市政给排水工程中构筑物结构设计要点研究

市政给排水工程中构筑物结构设计要点研究

渐磊

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摘要：现阶段，我国经济在迅速发展，给排水工程作为城市的送水和排水结构，在城市现代化的发展过程中承担着重要的任务，由于市政给排水工程是针对污水处理和水源输送的重要工程，就更需要加强重视。给排水工程主要构筑物的结构设计中，由于现阶段工程的规模性和技术性，其结构设计具有一定的难度，相关人员在进行结构设计的过程中就很容易出现技术方面的问题，影响给排水工程的质量。所以相关人员在进行市政给排水工程的设计过程中，就需要深入地对施工技术进行了解，保证水池构筑物的质量，结合给排水的实际需要，对水池等构筑物的承载能力以及容纳面积等要点进行关注，然后再进行设计。

关键词：市政给排水工程；构筑物；结构设计要点

引言

在给排水工程中，水池结构物设计工作较为重要，关乎着日常给水与排水工作质量，直接影响其工作水平。因此，设计者需要根据水池结构的分类，按照其基本构造与分类要求等，制定完善的设计方案，提高水池结构物的设计水平与质量，以达到预期的工作目的。

1水池结构物设计原则分析

1.1水池结构物分类

对于水池而言，主要为地下、平地与地上三种类型。按照结构类型而言，可以将其分为敞口、有盖、双层、多格等类型；从平面形状的角度分类，可以将其归纳为圆形与矩形的水池结构；从壁板单元的高度分类，可以将其分为双向受力、混合受力与单项受力的相关壁板。对于钢筋混凝土结构的水池而言，可以将其直接分为顶板与敞口形式的水池。按照施工原材料可以分为砖石与混凝土水池；按照顶盖的类型可以分为敞口与封闭；按照埋置深度分类，可以分为地上、半地上、地下三种结构。

1.2水池结构物基本构造分析

对于混凝土构造而言，需要对其进行试验分析，在等级满足c25要求的情况下，开展抗渗漏试验活动，保证不会出现渗漏的现象。对于水池钢筋混凝土保护层而言，需要对其厚度进行全面的控制，保证水池结构质量满足相关要求。例如：将梁柱与污水接触的距离控制在40mm左右，利用保护层的方式对其进行处理，减少污水侵蚀等问题。如果水池地基没有出现明显的荷载问题，就可以利用沉降缝分割的方式开展相关控制工作，保证可以达到相关标准。在对接头进行焊接期间，需要施工企业按照相关要求，对构件进行焊接，以此提高构件的受力能力。施工企业需要做好钢筋混凝土壁的管理工作，对其拐角处与底板交接处等，进行全面的控制，可以设置腋角，以便于开展相关管控工作。对于钢筋混凝土水池而言，需要按照最小配筋比例等，对钢筋结构进行处理，保证钢筋结构的施工与建设满足相关要求。例如：在出现全部纵向受力现象的时候，需要将最小配筋比控制在0.7%左右，在出现一侧向受力现象的时候，需要将最小配筋比控制在0.3%左右，以此提高结构可靠性。

2市政给排水工程构筑物结构设计要点

2.1水池的荷载

水池等构筑物作为市政给排水工程的重要构成，承担着相关地区的水源供给以及排水功能，工作量很大，所以在进行结构设计的过程中，还需要综合考虑水池构筑物承受荷载的能力。现阶段市政给排水工程的水池构筑物荷载主要包含水压力、土压力、地下水压力以及湿度和温度荷载，荷载组合包括水压力加自重、水压力加自重加冬季温差荷载、水压力加自重加湿差以及土压力加自重。相关人员需要大力关注的首先是水压力，在进行设计的过程中应该在满水状态下计算出水池实际承受的水压，避免后续运行过程中出现的溢水现象对水池造成损坏。然后就是土壤对水池造成的压力，在进行水池等构筑物的设计过程中，部分水池需要在墙壁外围进行填土处理，以保证水池内外两侧压力的稳定。在该环节的荷载压力测定过程中，需要相关人员在结合具体情况的背景下采用朗肯理论进行测定活动，以保证数据的准确性。

2.2抗渗与抗冻设计措施

给排水工程中的水池结构物抗渗能力与抗冻能力较为重要，设计者需要予以足够重视，积极应用各类外加剂，保证在实际建设期间，科学解决冻裂与渗漏等问题。例如：在设计半地上水池结构物的过程中，设计者需要全面考虑严寒季节对于结构的影响，注重冻融循环情况，加入抗冻外加剂等，并设计保暖系统，满足其实际发展要求。（1）抗渗设计措施。在抗渗设计工作中，需要全面考虑施工现场的温度情况，减少温度应力问题，且需要科学设置池壁柱或是池壁顶，按照相关要求选择构件，在增强结构抗变形能力的情况下，减少建设成本。通常情况下，设计者需要对护壁柱界面尺寸进行全面的管控，将其间距大小控制在合理范围之内。同时，需要设计钢筋结构，提高其抗渗漏成效[2]。（2）抗冻设计措施。设计者需要科学开展抗冻设计工作，针对结构设计需求等，科学添加化学添加剂，对其进行防冻处理，可以从国外引进具有改变土壤物理学性质的添加剂，避免出现结构破坏与变形的现象，逐渐提高系统的运行水平。同时，需要对基土进行全面的改良，也就是对地基土壤质量进行改善，例如：应用换填方式对地基土进行处理，提高其应用价值与可靠性，减少其中存在的各类问题。

3针对水池设计中裂缝问题提出预防构造措施

(l)分离式配筋不宜用于水池底板和顶板上,而应使用上下两层连续式配筋。(2)水池配筋率不宜过大,因为配筋率过大时,会增强钢筋对混凝土收缩的约束作用,进而导致混凝土表面出现不规则的龟裂,故单侧配筋率宜控制0.8-1%以内。(3)水平加强筋宜应被安置于敞口水池顶端,且其内外两侧水平加强筋各不应少于3根,直径要高于池壁受力钢筋,且直径长度不宜小于16mm,间距应设置在50~100mm之间。(4)配筋的分布应尽可能按照小直径和小间距来设置,尤其是要缩小水平向的钢筋间距,且水平向的钢筋宜满足4-10根/m之间。(5)暗柱宜设置在易裂的边缘部位,如丁字交接、池壁交界转角及十字交叉处。确保水池的整体性和整体抗裂性能。(6)在可能的情况下,宜设置腋角在水池池壁的拐角及与顶、底板的交界处,且保证腋角边宽不宜小于150mm。(7)当在底板上设置反梁时,地反梁宜上反;当地反梁下反时,应采取措施来满足底板的收缩要求。(8)由于水泥砂浆的导湿系数是混凝土的40%.为减少夏季壁面湿的问题,在针对最低气温不低于-10℃的地区,应该采用水泥砂浆面层即可取得显著的效果。(9)敞口水池的非储水区钢筋应比计算值适当增加。(10)当地基承载力无法符合设计要求的情况下,尽量减少使用对底板约束较大的桩基,而应该采用复合地基来进行地基处理;柔性隔离层应被使用在岩石或其他坚硬土层的地基上;当地基不均匀需进行处理时,可按照实际情况.设置一定厚度的级配砂石褥垫层。(11)针对严寒地区或者温度极低地区的地面式或半地下水池,应该采取保温措施在外露池体外侧,且要确保保温处理的深度不小于当地冻土深度。具体措施如下:贴砌砖墙于池外侧,在砖墙与池壁之间预留40-100mn的空气层或者内填充岩棉板等保温材料;也可以将保温砂浆抹在池外壁挂钢筋网上;亦可直接将轻集料混凝土小型空心砌块贴砌在池外侧。

结语

在市政给排水构筑物的设计环节，由于现阶段城市化的发展越来越迅速，市政给排水工程的功能越发复杂，规模也越来越大，相应地增加了给排水构筑物设计方面的难度。给排水作为现代社会发展的重要组成，承担着重要的任务，需要相关人员通过把握材料选择、防渗漏、水池设计以及防上浮等要点，保证给排水工程的质量，从而促进给排水工程的发展进步。

参考文献

[1]鲁航线,张开军,陈兵,等.关于给排水工程结构耐久性设计的思考[J].特种结构,2019,(5):30-32+25.

[2]张文丽.建安工程给排水概预算应用软件开发研究[D].西安理工大学,2019.

[1]王丽,赵越.建筑给排水设计常见问题及其对策分析[J].工程技术研究,2017,(4):208+241.