污水處理廠常見構筑物結構分析設計

李寧

【摘 要】本文主要對污水處理廠常見構筑物結構設計的內容要點進行了分析，首先闡述單體結構設計的內容，其次在論述污水處理廠結構構筑物結構設計存在難點問題的同時，給出了相關的控制措施，希望通過研究能夠給該領域的工作人員提供一些參考。

【關鍵詞】污水處理廠；構筑物；結構設計

一、單體結構設計

在單體結構設計的過程中，需要嚴格的按照設計規范的要求，對粗格柵、細格柵、氧化溝等結構內容進行設計，從而保證設計的效果，滿足工程需求。

（一）粗格柵的結構設計

涉及到粗格柵的結構設計，通常情況下主要涵蓋兩部分內容，分別是內力的計算和抗浮穩定性的驗算等。就兩部分內容的前者來看，其通常應設定在地下6～11m，并對其中涉及到的矩形水池和下沉情況做到精密的測算和認定；對構筑物的結構設計，一般針對池壁的計算應遵照雙向板的布局方式實施，涉及到的荷載類型主要是三角形和梯形。對于池壁的厚度設計，通常厚度以埋深的1/12—1/15的規格進行設定，相應的底板厚度的取值應以池壁根部厚度的1.2倍進行，以確保達到基底對池壁的嵌固。對基底反力的計算，一般應涵蓋池內正常狀況下的水重以及各類協助操作的部件的重量，由于該構筑物有著較深的地下結構，加之其自重重量較小，因而其地基的反力一般比較小。與此同時對于基礎底板的配筋設計，經由相關細密計算可由最小的配筋率實施，這樣的話就要適當加強上下鋼筋，并對配筋做出系統的驗算和實時測定，以確保其操作效果沒有問題。池壁的計算主要涵蓋抗彎以及剪力和壓力等的計算，務必確保其各項指標達到預定標準。對于彎矩的計算一般應區別化分析，本文列舉的內容應以最大值作為執行標準。

（二）細格柵的結構設計

對于細格柵的結構設計來說，其主要涵蓋矩形水池和水渠以及圓形池子等相關內容，而其高度通常設定為高出地面1-3m左右。對結構的構造和施工，一般應使用鋼筋混凝土構筑的梁柱等作為承重的主體，以達到對全部池體的支托和承接。通常情況下，水渠的凈寬應控制在600～900ram，而其水深應保持在lm左右。由于池水產生的荷載較小這樣就使得池壁的設計和內力計算應懸臂板的具體規格實施，池壁的厚度應控制在200～250mm的區間內，并以雙層雙向的配筋方式進行構造。

（三）氧化溝結構設計

對于氧化溝的結構設計，應首先確定其橢圓形的水池形態，其長度一般應遵照日后水廠的具體使用標準設定。涉及到的計算內容主要涵蓋池壁和池體等相關內容，與上文所述保持一致計算應以懸臂板設定為主，而池體則應設定在地面下1～3m左右，相應的抗浮設定務必達到所需的標準。與此同時對于池壁和根部等部位的厚度計算基本與上文保持一致。同樣地，對池壁的計算主要涵蓋抗彎和剪力以及壓力等部分，以上部分的計算數據務必確保達到所需的構造標準。一般來看，對于彎矩的計算主要分為兩種情況，而具體實施的過程中主要以較大數值為基準對池體配筋實施計算。

（四）二沉池的結構設計

通常所指的二沉池是一種圓形的位于地面的水池，計算應以圓柱殼理論為基礎，進而對池壁進行內力方面的計算，其中涉及到的內力主要是指溫差和池底內部水壓等主導產生。一般來看，由溫差產生的水平力與水平彎矩對比起來相對較大，在達到受力標準的基礎上，構筑物的池壁和底板的厚度應控制在適宜的區間內。經由計算得出，池壁一般應構造配筋，由于整個構造所需的配筋量較大，因而應確保具體施工過程中相關原料的完備。通常情況下，如果板材的厚度越厚，相應的鋼筋的用量就會越多，當然這是在最小配筋率的標準狀態下實施的結果，同樣最終的原材料的造價也會持續走高，從而給相關布局謀劃在經濟支出上造成影響，因而這方面的成本投入和成本控制應切實做到精密科學。

（五）辦公樓及其他建筑物結構設計

對于處在7～8度區情況下的建筑物，應以框架結構的具體標準實施，而6度區應把成本和施工效率等方面的因素考慮在內。對于建筑物的結構設定，一般應參照中國建筑科學研究院研發的相關軟件得出的計算標準，與此同時還要與實際的建筑施工狀況保持一致。

二、設計過程中常見問題

（一）復雜地質狀況下對地基的處理

通常情況下，污水處理廠大都處于距離城區較遠的郊區，或是人煙稀少的山地以及洼地區域，這些區域的地質狀況一般都比較差，因而所面臨的建筑施工任務也就比較困難，在其結構設計上投注更多的精力，并切實考慮各個方面的細節內容，與此同時還要統籌各類施工技術和操作方式。例如當污水處理廠位于較低的洼地時，此時的構筑物的施工一般應以級配規格的砂回填，對于其他的情況應以具體施工材料為基準進行選擇。

（二）山地地質狀況下的構筑物設計

如果污水廠設定在山地地質狀況下，那么其基礎的施工通常都會在基巖上具體實施，而相應的施工工藝務必確保科學高效，并達到精準控制的效果。與此同時結構造價的內容也要控制在適宜的區間內，從而確保整個布局謀劃的穩妥有序。

（三）干枯的河溝地基時的基礎設計

涉及到此類情況的地基設計，一般出現淤泥的情況較多，并不需要對其實施換土的施工部署，而比較通行且施工效果良好的基礎設計是選用樁基施工具體推進。

（四）變形縫處結構設計方法

在具體設計的過程中，相關的設計人員難免由于各類情況出現數據出錯的情況，例如對于變形縫的設計，如果只把間距設置成伸縮縫就會造成結構上部板材無法安置的情況。對于池壁的頂板設計，通常應遵照簡支板的方式具體實施，如果伸縮縫出現不能順利穿過頂面簡支板的情況，那么就應遵照以下處理方式具體實施：1）首先是輔助加固臂柱，并預先在板端與池壁之間留出足夠的縫寬，接著使用混凝土對其實施支撐，以達到鞏固結構堅實性的效果；2）對于頂板與池壁之間的縫隙，應以牛腿結構予以支撐和保障。在以上操作完成之后即可進行頂板的澆筑，另外具體施工中的細節和質量問題也應切實注意。

三、構筑物結構優化設計

研究表明，如果能夠對構筑物的結構實施優化設計，那么相應的造價就能得到一定程度的降低。其中涉及到池壁的構造，一般應以變截面的方式進行，需要注意的是，依照懸臂板規格設計的池壁，其厚度的標準通常情況下應控制在池內有效水深的1/10。而如果是實際受力的狀況，那么其內力的控制以裂縫為基準具體實施，而截面頂部的池壁厚度一般應設定為底部的一半，當然也可以適當超過這個比例，但是務必確保其達到鋼筋頂部的彎折長度，從而為相關材料的選購節省更多的成本。

四、結語

伴隨著我國經濟的高速發展，進而為人們高效優越的生會水平創造了客觀的條件，然而在建筑行業為人們帶來更為優厚的服務的同時卻對區域的環境造成了不可消除的污染和破壞，而社會和國家也在第一時間對建筑行業的高效發展提出了更高的標準，尤其是其中生態保障標準的問題。本文列舉出的污水處理廠的建筑施工的具體案例，其中涉及到的結構設計務必要達到所需的安全標準，以為相關企業的穩步推進提供基礎保障，而這也是促進建筑行業高效發展的必由之路。

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