水池结构设计在市政工程中的分析应用

    黄学勇

    摘 要：本文首先介绍了市政污水厂水池结构设计的方案分析与选择，文章紧接着阐述了预应力水池结构分析以及计算，在文章的最后分析了水池结构设计过程当中水池预应力的施工。

    关键词：水池结构;结构设计;市政工程;分析应用

    文章编号：2095-4085（2020）05-0018-02

    随着我国经济与社会的快速发展，市政污水处理厂的需求越来越多。相关人员需要尽可能地对市政污水厂水池结构设计进行有效的分析，尽可能的与实際具体情况有效结合，加强市政污水厂水池施工工艺的深入探讨。

    1 市政污水厂水池结构设计的方案分析与选择

    在市政污水厂水池结构设计工作当中，根据具体实际情况，最常用的方法是分段张拉无连接预应力施加环向预应力以及绕丝法。相关工作人员应该结合具体污水厂的施工情况，结合不同方法的特点，充分了解不同方法的施工特性以及所需的材料性质之间的区别，尽可能选择更加合适的设计方法，更好地减少水池结构设计在市政工程当中所消耗不必要的经济成本以及人力成本，更好地提高水池结构设计在市政工程当中的科学性以及安全性。

    分段张拉无粘接预应力工艺，在使用过程当中，要尽可能地选择无粘接预应力筋材料。工作人员根据自己的工作经验，可以判断预应力筋的质量与规模，在一定程度上与张拉效果以及张拉工艺有着至关重要的影响。工作人员通过一系列的对比施工得知，水池结构设计在市政工程当中选择张拉锚固容易施工操作的低松弛无粘接钢绞线，效果更佳。不仅如此，想要水池结构设计在市政工程当中有着更高的施工质量，还必须进一步考虑低松弛钢绞线的钢丝是否经过多次消除应力热处理，以及低松弛钢绞线的钢丝是否经过多次冷拔。必须要保证钢绞线的钢丝有着足够质量的屈服强度以及高弹性极限，可以更好的面降低应力松弛率，有效抗衡一系列外界环境对于混凝土抗裂度带来的不良影响。

    2 预应力水池结构分析以及计算

    水池结构设计在市政工程当中，相关工作人员需要结合具体的实际施工条件，可选用一些适合无连接预应力钢绞线的锚具。

    2.1 预应力的损失分析

    通常情况下，相关工作人员在对于水池结构设计在市政工程当中的分析过程中，必须考虑预应力损失给工程带来的负面影响，通常情况来说，工程预应力的损失主要包括以下几个方面。

    （1）无粘接预应力筋内缩以及张拉端锚具变形等不同原因引起的预应力损失 在卸荷过程当中，张拉工作已经完成，这个时候很有可能会出现无粘结预应力筋发生内缩现象。一旦发生内缩，很有可能会导致预应力出现损失的现象。在具体的水池结构设计过程当中，由于工作人员在市政工程当中选择使用千斤顶进行张拉，并且水池结构的池壁上下两排环向预应力钢锚固位置相互交错，大量实际预应力损失值的大小通常会降低50%。

    （2）无粘结预应力筋的摩擦损失 通常情况下，水池结构设计在市政工程当中会选择原型设计，而原型设计水池的预应力筋是曲线状态的，沿着圆形水池外壁环向布置。由于圆形水池无粘结预应力筋自身的弧线长度以及弧度，在张拉过程当中，圆形水池池壁与预应力筋之间会发生一系列的摩擦现象，进一步导致摩擦损失。通常情况下，摩擦力损失的大小随着摩擦系数的增大而增大。

    2.2 水池结构的内力计算

    根据具体计算的准则要求，在水池结构设计过程当中，各种不利于荷载组合的不同作用条件下，必须要尽可能地在使用阶段过程当中要求圆形水池池壁各载面，不能出现裂缝现象。圆形水池池壁无粘结预应力筋的计算必须要认真结合荷载的组合。（1）在施工过程当中，相关工作人员要必须保证圆形水池内是处于无水状态，并且池外不能出现不同程度的土层。（2）在水池结构设计的试水过程当中，必须要保证圆形水池内一定有水，与此同时此外也不能出现任何的土层。（3）在市政工程水池结构的使用过程当中，必须要保证自身与试水阶段是完全一致的。（4）在水池结构的检修过程当中，必须要保证圆形水池的无粘结预应力需要与施工过程保持一致[1]。

    2.3 水池结构的构造设计

    （1）圆形水池池壁与水池底板的连接工作 相关工作人员在对市政工程中的水池结构设计工作采用杯槽式柔性连接，杯槽式柔性连接可以在一定程度上有效消除竖向弯矩对于圆形水池底板带来的一系列负面影响。在水池的底部四周尽可能地浇筑成槽口，等到预张拉后，混凝土结构再进行浇筑工作。相关工作人员想要有效地控制水池结构的池壁出现渗透现象，可以在圆形水池池壁与槽口之间尽可能的合理使用嵌缝，最后将其密封浇筑。

    （2）锚固肋的设置工作 相关工作人员想要尽可能的在市政工程当中有效的提高水质结构，设计工作的质量需要尽可能地减少在施工过程当中预应力产生的损失现象，工作人员可以通过对预应力筋进行锚固或者分段拉张的情况，去进行锚固肋的设置。

    3 水池结构设计过程当中水池预应力的施工

    3.1 预应力筋铺设

    想要有效地提高无粘结预应力筋的施工质量，通常情况下会选择进行下料的方法，对其开展铺设工作。在铺设预应力筋的过程当中，必须要用相关工作仪器去设置好圆形水池上预应力筋的具体位置，并且还要及时在池壁上确定好每一根预应力筋的坐标位置，然后尽可能地严格按照一系列的结构设计具体要求，将无粘结预应力筋进行合理的设置与分数，最后确定定位钢筋的位置，实行捆扎固牢。

    3.2 预应力筋的拉张

    相关工作人员在拉张无粘结预应力筋的时候，通常情况下会选择双控手段。无粘结预应力筋拉张需要在原材料混凝土强度测试值达到一定的质量标准的前提条件下开始进行，在应力过程当中，相关工作人员必须要对千斤顶、锚环以及孔道等三个的每对预应力筋拉张完毕，在施工过程的同时，对水池池壁部位以及锚固肋端部的部位进行缝隙检查，并及时做好对应的文字记录。

    3.3 预应力测试

    相关工作人员必须要严格根据质量规范要求去对预应力进行测试，如果实际测量的预应力摩擦力比根据计算的摩擦阻力要大，就证明并没有发生足够的超张拉应力。由此可知，理论长度通常情况要比实际测量的伸长长度要长。在具体预应力拉张完成过后，还必须要做现场测试，在第一时间发现安全质量问题。参考文献：

    [1]赵远清.胡正修.无枯结预应力技术在消化池设计应用[J].特种结构，2002，19（4）：86.