市政污水处理厂水池结构设计要点分析

汪胜利

（合肥市排水管理办公室，安徽 合肥 230000）

1 市政污水处理厂水池结构设计要点

1.1 结构设计

在市政污水处理场发展的过程中，在水池结构进行设计时，一定要做好相应的强度验算工作，在工程开展时应当充分结合水文地质条件以及荷载条件，从而确保工作人员结构运算的准确稳定性，同时在运用钢筋混凝土进行施工的过程中，也应当验算施工过程中可能产生裂缝的影响因素。在荷载作用的背景之下，如果前面出现轴心受拉时，应当及时验算抗裂度，同时在对水池结构进行使用的过程中，由于受到荷载的作用截面也会处于弯曲，这就需要设计人员对裂缝宽度进行详细计算，降低裂缝出现的概率［1］。

1.2 截面设计

在市政污水处理场水池结构设计推进的过程中，一定要做好截面的设计工作。首先应当了解强度设计的安全系数，主要包括以下两点内容。首先水池比强度设计的附加安全系数，在通常情况下水池所承受的荷载主要来自于水压，因此设计人员可以运用压力理论对水压强度进行计算，当安全系数在0.9时则较为理想，满足市政污水处理场水池结构设计的实际要求。其次，应当计算水池顶盖强度设计的附加安全系数，由于水池在运行的过程中主要承受的荷载是附土重、自重等等，在含水量变化的情况下容量也会出现改变，因此安全系数在1时较为理想［2］。

1.3 荷载

在市政污水处理厂水池使用的过程中，荷载超限问题十分常见。如果市政污水处理厂水池设计标准较低，或因为年代较为久远，在设计过程中没有想到外部荷载增加问题，就会在遇到荷载超限的情况下出现裂缝问题。而当今市政污水处理压力非常大，一定程度上加剧了荷载超限问题发生的概率，也容易让市政污水处理厂水池出现裂缝问题。这就表明老旧的市政污水处理厂水池已经不能适应时代的发展，需要进行改造。此外，由于城市化的不断发展，城市基础设施越来越完善，会有一些的低标准市政污水处理厂出现超限运行问题，给水池造成了破坏［3］。

2 市政污水处理厂水池结构设计中的常见问题

2.1 底板抗浮计算

由于市政污水处理厂在对水池结构进行设计的过程中位置一般处于河道附近，因此由于受到河道地下水位的变化，导致水池结构自重较轻，作为设计人员在对周围地质进行勘察的过程中很难测出最高的地下水位，经常采用地面以下半米处的水位作为数据进行抗浮计算，这也导致水池底板抗浮计算不足，进而导致底板出现开裂［4］。

2.2 底板防渗漏

由于在市政污水处理厂水池设计的过程中会用到大量的混凝土材料，混凝土材料本身的特性导致水池容易出现裂缝。混凝土在使用的过程中容易出现热胀冷缩的现象，一遇到外部、内部环境发生变化，就会让它的形态出现变化，导致内部应力随即变化，进而让混凝土的结构发生变化，也就出现了底板渗漏问题。然而，市政污水处理厂水池在施工的过程中会贯穿一年四季，混凝土若遇到了温度变化、天气变化、日照变化较大的情况都会出现底板渗漏问题。在市政污水处理厂水池设计的过程中，人为因素也是导致底板渗漏的关键。在实际设计中，工作人员需要对混凝土进行处理。而对混凝土的施工、养护、浇筑、振捣次数都会影响到混凝土质量。如果不够科学合理，都会导致裂缝出现。这就需要施工人员在实际施工过程中有足够的裂缝控制意识，能够按照要求来进行相关的操作，从而减少底板渗漏出现的概率。

3 市政污水处理厂水池结构设计优化措施

3.1 底板抗浮计算优化措施

为了避免出现底板抗浮计算问题，作为设计人员在对市政污水处理场水池结构设计的过程中，应当对抗浮设计进行全面地考虑进行施工设计的过程中需要全面分析视角污水处理厂水池周围的地质特征，并且了解设计过程中可能存在的不利因素以及荷载，做好全面的抗浮设计，同时作为设计人员应当对排水系统进行设计，通过在水池周围设置管井能够加快地下水的排放速度，使得污水处理厂在排水的过程中，能够尽快的使得水位降至水位线以下，除此之外，在将泥浆灌注于水池垫层的过程中，也应当对底板进行保护层设置。

3.2 底板防渗漏优化措施

要想从根本上解决底板渗漏问题，就需要对混凝土的温度进行控制，防止出现过高温或过低温等现象。在实际施工过程中，若环境温度过高，则需要用冷水来处理混凝土，从而降低其温度，确保其收缩能力。若是在低温的情况下，就需要做好养护工作，在其表面覆盖塑料薄膜，从而确保混凝土的质量，防止出现底板渗漏问题。使得混凝土与污水处理厂表面温度保持一致，以此来提高混凝土的硬度和强度。此外，混凝土表面的水分蒸发较快，需要及时喷洒水分。一旦发现局部出现底板渗漏问题，就需要及时采用针对性的措施解决，防止裂缝扩大，以此来提高建筑的安全性和稳定性。在底板施工的过程中，模板的强度一定要满足施工要求，并且根据建筑规定，考虑模板的跨度、厚度以及结构形式，同时也可以邀请相关专家对其进行论证，这样也能够从根本上避免安全隐患的出现，确保施工进度［5］。在对模板方案进行验收时，应当派遣专人进行检查，只有在验收合格之后才能够进行下一道工序，确保没有问题之后，才能够对混凝土进行浇筑，同时在对模板进行拆除的过程中一定要试验混凝土是否达到标准强度，在满足要求之后才能够拆除，避免过早拆除导致底板渗漏发生。在进行混凝土浇注之前，工作人员应当做好技术交底工作，同时应当采取相应的措施，避免混凝土在浇筑过程中出现冷缝，在浇筑之前应当对模板进行润湿并且及时清扫施工区域的垃圾，尽可能降低模板温度［6］。在浇筑的过程中，应当加强对于膨胀带附近混凝土浇注工作的把控，防止混凝土进入膨胀带内，对于没有浇筑完全的部位，应当及时进行清理，以免形成潜在的薄弱点。在浇筑的过程中应当遵循分层推进，一次到底，循序渐进的工艺，采用二次振捣技术，当混凝土快要凝结时进行振捣，也能够提高混凝土的紧密度以及强度，减少底板渗漏的可能性［7］。

4 结语

综上所述，市政污水处理场水池结构设计的质量会直接决定污水池投入的运行效率以及处理效率，因此作为设计人员应当充分意识到市政污水处理场水池结构设计的重要性，并且掌握市政污水处理场水池结构设计的相关要点以及设计方法，最终确保水池质量。然而在实际水池设计的过程中，也受到很多因素的影响，使得水池结构设计存在问题，例如底板防渗漏以及抗浮计算问题，这就需要工作人员对这两者问题进行积极探索，并且提出相应的优化措施。