，以达到增大伸缩缝允许间距的目的。
        3.4防渗漏设计要点
        当钢筋混凝土中的裂缝较多或裂缝较宽时，便会导致水池渗透问题，为了提高水池的防渗漏能力，就需要采用以下方法来进行裂缝控制。其一是将混合料适量掺入到混凝土中，并降低水泥用量，这样混凝土的水化热反应便会有效减少，从而有效控制混凝土开裂；其二是在施工过程中应用减水剂来减少混凝土的收缩变形，使其在抗裂性能上有更好的表现；其三是在混凝土浇筑过程中进行分层浇筑，并严格按照施工要求进行充分振捣，防止漏振、振捣不密实等现象的出现；其四是对施工缝位置上的刚性止水板进行双面满焊，在此之前需要先清除穿墙对拉螺栓止片表面上的油渍，然后实施双面满焊；其五是确保水池底板能够处于相同持力层，以此防止水池基础可能出现的不均匀沉降。
        3.5耐久性设计
        从以往的工程经验来看，使用常规混凝土进行水池建设虽然前期成本投入低，但是通常情况下在15a之后就要进行大修，修复的费用远远超出水池的建设费用，而一般市政污水处理厂的水池都要求使用寿命在30~50a，由此可见，如果采用常规混凝土建设的话，在后期要付出至少4倍左右的维修成本，还会影响水池的正常使用，因此需要对池体采取耐久性的设计措施。例如可以加入钢筋阻锈剂以硅灰，虽然会增加建设阶段的成本，但是这种结构在水池使用寿命期限内基本不需要进行大修，节省了后期的维修费用，也不会影响水池的正常使用。
        结语
        综上所述，市政污水处理厂的建设不仅可以缓解城市用水紧张问题，还可以确保城市生产生活用水质量。作为水池结构设计人员，要对其中存在的问题给予重点分析，并提出有效的解决对策，这样既可以提高水池结构设计效果，确保水池结构的整体质量，还可以提高市政污水处理厂的运行效率。
        参考文献：
        [1]陶俊．市政污水处理厂水池结构设计要点及措施[J]．房地产导刊，2019（18）：157.
        [2]贺成刚，郑伟光，王志华．市政污水处理厂水池结构设计要点分析[J]．建筑技术开发，2019，5（13）：57-58．
        [3]闫斌.大型污水处理厂水池结构设计探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2017（10）：242-243.