對汙水池結構設計裂縫原因及對策的探究論文
摘 要：建築論文發表 0概述 隨著經濟的發展，工業廢水及生活汙水量日益增加，為適應城市建設和經濟發展的需要，提高城市環境質量，進一步有效改善城區投資環境和居民生活條件，實現可持續發展，作為城市基礎設施的汙水處理廠規模也日益增大。汙水處理池是汙水廠水處
關鍵詞：結構設計論文發表,建築結構設計畢業論文投稿 建築論文發表
0.概述
隨著經濟的發展，工業廢水及生活汙水量日益增加，為適應城市建設和經濟發展的需要，提高城市環境質量，進一步有效改善城區投資環境和居民生活條件，實現可持續發展，作為城市基礎設施的汙水處理廠規模也日益增大。汙水處理池是汙水廠水處理重要組成部分。在調查中，水池裂縫普遍存在，裂縫的存在勢必影響結構使用功能，降低使用年限。國家規範對汙水池裂縫限值較為嚴格，因此，裂縫控制貫穿於汙水池的結構設計、施工及使用當中。
1.裂縫的分類
1）受荷裂縫:受荷裂縫鋼筋混凝土結構在外界荷載或外力作用下因變形而產生的裂縫。這種裂縫常出現於混凝土受拉區，特別是對於汙水池，腐蝕性介質腐蝕鋼筋，結構承載力下降，容易出現受荷裂縫。鑑於水池所受荷載的多樣性，設計中對荷載的疏忽、工況組合的考慮不周以及後期使用不當是造成受荷裂縫的主要原因。2）溫度裂縫:溫度裂縫是由於混凝土的內外溫度差產生應力或應變，這種應力或應變會受到外部和內部的不同約束，從而導致應力超過混凝土極限抗拉強度而產生程度不一的裂縫。混凝土的水化熱、幹縮變形、外部約束、環境溫度差過大是導致此類裂縫的主要原因[1]。3）沉降裂縫:沉降裂縫是由於地基的不均勻沉降導致基底反力分佈發生變化，從而產生附加應力導致池體產生裂縫。地基土的壓縮係數不均勻，上部結構型別不同、池體荷載分佈不均勻、地表水的浸入、周圍大範圍的土方開挖等外界因素都可能導致池體的不均勻沉降而產生裂縫。4）腐蝕裂縫:腐蝕裂縫在實際工程中並不少見，卻往往被忽視，此種裂縫最常見的原因是由於氯離子的滲透或混凝土碳化造成混凝土剝落引發深度腐蝕，進而引發其他型別的裂縫，從而造成池體強度降低而發生破壞。對於汙水處理池，此類腐蝕介質的來源可能來自要處理的汙水，也可能來自地下土或地下水[2]。筆者曾接觸過一個汙水處理專案，地質資料（見表1和表2）顯示，該專案地下水和地下土均具有強腐蝕性，在設計期限內，對汙水池結構的'耐久性將是一個非常大的考驗。5）其他裂縫對於地下式水池，地下水升高導致池體上浮而產生的裂縫也不容忽視，這種情況在正常使用和施工期間均需特別注意。在施工期間，池頂覆土需及時覆蓋。在汛期，當監測到的水位超過設計抗浮水位時，需及時採取降水排水措施，以防池體上浮而發生開裂。
2.裂縫的預防
2.1受荷裂縫
首先，在設計階段進行準確計算，滿足規範要求。實現準確計算的前提是要準確掌握設計資料，包括地質資料以及在施工、試水階段對荷載工況的準確把握（例如機械裝置荷載、運輸車輛荷載和地面堆載等），對水池結構進行整體計算分析，確保計算模型與實際工作狀況一致。其次，可以採取一些構造措施，例如在池壁、池底拐角位置設定水平和豎向腋角及附加構造鋼筋來減少應力集中，在受力較大部位鋼筋採用焊接接頭形式、開洞處配置加強鋼筋等措施降低裂縫發生的可能性。
2.2溫度裂縫
在材料選擇時，需對材料的規格級別和混凝土配比提出較高要求，選擇合適的水泥產品並嚴格控制用量，減少混凝土水化熱，合理控制骨料級配，必要時可適當新增外加劑，減少混凝土拉應力；提高施工工藝，加強混凝土早期養護，提高混凝土抗拉強度；結合合理的構造措施，選擇直徑較小的鋼筋，適當縮小鋼筋間距，當保護層厚度較大時，可以配置適量的鋼筋，以減少溫度裂縫的發生[3]。
2.3沉降裂縫
工藝上應選取合適的水池體型和平面，盡力避免平面不規則或高差太大；設計時應認真分析地質資料，預估水池結構地基的沉降值，選取合適的基礎形式並作好沉降觀測；由於伸縮縫的構造措施複雜,施工及使用階段容易出現沉降裂縫，因此，可以設定後澆帶或者膨脹加強帶的措施，減少伸縮縫的設定。
2.4腐蝕裂縫
設計時需要根據規範要求嚴格控制裂縫寬度，增加保護層厚度。施工時嚴格控制混凝土的水灰比，加強振搗，提高混凝土澆築質量（密實度），並且嚴格控制含氯鹽外加劑的摻合量。還需嚴格執行規範所要求的防腐措施（如《工業建築防腐蝕設計規範表》6.1.5明確了汙水池內表面的防腐蝕措施），也可進行專門試驗確定防腐措施。伸縮縫、洞口和預埋套管等位置應注意防腐處理。對於凍脹等因素引起的混凝土裂縫，冬季施工時需採取一定的抗凍設計和保溫措施，以保證施工質量以及汙水池的正常使用。
3.結語
造成汙水池結構裂縫的因素是多樣和複雜的，在具體的工程中，必須考慮好各種不利因素，嚴格設計，合理選擇材料，採取先進的施工工藝，精心養護，合理使用，才能將汙水池裂縫控制在允許的範圍內，從而保證汙水池工程在設計年限內甚至超過設計年限。
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