市政污水厂工程结构专业常见内容概述

市政污水厂工程结构专业常见内容概述

李珊珊

河北科技大学，河北省 石家庄 050000中土大地国际建筑设计有限公司，河北省 石家庄050000

【摘要】本文从污水厂水池的结构材料、结构构造、结构施工等几个方面，主要阐述市政工程中结构专业相关内容的设计与要求，以满足大众对这项工程的了解。

【关键字】污水厂 结构材料 结构构造 结构施工

引言

随着国家经济水平的飞速发展，生态环境保护越来越成为人民生活发展的重中之重。近些年来，为减少污染物排放，逐步解决污水进一步稳定达标排放的问题，达到提高环境质量、保护环境，改善周边居民环境，促进区域内环境、经济和社会可持续发展，各地政府加强对污水处理厂进行提标改造。污水处理厂项目的建设不仅符合生态文明建设和生态环境保护的指导思想，同时对于改善区域水环境、保障周边水质安全具有重要意义。

1 水池常用结构材料要求

水池常用结构材料应具有规定的物理、力学性能和耐久性能，并且应符合节约资源和保护环境的原则。依据规范要求，结构材料的强度标准值应具有不低于95%的保证率[1]。

1.1 混凝土的相关要求

水池属于构筑物，其采用的混凝土为防水混凝土，具有一定的抗渗等级，混凝土的强度等级应根据水池内水的腐蚀性和其他因素综合考虑来确定，且需要满足当地的抗冻等级的要求。防水混凝土的施工配合比应通过实验确定，试配混凝土的抗渗等级应比设计要求提高0.2MPa。防水混凝土胶凝材料总用量不宜小于320Kg/m3；水泥用量不宜小于260Kg/m3；水胶比不得大于0.50；各类材料的总碱量（Na2O当量）不得大于3Kg/m3；氯离子含量不应超过胶凝材料总量的0.10%。防水膨胀剂应符合《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2013的要求。水泥混凝土拌合物在运输后如果出现离析，必须进行二次搅拌。当坍落度损失后不能满足施工要求时，应加入原水胶比的水泥浆或掺加同品种的减水剂进行搅拌，严禁直接加水[2]。

混凝土中的水泥宜采用普通硅酸盐水泥（非早强水泥）；当考虑抗冻融作用时，不得采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥；受侵蚀介质影响的混凝土，应根据侵蚀性质选用。混凝土的骨料应级配良好，水胶比不应大于0.50。对现浇混凝土内宜掺加补偿收缩膨胀剂；膨胀剂的掺加量不宜超过水泥用量的12%。贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土，根据《混凝土碱含量限值标准》CECS:53，潮湿环境中，使用碱活性骨料时，其最大碱含量限值应控制在每立方米混凝土内的碱含量不超过3.0Kg（一般工程结构）、2.5Kg（重要工程结构）。贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土，不得采用氯盐作为防冻、早强的掺合料。最冷月平均气温低于-3℃的地区，外漏的钢筋混凝土构筑物的混凝土应具有良好的抗冻性能，为改善和提高混凝土的抗冻性能，可在混凝土中掺加引气剂，混凝土内的含气量控制在3%~5%。混凝土外加剂：为减少混凝土收缩裂缝，防止池体渗漏，水池构筑物混凝土中掺加混凝土外加剂，应选用具有增稠、减缩、缓凝等功能的复合型外加剂，不得采用使混凝土后期强度降低的外加剂。混凝土搅拌时间应较普通混凝土延长30~60秒。

1.2 钢筋的相关要求

抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构建（含梯段），其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋在最大拉力下的总伸长率不应小于9%，HPB300（Φ）在最大拉力的总伸长率不应小于10%。

当施工中进行混凝土结构构件的钢筋、预应力筋代换时，应符合设计规定的构件承载能力、正常使用、配筋构造及耐久性要求，并应取得设计变更文件[3]。

2 水池结构构造要求

2.1 混凝土保护层厚度

钢筋混凝土构件中最外层钢筋的混凝土保护层厚度，应根据规范要求确定。且纵向受力钢筋的保护层厚度尚不应小于钢筋的公称直径；机械连接时，接头连接的保护层厚度应满足纵向受力钢筋最小保护层厚度的要求，连接件间的横向净距不小于25mm。

2.2 钢筋的接头与代换

钢筋的连接宜采用机械连接或搭接（受拉钢筋直径d≥28mm或受压钢筋直径d≥32mm时，不得采用绑扎搭接接头），机械连接接头等级不低于II级，焊接连接接头应采用等强焊接。框架梁、柱内直径d≥16mm的钢筋接头应采用机械连接。抗震等级一、二级的框架柱、三级底层框架柱、一级框架梁宜采用机械连接。

钢筋接头的位置，需要设置在受力较小处。基础梁板上部钢筋接头位置在支座处，下部钢筋在跨中1/3范围内（悬挑构件不设接头）；普通梁板下部钢筋接头位置在支座处且应在箍筋加密区以外，上部钢筋在跨中1/3范围内（悬挑构件不设接头）。

在同一根钢筋上宜少设接头。受力钢筋接头的位置应相互错开，位于同一连接区段内，有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率需符合一定的要求，机械连接和焊接连接的钢筋接头面积最大百分率为50%；绑扎连接的钢筋接头面积最大百分率为25%。

在施工中，需要进行钢筋代换时，除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽度验算以及抗震规定以外，尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。

3 水池施工时注意事项

3.1水池混凝土的养护原则

对于水池类构筑物，混凝土浇筑完成的温升控制工作至关重要，应采取保温保湿养护措施进行控制并进行温度监测，保证混凝土中心温度与表面温度的差值不大于25℃，混凝土表面温度与大气温度的差值不大于25℃，混凝土养护时间不小于14昼夜，在装水之前仍应继续采取适当措施，防止混凝土开裂。

水池混凝土养护的原则有：（1）对于混凝土底板及顶板应随打随抹光，视混凝土温升情况，及时覆盖麻袋或草袋等保温类物品（不宜覆盖塑料薄膜）并进行持续喷雾洒水养护，借助水分蒸发尽量降低混凝土的温升，为防止表面裂纹的产生，养护过程中应时刻注意保持覆盖材料的含水量。（2）对于混凝土池壁，脱模前在模板顶部的内外模板之间蓄水，对池壁混凝土进行蓄水养护混凝土终凝后可略微松动模板螺栓（但不能拆除模板）让水渗至池壁双表面进行蓄水养护。不论任何季节，拆模时间都应保持在7天左右，使侧墙表面维持7天的蓄水养护状态，过早脱模可能会使混凝土表面出现裂缝。拆模后必须在穿墙螺栓上挂麻袋或草袋等覆盖物浇水养护并保持覆盖物时刻处于湿润状态，不宜采用直接对池壁双表面浇水养护。

3.2 施工缝的设置

钢筋混凝土水池类构筑物一般在底板顶面以上不小于500mm处（避开基础腋角），留一道水平施工缝，水平施工缝间混凝土应一次浇筑完毕。池壁不得留设竖向施工缝（施工后浇带除外），底板不得留施工缝。在施工缝处连续浇筑混凝土时，已浇筑混凝土的抗压强度应≥2.5MPa，接缝时，清楚混凝土表面浮浆和杂物并凿毛清洗至不存在积水的情况下，先铺净浆，再铺30-50mm厚的1:1水泥砂浆，截面中心处通长对中放置3mm厚300mm宽止水钢板（或10mm×30mm腻子型遇水膨胀止水条）止水钢板，并及时浇灌混凝土，要求仔细振捣，确保新老混凝土良好结合。遇水膨胀止水条（带）外涂缓胀剂，缓胀剂缓胀时间＞8~10天，在浇灌新混凝土前应严防水浸泡失效，其搭接长度宜为50~100mm，7天缓胀率不大于最终膨胀率的60%。外墙水平施工缝采用3mm镀锌钢板，内墙采用10mm×30mm腻子型遇水膨胀止水条[4]。

5 结语

市政工程的污水厂的设计，从方案到设计到施工，各个阶段应严格把控，保质保量的完成项目，保证项目的最终运行，可以保障排出的污水，经过人工强化处理，提高水环境质量和功能目标。最终造福于人类，提高人们生活的幸福指数，保障人们的生产和生活，又保护了环境，符合可持续发展战略的要求。

参考文献：

[1] 《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010

[2] 《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T 50046-2018

[3] 《混凝土结构通用规范》 GB 55008-2021

[4] 《工程结构通用规范》GB55001-2021