水池構筑物結構設計在給排水工程中的關鍵點

任 科

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司，貴州 貴陽 550081）

0 引言

水池構筑物是市政工程中的關鍵內容，在市政工程建設期間，應對水池構筑物進行合理設計，使得水池構筑物能發揮相應作用。國外在水池構筑物能建立適應城市與海岸間不斷變化的連接關系中發揮較為重要的作用，還能使得城市區主要濱水活動空間，能容納更多的游客，還能為城市區域創造一個友好且充滿活力的空間。夏存景，鄧英軍[1]研究水資源保護理念在給排水工程中的應用進行了分析，發現通過水資源保護理念的合理使用，能滿足給排水工程的發展需求。陳劍，藍天等[2]在研究中，對住宅建筑給排水工程中常見質量技術問題及解決措施展開分析，能保證給排水工程的建設水平。申晟[3]對關于市政污水處理廠水池結構設計的分析，主要對市政污水池結構的設計進行研究，為水池構筑物的關鍵點研究奠定基礎，而通過水池構筑物的合理運用，能進一步推動給排水工程的服務作用。基于此，本文對水池構筑物結構設計在給排水工程中的關鍵點進行研究，先分析水池構筑物的基本情況，再對構筑物結構設計需要注意的問題展開分析，最后再對水池構筑物結構設計在給排水工程中的關鍵點進行分析，推動給排水工程服務水平的提升。

1 水池構筑物的簡單分析

本文將鋼筋混凝土水池構筑物為研究基礎，先分析水池構筑物的基本情況，再對水池構筑物的結構設計在給排水工程中的關鍵點展開分析。詳細內容分析如下。

1.1 概念及分類

針對水池構筑物，其應用于市政工程中，能提升市政工程的服務作用。常見的水池構筑物有：預處理系統、生化反應和混合系統、消毒系統、水箱或中間儲水設施、出水化驗系統、機房、配電間等配套設施。上述內容都是水池構筑物的關鍵，要求這些內容能實現配合作業，提升水池構筑物的服務作用。

再對水池構筑物的分類展開分析，常見的分類可按照實際情況分為：地下式、半地上式、地上式三種類型。另外，還可以按照結構類型完成水池構筑物的劃分，劃分時，可選擇裝配水池、敞口水池、帶斗底水池、有蓋水池等。此外，還可以按照水池的平面形狀，分為圓形水池和矩形水池。再按照材料的基本情況，還能分為鋼筋混凝土水池、磚石水池等（本文以鋼筋混凝土水池為分析基礎）。在實際施工時要注意對水池構筑物進行合理使用，保證水池構筑物發揮其相應功能符合市政工程的發展需求。

1.2 水池構筑物的基本構造

針對鋼筋混凝土水池構筑物的基本情況，需對水池構筑物的基本構造展開分析，要讓水池構筑物，能發揮其相應功能和作用。現結合水池構筑物的基本情況，對水池構筑物的基本構造進行分析，詳細如下。

（1）混凝土的抗滲等級要結合水池構筑需求，注意水池具有較好的抗滲能力，減少水滲漏的問題。為了保證水池構筑物的服務作用，應對水池構筑物的混凝土骨料進行控制，應選擇級配較好的骨料。

（2）在混凝土材料使用時，應對混凝土的強度等級進行控制，要求混凝土的強度不小于C25。

（3）在混凝土保護層設置時，要對混凝土保護層的厚度進行控制，一般情況下，控制時，可參考如表1 所示的內容展開控制。

表1 受力鋼筋保護層的最小厚度

結合上述表格，應完成受力鋼筋保護層的合理設置，確保保護層發揮其相應功能。

（4）如果水池構筑物無法一次性完成澆筑的施工，需要預留施工縫，充分發揮施工縫的作用，確保鋼筋能實現順利施工。

（5）在水池構筑物建設時，如果地基土發生了明顯的變化，可能會引起荷載的變化；如果差異較大，可采用沉降縫進行分割，并按實際情況完成設置，以保證水池構筑物能發揮其相應功能。

（6）在水池池壁施工時，注意對拐角和頂、底板交接處的施工控制，還要注意腋角的合理設置，發揮其功能。

（7）在構筑物鋼筋接頭位置，應注意鋼筋接頭的設置質量。水池構筑物為有抗裂性要求的構件，受力鋼筋不宜采用非焊接接頭，建議采用焊接或機械接頭；鋼筋的接頭位置，應相互錯開。同一截面上綁扎鋼筋的搭接接頭面積百分率若達到50%，則其搭接長度應增加不小于 30%，其接頭位置應在構件受力較小處。

（8）鋼筋混凝土構筑物受力鋼筋配筋率應按計算確定，且應滿足使用要求。受力鋼筋的最小配筋百分率，不應小于0.2%。

按照上述水池的基本構造，完成對水池構筑物的分析，后續在水池構筑物分析時，應對水池構筑物結構設計展開分析，并注意結構設計中值得注意的問題，排除其不利影響，提高水池構筑物的服務水平[4]。

2 水池構筑物結構設計時需要注意的問題

在水池構筑物結構設計時，有些問題應合理重視，并完成對這些問題的控制，讓水池構筑物能充分發揮相關功能，推動水池構筑物的服務作用。現對結構設計中需要注意的內容展開分析，詳細如下。

2.1 抗滲與防凍

水池構筑物具有儲水的作用，所以構筑物應具有較好的抗滲能力，避免滲漏問題給周邊構件帶來影響。在抗滲性能提升時，可合理選擇混凝土外添加劑，并保證混凝土抗滲等級滿足規范要求。防水等級為二級、三級的蓄水類工程防水混凝土，其設計抗滲等級不小于P6；防水等級為一級的蓄水類工程防水混凝土，其設計抗滲等級不小于P8。在施工期間，如半地上、季節性的嚴寒地區，露天地面上，會有較為嚴重的凍融循環問題，這種問題的處理，就可以通過采用抗凍添加劑的使用，促使水池構筑物能滿足工作需求。

（1）抗滲的解決辦法。針對水池構筑物結構的滲透問題，要結合實際情況，采用相應的抗滲方法。可以通過合理設置后澆帶，從而使其能達到抗裂抗滲漏的作用，以解決因溫差應力引起的收縮裂縫。還可以通過設置護壁柱和池壁頂圈梁，以實現構筑物對抗變形能力的提升，還能提升其穩定性，同時降低水池構筑物的建設成本。另外在施工時，護壁柱的截面尺寸和間距大小的控制，可按照池外露部分的高度進行考慮，同時有效的施工方案和合理的養護措施的應用，提高施工質量，從而保證構筑物的工程質量，使之滿足抗滲的工作需求，從而保證水池構筑物的抗滲能力。

（2）抗凍的解決方法。在寒冷地區，市政工程的水池構筑物會受到寒冷天氣的影響，導致水池構筑物的服務能力受到影響。在具體處理時，可對化學添加劑進行合理使用，通過化學添加劑的使用，提高鋼筋混凝土的抗凍性，增強構筑物的抗變形能力，從而使滲漏部分減少，使水池構筑物結構的凍害問題得到控制，以保證水池構筑物的服務作用得以提升。此外，在工作中，在工作時，還可對水池構筑物結構的基土質量進行控制，可采用夯實基土或是選擇換填基土方式進行處理，促使基土變形減少，確保水池構筑物結構的抗凍解決方法得以順利實現。

2.2 構造措施

針對水池構筑物的基本情況，為了滿足工作需求，對其構造措施進行分析。詳細措施分析如下。

（1）做好池壁伸縮縫處的相關處理工作，從而對荷載作用下和長期使用期間出現的扭曲問題得到控制，還應對池壁的伸縮處，采用加強柱的設置進行加強，同時施工中采用合理措施，保證伸縮縫的施工質量。

（2）底部伸縮縫的處理措施。在水池構筑物結構設計時，注意底部伸縮縫的處理。設計時，可設置止水帶，同時增設臥梁，控制因荷載作用下的變形問題，促使構筑物的薄弱部位能合理地處理，從而保證底部伸縮縫的處理水平，讓底部伸縮縫能保持較好的服務作用，提高水池構筑物結構的設計水平。

（3）降水問題的處理。若采用降水在處理時，可結合水池構筑物的基本情況，從而合理地進行降水，如果選擇地下式水池，要控制地下水位線至少在施工縫以下0.3m 處，從而達到降水的處理效果，提高水池構筑結構的設計水平。

（4）需做好室外保溫措施的應用，還可通過暗梁、暗柱的順利設置，要讓構筑物池壁具有較好的抗扭、抗裂性能。從而保證水池構筑物結構經過設計后，能發揮相應功能，提高市政工程的服務水平。

2.3 結構設計中防裂縫的措施

在水池構筑物結構設計期間，需要注意對結構設計中的裂縫進行控制，讓裂縫不會影響水池構筑物的使用，從而保證提高水池構筑物的服務水平。

（1）為了實現防裂縫措施的應用，注意分離式配筋不適用于水池構筑物，在配筋期間，可選擇兩層的連續配筋的方式，使其滿足配筋要求，減少裂縫的影響。

（2）為了減少裂縫問題，在水池構造物結構設計時，注意水池構筑物配筋率。一般配筋率不宜過大，也不宜過小。如果配筋率過小，構筑物可能會因為混凝土的收縮變形而產生裂縫；配筋率也不宜過大，可能會使部分鋼筋未充分發揮其作用，造成鋼筋的浪費，導致構筑物建設成本的增加。因此在設計期間，應根據水池構筑物的功能要求以及水池的高度、尺寸等因素，合理確定水池構筑的配筋率，從而讓水池構筑物結構的裂縫問題能得到有效管控。

（3）在敞口水池的頂端設置水平促進筋。為了滿足結構的合理設計，在設計期間，可在池壁頂端配置水平促進筋，一般在池壁兩側均應設置，每側不少于3 根，直徑大于等于池壁水平鋼筋，且≥16mm；還要注意間距的設置，可控制在50 ～100mm 之間，從而保證水平促進筋充分發揮作用，使之滿足工作需求。

（4）還應對水池構筑物受力鋼筋間進行合理設置。合理控制受力鋼筋的最小配筋率，最小配筋率不小于0.2%；一般可按照小直徑和小間距完成設置，一般要求水平向的鋼筋要滿足4 ～10 根/m 的標準，促使受力鋼筋能符合工作需求。

（5）在設計期間，應注意對暗柱的設置，可將其設置在易裂的邊緣位置，還可設置于池壁丁字交接和池壁交界的轉角、十字交叉處，從而提升水池的整體性和抗裂性能，保證暗柱能充分發揮相應作用，保證水池構筑物能發揮其相應作用，提升水池構筑物的服務水平。

（6）為了減少裂縫的影響，在結構設計中的池壁拐角、頂、底板的交界處，需注意腋角的寬度，一般可控制在15cm 以上，同時合理地在腋角中設置斜筋，從而滿足水池構筑物結構設計的要求，促使其能很好地為市政工程提供服務。

（7）水池構筑物結構設計時，可加設反梁，反梁應設置在底板上。后續還要對水泥砂漿的導溫系數進行控制，要求滿足使用要求，從而滿足水池構筑物結構設計的需求，從而提升水池構筑物結構設計的合理性。

（8）在水池構筑物結構設計時需要注意對地基的影響，一般情況下，地基的承載能力要符合工程需求。地基的選擇，應根據相關勘察資料進行，如果地基承載力不符合需求，可根據勘察資料，采用對底板約束較大的樁基，或選擇復合地基，或采用其他措施完成地基的處理。如果地基有不均勻的問題，則可參考勘察資料和結合實際情況，通過砂石褥墊層的設置，從而使其能符合設計需求，提高水池構筑物結構的設計水平。

3 水池構筑物結構設計在給排水工程中的關鍵點分析

本文以某一工程為分析對象，本工程在施工中，需要完成水池構筑物的結構設計，再讓其滿足給排水工程的運行需求。該給排水工程中給水壓力為0.20MPa，各區供水能滿足區域需求。另外地下部分的建設，受到建筑的影響，建筑為地下1 層，超市水壓要求為0.25 ～0.4MPa，商業區注意對給排水工程的控制，滿足水池構筑物的建設需求，促使水池構筑物能滿足商業區的建設需求。現結合水池構筑物的基本情況，對其在給排水工程中的關鍵點進行研究，詳細內容如下。

3.1 地下水位的確定

為了滿足水池構筑物的設計需求，應先對地下水的水位進行確定，地下水應根據勘察部門和水文部門提供的數據采用。因為在設計環節，如果設計方式不合理，可能引起選型錯誤問題，從而導致后續隱患問題發生。在地下水位分析時，可按照工藝設計的角度完成分析，也可結合相關規范，實現水文資料的翻閱，另外，還要參考50 年設計基準規范和勘察資料、水文資料等，以使地下水能得到合理分析。

在設計期間，要結合當地的地下水資料，再對穩定地下水的相關資料進行分析，且對數據偏差展開分析，保證經過分析后，發揮其資料的相應作用。因為地下水位的確定，直接影響水池構筑物結構設計，可能使結構設計合理性降低。因此要對結構設計的地下水資料進行獲取，再進行結構設計，保證設計合理性的提升，保證設計的水池構筑物結構在給排水工程中，能發揮相關作用。

3.2 構筑物伸縮縫的控制

為了滿足水池構筑物結構設計在給排水工程中的合理運用，可對伸縮縫進行控制。在控制時，可將其間距控制在20 ～30mm 之間，同時做好相關的防水構造措施。保證水池構筑物的功能和作用發揮，促使給排水工程能發揮相應作用[5]。

在給排水工程中，應對開裂問題進行嚴格控制。一般可選擇設計期間對裂縫進行控制，且應對溫度對構筑物的影響進行考慮，注意結構設計的管控，同時除構筑物本身的防水措施外，還應注意構筑物外防水的設置，保證構筑物的耐久性，從而使水池構筑物在給排水工程中的工程服務作用得以充分體現。

4 結論

本文以水池構筑物結構設計為分析對象，進行了水池構筑物的基本情況分析得出結論：

（1）水池構筑物結構設計所需要注意的問題，主要包括：抗滲與構造措施、具體的防裂措施，保證水池構筑物能發揮相應作用。

（2）具體的關鍵點包括：地下水位的確定、構筑物伸縮縫的控制，能滿足水池構筑物的合理結構設計，促使水池構筑物能符合給排水工程的建設需求。

（3）推動水池構筑物的結構設計合理性的提升，并讓其在給排水工程中發揮相應作用，推動給排水工程的服務水平的提升，滿足人們生活需求。