市政给排水工程超长不设缝水池结构设计方案

市政给排水工程超长不设缝水池结构设计方案

钱开朗

身份证号：429001197301067431

摘要：在市政给排水设施建设中，如果水池长度合理，不仅可以避免裂缝问题，而且还可以避免随后的建设和维护费用。但是，由于部分较大规模的水厂中，部分水池长度超长，需改善混凝土硬化引起的抗拉应力问题，避免随着时间的推移产生裂缝，从而为城市供水排水工程的有效实施提供可靠的基础。本文主要分析市政给排水工程超长不设缝水池结构设计方案。

关键词：市政、超长不设缝水池、膨胀加强带、后浇带、滑动层

引言

在当前这一阶段，我国许多市政给排水超长水池选用设缝结构设计方案进行建设，但在实际的建造环节中，该方案仍存在一些缺陷，因此，市政给排水项目设计工作者与建设者要根据工程的实际情况，利用科学合理的手段，对该方案进行修改调整为不设缝水池结构，及时引进先进的技术，使得市政给排水工程超长不设缝水池结构设计方案能够发挥其最大的优势，推进该项技术方案的使用与发展。

1、市政给排水工程超长不设缝水池施工的基本概述

在市政供水和排水工程中，合理的水池长度不仅可以有效防止裂缝问题，而且可以延长水池寿命。但是，如果水池长度超过预期长度，而且没有采取合理的措施，那么在使用过程中很可能会出现裂缝问题。对于较长的无缝水池，采用预应力补偿收缩膨胀加强带或后浇带等技术措施，膨胀加强带或后浇带宽度不小于1m，可确保水池形成一个相对完整和有机的整体，以改善硬度引起的应力问题。但是，在一些冬季干旱地区，由于季节变化，超长混凝土结构浇筑可能导致温度变化，而拉伸应力可能导致随后的裂缝。在这种情况下，需要技术人员来避免预应力损失并增加钢筋数量。但是，这种做法不符合节约原则，需要增加费用。以混凝土为基础的优化设计可以进一步改进长期无缝市政给排水池的设计和施工效率，例如选择在施工阶段补偿混凝土的收缩，这可以改善水温差等效应引起的裂缝，应当指出的是，预应力筋只能避免季节温差造成的压力影响，能够将初始机构的需求从50%降低到35%，根据温差选择合理的施工方案，减少使用预应力筋。在条件允许的情况下，还可以使用专业设备和材料来提高水池的可持续性并降低后续投入的成本。

2、市政给排水工程水池结构设计方法

分析和探讨这两种解决方案的优缺点。

设防方案，超长水池设缝解决方案的优势主要体现在技术实施手段和设计概念相对成熟，没有特殊待遇，实施手段往往简单易用，没有过于复杂的实施手段，可以大大提高效率，但是，该计划也存在许多缺陷，主要表现为伸缩缝的调整长度将在15至30米之间，因此对于超长水池设计中设计者必须设置伸缩缝，导致结构无法形成一个整体被分成多个单元，后期运行时伸缩缝处容易出现漏水情况。此外，建立伸缩缝需要耗费一定的时间与资金，增加了给排水工程超长水池项目的建设成本。

不设缝方案，超长水池不设缝方案主要采用预应力结构及设置膨胀加强带或后浇带的方式避免裂缝等安全风险，整个水池的结构为整体结构，在池壁与底部之间形成强有力的应力，使整体结构更加稳定可靠。需要考虑较多的问题，通常，水池的池体与池中的水位较高，由于各分块的质量与刚度不同，需在合适的位置设置膨胀加强带或后浇带。该解决方案的总体优势在于水池结构为整体结构无需定义分隔符结构，结构整体性较好且后期运行时不易出现漏水情况。使用双向不设缝方案进行超长水池建设，基本上能够解决温度差导致的超长水池裂缝问题。超长水池不设缝采用不同的应对措施来解决大型结构的温度应力问题分别是“抗”、“调”，“抗”通常指按照混凝土自身的强度等，使用一定的手段，提高抗拉力或水池整体结构的抗压力，并利用结构内部的预应力与混凝土收缩力防止温度变化造成的形变问题。“调”是指在使用适当的添加剂，并合理调整混凝土比例，以降低水池整体结构的形变程度。同时，施工建设人员在温度变化较大的环境进行施工时，要适当地使用预应力钢筋材料来增加水池结构的强度，也可以通过建立支撑或处理边界、增设滑动层等手段，来提高超长水池结构的强度，降低温度变化对水池结构的影响，防止其出现开裂问题。但是，该计划也存在相应的缺陷，由于该方案采用预应力补偿收缩和采用膨胀加强带或后浇带这可能对施工时间产生影响，或需要增加投资，从而增加施工费用。

对比分析表明，实施无缝设计方案的优势更大，特别是在设计非常长期的水池结构方面，该方案更专业，可以极大地确保水池结构设计的科学性和合理性。

3、超长不设缝水池的设计应用措施

（1）在无接缝水池超长结构施工过程中，必须按施工顺序进行作业。首先，将滑动层放置在底板下方，底板必须具有一定的滑动层(例如，塑料机架之间厚度为20mm的细线)，以便滑动层至少比底板宽1米。此塑料组织的物理性能较好，密度、抗拉强度、抗拉强度和热处理变化率均符合标准，有效保证了滑动不会意外。

（2）需规划膨胀加强带或后浇带，宽度不小于1m，无需在浇筑带中切割钢筋，膨胀加强带需添加补偿收缩混凝土限制膨胀率，后浇带需添加膨胀剂，以便在低温环境下完成混凝土浇筑。

（3）实施专业混凝土施工控制。在市政供水和排水工程中，混凝土体积相对较大，施工队必须确保混凝土符合施工标准和一般设计要求。同时考虑到以下因素:与混凝土协调时，应选用水力导电率低、强度强的混凝土，并对厚度、重量骨料的水平进行控制，使混凝土中的碱活性符合指标和规范要求。在混凝土掺量实践中，还可以添加添加剂来改善混凝土抗裂结构。此外，技术人员必须充分考虑季节等级和混凝土位置等因素，以控制掺杂量。特别是，在养护浇筑混凝土时，必须降低混凝土的温度，即使在插入时也是如此，以确保混凝土在冬季施工后温度不高于28℃，也不低于5℃。在严格控制测温过程的实践中，有必要利用计算机设备合理控制温度，使混凝土内外温差不超过25℃，并合理利用养护方法，控制混凝土的内部湿度和温度梯度，防止出现开裂的问题。

（4）在顶板施工中，由于该水池项目顶板施工至关重要，本身承担着温度拉力和内水荷载的功效。在设计施工中，需要在连接顶板的时候进行位置固定。其中主要钢筋预应力筋以及非预应力筋都需要具有足够的强度和使用性能，并且要采用高密聚乙烯外包材料，锚具的设置也应该符合规定。在实践中，需要技术人员顺着隔墙的方向统一设置预应力筋，并沿着直线方向展开。如果混凝土强度在50%左右，需要及时张拉该预应力筋结构。在顶板浇筑的过程中，也需设置膨胀加强带或后浇带，膨胀加强带或后浇带位置同底板及侧壁位置，以提高设计和施工效率。

4、不设缝水池超长结构施工

在使用不设缝方案进行建造的过程中，通常情况下施工人员会采取由上至下的方式进行施工建造。

4.1滑动层设在底板下面

在底板施工前，施工者应先布置好滑动层，在两层聚乙烯材料之间铺设2cm厚的细砂,控制滑动层宽度需要超底板1m左右。这种塑料聚乙烯膜的物理力学基础性能指标约为：拉伸强度：23.71MPa、密度：0.91～0.94kg/m2、极限拉伸率：780%、热处理变化率：1.9%、纵横直角裂开强度：73.9N/mm、58.6N/mm、软化维卡温度：70℃、脆化温度：-60℃。基于细砂组合而成干细砂层，并注意细度模数大小控制在1.6～2.2，泥含量不超1%。

4.2混凝土专业施工控制

市政给排水建设在施工过程中使用的混凝土体量较大，施工管理者应严格控制混凝土质量，同时在配置混凝土材料时，要使用强度较高、水化热较低的水泥，并按照工程建设要求控制碱活性。必要时，可以在混凝土中加入合适的添加剂，提高混凝土的抗裂能力。同时，还要综合考虑外界各种客观因素对混凝土材料的影响，在搅拌、运输、浇筑与养护各环节控制混凝土温度低于28℃，若工程建设在冬季进行，则要控制温度≥5℃。此外，施工人员要对温度信息进行实时管理，利用科学合理的手段控制温度差，并对混凝土进行保温处理，防止温度差过大导致混凝土出现开裂问题。

4.3超长不设缝设计方案中的温度影响

选择使用超长不设缝结构的设计解决方案时，请确保有效解决温度问题。目前，各国已经有三种不同的应对措施来解决大型结构的温度应力问题分别是“抗”、“调”。在这种情况下，“抗”是基于提升混凝土强度的提高、加固率等、提升结构本身的极限抗拉强度的提高，压缩应力的提高等。混凝土预应力和回缩应力的使用消除了实际施工工程引起的拉伸变形问题，同时由于温度影响增加了现场强度。“调”实际上是斗争和解放的有机融合，基于多种设计技术的合理整合，以减少池的变形量，如混凝土调整比的合理设计、添加剂的加入、施工接缝的保留以及施工和保护技术手段的控制。对于温度应力影响更严重的零件，有必要使用预应力棒以增强其强度。此外，还需要使用支撑、边界处理等，以有效减少结构元件产生的变形量。通常，滑动层的配置等举措可以降低对结构本身的约束，从而有效降低温度应力，从而保证超长无缝游泳池结构的设计合理性、稳定性和安全性。

结束语

综上，我国市政给排水工程当中的超长不设缝水池结构建设项目具有一定的难度，其施工质量能够直接影响给排水系统的后期使用体验，相关管理与建设人员一定要严格控制该技术的使用，保证给排水系统建设当中超长不设缝水池结构的质量。本文中所提到的各种客观与非客观因素，在超长水池项目建设的过程当中均可影响到该项目的整体质量，在实际的工作时，相关管理者的工作难度较大，故而，工程建设人员应对建设中的各种因素进行实际地考察与分析，严格地对各工作建设环节进行管理与监督，做好管理工作的同时也要保证工程建设的进度。

参考文献：

[1]杜冬冬.探究市政给排水工程超长不设缝水池的结构设计[J].中华建设，2019(25)：168-169.

[2]高阳.市政给排水工程超长不设缝水池的结构设计特点分析[J].建材与装饰，2018,558(49):101-102.

[3]宋奎.浅析市政给排水工程超长不设缝水池的结构设计[J].市场周刊·理论版，2018(42):56.

[4]边继阳.科学结构设计对市政给排水管道工程的影响[J].建筑工程技术与设计，2018(20):1002.

[5]王梦迪.市政给排水工程规划设计存在的问题与应对措施[J].科学与财富，2019(14):220.

[6]康勇.分析市政给排水工程超长不设缝水池的结构设计和施工[J].低碳世界,2014(07):14-15.

[7]白贵斌.给排水工程超长不设缝水池的结构设计和施工[J].甘肃科技纵横,2020,49(11):70-72.