装配式钢筋混凝土废水池模块设计

张 玲 田 源 苏有文

(西南科技大学土木工程与建筑学院，四川 绵阳 621000)

装配式钢筋混凝土废水池模块设计

张 玲 田 源 苏有文

(西南科技大学土木工程与建筑学院，四川 绵阳 621000)

论述了研究装配式钢筋混凝土废水池的意义，结合水池的形式，对装配式钢筋混凝土废水池模块设计方案进行了详细阐述，并总结了施工中的注意事项，为装配式钢筋混凝土废水池的推广应用提供了技术支撑。

装配式，钢筋混凝土，废水池，模块设计

1 研究装配式钢筋混凝土废水池的意义

现浇钢筋混凝土水池存在工序多、工期长、不能周转使用、不够环保、经济效益不高等缺点；装配式钢筋混凝土构件具有工期短、成本低、施工简便、快捷灵活、可循环利用及环保性较好[1]等优点。故将装配式钢筋混凝土构件的理念运用于此水池，作出研究。

2 水池标准化模块设计

2.1 水池选型

川渝地区工程中常用现浇水池容积为200 m3，结合该地区土质情况，选用下埋式放坡型水池，而装配式水池实际运用时可根据需要变动模块数量调整水池容积。为便于后面选取模块尺寸，水池放坡系数取1∶0.58，即60°放坡。

2.2 模块设计

根据SHT 3132—2002钢筋混凝土水池设计规程、GB 50010—2010混凝土结构设计规范、JGJ T14—2011混凝土小型空心砌块建筑技术规程，以及模块种类要少、形状简单、预制容易、安拆方便、受力性能好等多项设计原则，将模块设计为6种不同尺寸，水池整体效果图如图1所示。

水池结构采用C30防水混凝土[2]。为了实现装配式水池的工业化生产，使不同形状的预制混凝土模块具有一定通用性和互换性，引入“模数”的概念。取基本模数为300 mm。模块宽度多为300 mm整数倍，结合预制模块构件自重、钢筋保护层厚度、造价成本等，模块厚度皆取60 mm+60 mm。为了配筋计算简便，此方案中的模块简化为简支板，底面的标准块受力最大，为最不利模块，选取它来作为配筋标准。最后计算可得，模块下部钢筋采用双向配置φR10@200，上部采用Φ6@200的钢筋网片。板搭接部分预留孔洞，模块之间通过专用连接件连接。

各模块设计见图2～图7(单位：mm)。

模块1设计说明：模块1为该装配式水池的标准模块，为提高水池的整体性、抵抗不均匀变形造成的影响，且使模块安拆方便，将之设计成“凸”字形，同时用于水池底面及侧壁，提高模块利用率，减少模块块型。该模块存在正面拼装和反面拼装两种状态，故配筋采用双层均为φR10@200。

模块2设计说明：底面采用标准模块错缝1/2正反搭接拼装，在端头存在1/2标准模块缺口，将模块2设计成标准模块的一半，满足水池底面的整体性。

模块3设计说明：当模块1和模块2平铺底面后，沿长度方向的长度为700+n(700+500)(n为正整数)，两边各加一列模块3，为使长度方向满足模数要求(即600的倍数),故将模块3长度方向的尺寸设计为550+100。

模块4设计说明：模块4为与底板相连接的侧模，图5为模块4与模块3的连接图示。土质不良、预制模块自重、废水重力和注水冲力等原因，皆易造成水池下方土地不均匀沉降，故底侧模之间不采用连接件连接，仅在空间位置上紧靠。

模块5设计说明：标准模块在侧壁错缝1/2正反搭接拼装，侧壁为梯形形状，端头存在三角形缺口。在60°情况下根据空间几何关系设计出模块5及其尺寸，几何尺寸恰好与模块2沿对角线剖切后一致。在川渝地区土质情况可选放坡范围内，60°恰好满足模块5几何尺寸要求，并且沿坡方向增加值和长度方向增加值存在1∶1关系，使得侧壁模块每排实现一标准块的规律性增长，从而使水池深度可根据需求调节。结合尺寸、形状及受力情况，该模块不配筋。

模块6设计说明：模块6与模块5镜像对称。其他说明同模块5。图6为模块5与模块6的空间位置图示，不采用连接件连接。

2.3 模块连接

模块之间通过模板支出部分预留孔洞连接，孔洞设计直径为32 mm。在模块重叠处竖向穿插连接件，左右模块间连接时注意错缝搭接。考虑到模块所受的剪切和挤压问题，设计的连接件如图8所示。连接件直径25 mm、高110 mm，底端焊接40 mm×40 mm×1 mm矩形垫板，使用时有垫板一面在土体面，既防止土

向上的反向作用力将连接件挤出连接位置影响连接，又防止土挤压作用损坏土工膜。

2.4 施工注意事项

1)铺设底板前，基坑底面应具有较好的平整度和强度，以防地基处理不当，废水池产生不均匀沉降发生变形[3]。实际施工中建议浇筑一层C10素混凝土垫层[4]。

2)侧壁与侧壁之间紧靠不连接。放坡应尽可能完全准确，在侧壁模块拼接的同时，通过人工挖土或填沙对放坡面微调。

3)模块拼装时，连接件应从模块底部向上穿插。使焊接的钢片处在土坡一侧挡住土，防止土挤进孔内阻塞孔洞。

4)预制模块时，按照5 mm～7 mm减少模块尺寸以适应实际的拼装缝。

5)模块内钢筋在混凝土浇捣时不易固定，可使用钢套管预留孔，将钢筋与套管外侧焊接，通过模具固定套管位置间接固定钢筋位置。拆模后钢套管即是模块的一部分，钢套管暴露部位还需防锈处理。

3 结语

通过对装配式钢筋混凝土废水池模块进行标准化设计，并结合后续工程实践，成功实现其工业化生产，使进度快、成本低、安全环保、可循环利用等。随着川渝地区石油钻井规模逐年扩大，以及对经济技术环境等要求的提高，钢筋混凝土装配式水池将得到广泛的应用。

[1] 蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述[J].建筑技术,2010(12):1074-1077.

[2] 王淑慧,杨 涛.水池设计及计算要点[J].河南科技,2010(9):77-78.

[3] 苏培东,王 奇,蒲海波,等.川渝地区钻前工程砌体结构废水池渗漏原因分析[J].四川建筑,2012(4):134-135，138.

[4] 张振义,赵玉华,艾 勇,等.大容积装配式预应力钢筋砼清水池施工[J].沈阳建筑工程学院学报,2001(1):44-46，49.

The module’s design of prefabricated reinforced concrete wastewater pool

Zhang Ling Tian Yuan Su Youwen

(SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621000,China)

The paper indicates that it is meaningful to research the assembly reinforced concrete wastewater pool, illustrates the design schemes for the assembly reinforced concrete wastewater pool by combining with the pool forms, and sums ups some precautions in the construction, so as to provide some technical support for the application of the assembly reinforced concrete wastewater pool.

assembly, reinforced concrete, wastewater pool, module design

1009-6825(2015)32-0057-02

2015-09-06

张 玲(1993- )，女，在读本科生； 田 源(1994- )，男，在读本科生； 苏有文(1970- )，男，副教授

TU375

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