污水厂大型水池设计与施工问题分析

樊思思

（山西国控环球工程有限公司，山西 太原 030000）

1 地下水位的确定

地下水位是污水厂大型水池设计过程中的重要影响因素之一，许多污水厂大型水池结构选型上的错误都是由于地下水位确定不合理而导致的，例如抗浮力不达标等。值得注意的是，设计人员在得到由工程地质勘察所得的地下水位数据时，应通过实地考察，排除暴雨、台风以及地表水排除不及时等因素导致的地下水位上升情况，并根据现场情况对报告进行完善和补充。同时，污水厂大型水池的土建设计人员和水设计人员还应保持密切的交流和沟通，充分掌握现场的地下水位和地质情况，通过共同分析和研判确立最终的基底标高，并结合工艺流程要求、土建造价、运营成本、投产年限等因素，经过一系列的统筹规划之后确立恰当的设计方案。

2 合理设置伸缩缝和后浇带

2.1 合理设置伸缩缝

污水厂大型水池的伸缩缝设置应严格遵照国家相关设计标准进行设计，一般情况下以20～30m之间为宜。近年来，随着水池长度的不断增加、建筑材料和建筑工艺的不断进步，相关设计人员也应结合现场实际情况，合理判断伸缩缝的设置与否。此外，由于温度、混凝土收缩变形等因素是造成水池裂缝的主要原因，因此，为了有效减少水池裂缝，需要在设计时着重考虑以下两点：

1）增加配筋率，首先，对于水池的设计环节，可选取大体积混凝土截面或节点应力集中的位置，增设钢筋网片或构造钢筋，并对钢筋做细密、均匀的配置，促进构建抗裂性能的进一步提升；其次，对于施工环节，要求施工人员要严格控制施工进度，不宜盲目追求施工周期上的缩短。可利用减水剂和缓凝剂，降低混凝土的水灰比。同时为了降低水泥使用量，也可适当增加粉煤灰的用量。此外，施工人员要及时覆盖振捣成型后的混凝土，并对其进行必要的养护，养护工作在夏季和大风天气时，应予以适当的延长。

2）合理计算伸缩缝间距，伸缩缝的计算应同时考虑施工难度与连续性，因此设计人员应优先考虑无缝设计。同时，在设计过程中，设计人员应认真收集相关资料，仔细分析水池地基的硬度和温差，并结合施工过程中混凝土收缩时的实际温差情况，合理确立最终的伸缩缝间距。

2.2 合理设置后浇带

污水厂大型水池施工过程中，由于混凝土收缩时会出现一定的当量温差和不利温差，因此在设计过程中为了有效改善这一问题，扩大伸缩缝的允许间距，可采用后浇带施工的方式予以完善。对于后浇带的设置间距，要求设计人员应在保证后浇带与施工缝紧密结合的前提下，尽可能的做到降低温度收缩应力。通常情况下，施工过程中应将后浇带的间距控制在20～30m之间，保留时间应大于40d、小于60d。

3 污水厂大型水池设计施工问题即解决措施

3.1 水池池壁产生裂缝的原因及预防对策

水池池壁产生裂缝的原因主要有三点：1）当池壁较薄、混凝土强度较高时，过快的水泥降温散热速度会导致池壁出现干缩和温缩现象，此时较大的池壁会受其影响产生收缩变形，引发池壁裂缝。；2）受池壁两侧壁以及底板作用力的影响，池壁的自由伸缩受到局限，当施工环境温度较高，再加上池壁边缘约束力不足，混凝土高温收缩内部拉应力增大，导致池壁出现贯穿性裂缝；3） 当池壁两侧一边充满水体，另一边暴露与高温空气中（尤其是夏季），此时池壁两侧温度差异较大，内部温度抵御外部温度，再加上底板、梁等部位对池壁的作用力，池壁极易出现温差变形，进而产生裂缝。

针对水池池壁裂缝的主要解决措施如下：1）构造措施。首先，施工过程中针对构造筋的选择，应尽量选择直径和间距较小的构造筋；其次，针对一些敞开式且无顶板的水池，应利用增设暗圈梁或加劲肋的方式，提高池（井）壁顶部边缘的混凝土极限拉伸强度，降低边缘效应的不利影响；最后，可采用构造加固钢筋或护边角钢对池壁穿墙孔的预埋管道进行加固，降低孔口边缘应力，减少池壁裂缝；2）技术措施。首先，可利用砌墙或其他保温砌块，增设与较长或较大的池壁外侧，以此来作为施工外模以及后期的保温层来使用；其次，对于较薄的池壁，为了减少施工冷缝，避免池壁出现裂缝现象，应尽量提高第一次池壁混凝土浇筑的高度，同时，在施工过程中应尽量采用分层浇筑的方式，并针对温度的急剧变化制定相应的应对措施。

3.2 水池内壁产生裂缝的原因及防治措施

水池内壁产生裂缝主要是由于施工过程中，施工人员选用了带有竖向木纹的模板作为内壁模板，且未对木板进行浇水湿透处理就开展了混凝土浇筑施工，以致后期出现了严重的横向膨胀现象。因此，施工人员应确保对所有木板都进行了充分的浇水湿透处理之后，才可进行后续的混凝土浇筑施工。

3.3 水池的修复加固

就一些污水厂大型水池的使用情况来看，使用过程中需要修复加固的情况较为常见，而加固和修复过程中又必须保持水池的正常使用，因此必须采用外部修复加固的方式进行，导致了水池加固和修复工作的难度大幅增加。常见的修复加固方式主要有两种：一种是原设计假定模式，这种修复加固方法需要在水池外壁设置大量的水平梁和护壁柱，该方法具有较强的完整性，但是加固量相对较大；另一种方法是将池壁板直接加厚，这种修复加固方法较前者而言具有较高的经济性，但是由于该方法不能增加池内钢筋，因此加固后的水池在使用过程中必须受到一定的条件限制。