預應(yīng)力技術(shù)在市政污水廠水池結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用研究

季晨龍

（安徽省城建設(shè)計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230000）

關(guān)鍵字：預應(yīng)力；污水廠；結(jié)構(gòu)設(shè)計

預應(yīng)力的作用就是對施工過程中的損失進行綜合分析和考慮，特別是項目預應(yīng)損失的分析。

1 預應(yīng)力損失分析

1）未粘結(jié)預應(yīng)力。比如張緊錨固變形后會導致預應(yīng)力損失，使得未粘結(jié)的鋼筋會出現(xiàn)內(nèi)斂收縮的現(xiàn)象。在這種情況下，預應(yīng)力可能會丟失。同時，由于使用千斤頂張力，墻壁到預應(yīng)力筋的位置出現(xiàn)相互交錯的現(xiàn)象，經(jīng)過詳細計算可以是這種損失減少50%［1］。2）由未結(jié)合的預應(yīng)力筋引發(fā)的摩擦損失。鋼筋的類型和松弛的程度在于預應(yīng)力筋的松弛程度，因此，為了避免減少未粘合的預應(yīng)力筋引起的松弛現(xiàn)象，我們可以使用張緊程序來擴張張緊的操作。3）混凝土的收縮和蠕變而造成的預應(yīng)力損失。混凝土中的收縮和蠕變也會引起預應(yīng)力的損失。所以，需要考慮到預應(yīng)力筋的50%損耗。4）彈性壓縮引起的預應(yīng)力損失。應(yīng)用分張力法，混凝土在張力的作用中會產(chǎn)生一定的彈性壓縮，所以完成施加未粘結(jié)的預應(yīng)力筋后，對這現(xiàn)象下的第一批預應(yīng)力筋張力的性能可能會發(fā)生的一系列變化，張力應(yīng)力損失的發(fā)生。所以，我們具體施工的過程時，需要先將第一批預應(yīng)力筋張緊后，再將第一批預應(yīng)力筋拉伸，進而確保達到更好的效果［2］。5）對于負荷組合不利的因素，污水池池壁的表面不能有裂紋的問題，所以需要嚴格控制鋼筋。根據(jù)池壁的相關(guān)規(guī)定，在計算未粘結(jié)預應(yīng)力筋時，要考慮到荷載組合：施工階段需要確保水池里面不能有水、水池里面也不能有土、否則將影響施工的效果、在測試階段應(yīng)與水試階段保持一致、維修時和施工時的操作也需要保持一致。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

1）施工期間，需要將預應(yīng)力引起的損失降到最低，不僅對分段張緊非常有益還對錨固預應(yīng)力筋也是具有很大的影響。所以，為了滿足張緊和錨固預應(yīng)力筋的構(gòu)造要求，需要我們根據(jù)污水池池壁的設(shè)計，沿著池壁外側(cè)均勻的布置五個支撐設(shè)備。2）設(shè)計污水池的結(jié)構(gòu)之后，還需考慮垂直彎矩的作用。垂直彎矩的作用可以有效的消除污水池底部的不良變化。用杯槽連接并且在地板周圍澆注一個槽，再使用混凝土澆注后完成張緊的操作，完成池壁和背板的操作。除此之外，還要避免墻壁上出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象，也就是墻壁上的根管壁滲漏，需要在施工混凝土澆筑的時候進行填縫措施，墻壁和根管壁沒有縫隙，解決根管壁滲漏的問題，進而達到最好的效果。拉伸端需要設(shè)置在池壁支撐柱上，張緊操作之后，支撐柱錨固，最后才將混凝土用于密封操作［3］。

3 預應(yīng)力技術(shù)在污水池的施工

1）由于市政污水池水池工程的特殊性，預應(yīng)力張拉人元需要具備相關(guān)的施工經(jīng)驗，確保構(gòu)筑物的施工安全以及施工人員的安全。所使用的材料應(yīng)在實體店選購，選取材料好，經(jīng)過國家驗證的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，比如：鋼絞線、錨具、聚脈防腐材料等，務(wù)必選用國家優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，防治意外的產(chǎn)生。使用劣質(zhì)的產(chǎn)品將會影響到結(jié)構(gòu)的安全性。2）對混凝土的配合比需要做好質(zhì)量控制。采用52.5MPA級普通硅酸鹽水泥。切記不可使用混凝土膨脹劑。采用I級的粉煤灰，其中的摻水量不能超過水泥用量的25%。水和灰的比例小于等于0.3，其中的用水量不應(yīng)超過160Kg/m3.3）混凝土的澆筑順序，養(yǎng)護也是施工管理的重點。對同期同等條件下的混凝土試塊，方便及時對混凝土進行張拉。預應(yīng)力在污水池的施工，無論是充鋼筋制作、混凝土澆筑、勞動力的使用都比較集中，不僅縮短了建筑工期，也提高了勞動力的使用率。比如：地板澆筑用時為13小時，池壁的澆筑時間為15小時，大放腳澆筑的用時更是快至4小時。整個污水池建筑僅用三個月左右的時間完成，閉水實驗做到了無任何滲漏的情況。

4 預應(yīng)力的在污水廠水池的應(yīng)用預應(yīng)力

污水廠水池，這種水池結(jié)構(gòu)是一種特殊結(jié)構(gòu)。比如說，污水廠的污水池對水池的抗裂性、抗震性、不滲透性方面有著非常高的要求。而預應(yīng)力技術(shù)可以減少橫截面的尺寸等，減少和普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相同強度的鋼筋用量，對于建筑商來說是非常樂意使用的技術(shù)，對建筑商也帶來了客觀的經(jīng)濟收益。其他的一些特殊結(jié)構(gòu)，比如高層建筑、壓力容器、海洋工程結(jié)構(gòu)、地下管線等，因其特殊性，這些結(jié)構(gòu)需要具備很多方向的拉伸應(yīng)力，在使用上也有很多特殊要求，比如風力、抗震、抗?jié)B透等給結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工帶來了比較大的困難。至于預應(yīng)力筋的作用，主要是不止在圓環(huán)方向上，用于大箍筋力的結(jié)構(gòu)。比如：池塘、消化池、污水池、儲罐等。混凝土的預應(yīng)力對徑向引起的應(yīng)力有著消除的作用。對于大直徑的污水池需要采用無粘結(jié)預應(yīng)力筋的設(shè)計方案，這種方案能能有效的解決水池池壁在環(huán)向拉應(yīng)力作用較大的情況下，發(fā)生的裂紋。水池池壁需要使用松弛度低的無粘結(jié)鋼絞線，這種無粘結(jié)鋼絞線不但彈性極限和屈服強度得到了提升，而且應(yīng)力松弛率也大大的降低。提高了混凝土抗裂剛度和減少了預應(yīng)力筋的用量，此外，還提升了水池的抗震性能。

5 結(jié)語

綜上所述，在目前的市政污水廠水池結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要不斷的提升預應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，提升水池的各項性能，使得污水池的質(zhì)量得以有效的保證。