鋼筋混凝土水池設計中的裂縫控制

焉永強

大連市市政設計研究院有限公司

鋼筋混凝土水池設計中的裂縫控制

焉永強

大連市市政設計研究院有限公司

鋼筋混凝土結構是當前水池設計與建設的主要形式，是公用工程中主要的類型，對供水、排水、調水等市政工程的具體功能有著保障的作用，出現鋼筋混凝土水池的裂縫會出現鋼筋混凝土水池滲漏問題，影響公用和市政工程的性能，進而影響整個生產與生活。本研究從鋼筋混凝土水池設計具體工作入手，研討了鋼筋混凝土水池裂縫的危害，分析了鋼筋混凝土水池設計中產生裂縫的原因，提供了鋼筋混凝土水池設計中防范和控制裂縫的具體方法。

鋼筋混凝土水池；裂縫；設計；荷載；結構；收縮；材料

1 前言

在市政給排水工程和公用環境工程中，經常采用鋼筋混凝土水池的設計，以此來實現水資源的調配與控制，鋼筋混凝土水池的建設工作已經成為城市化進程中重要的一部分，受到了社會、行業與公眾的共同關注。在鋼筋混凝土水池設計具體工作中，受到各類因素的制約與影響，會產生鋼筋混凝土水池的裂縫，進而造成鋼筋混凝土水池的滲漏，嚴重影響給排水功能，甚至會造成對生產、生活和環境的危害。應該從鋼筋混凝土水池設計的具體工作入手，正確認知鋼筋混凝土水池裂縫的危害，從荷載、材料等基本環節出發，探尋控制鋼筋混凝土水池裂縫的設計要點，形成科學的鋼筋混凝土水池設計體系，在確保鋼筋混凝土水池設計質量的同時，實現對城市生產生活和環境建設等重要工作的基礎性支持。

2 鋼筋混凝土水池裂縫的危害

鋼筋混凝土在溫變、受力等情況下出現裂縫是常見為現象，如果鋼筋混凝土水池出現裂縫將會影響到鋼筋混凝土水池的結構安全，從而降低了鋼筋混凝土水池的負荷能力，使鋼筋混凝土水池難于實現預定的設計目標。鋼筋混凝土水池裂縫會影響到整體的功能穩定，由于裂縫會導致鋼筋混凝土水池出現結構性功能障礙，不能完全發揮鋼筋混凝土水池的設計功能，影響到生活生產中對水資源利用、調整等各項需求，進而影響到整個城市的生產、建設與發展。

3 鋼筋混凝土水池設計中產生裂縫的原因

3.1 荷載過大產生的鋼筋混凝土水池裂縫

在鋼筋混凝土水池設計過程中對基礎資料掌握不全面，計算出現疏失，設計考慮不周全等問題會導致對鋼筋混凝土水池荷載沒有全面而周到的計算，進而在荷載的影響下出現鋼筋混凝土水池裂縫。

3.2 混凝土收縮產生的鋼筋混凝土水池裂縫

混凝土在成型的硬化期會產生收縮，進而使混凝土內外表現出拉力效應，如果收縮的強度過大會在混凝土內部和表面形成收縮裂縫，在鋼筋混凝土水池中經常出現裂縫的部位在構件的中部，這會影響到鋼筋混凝土水池的結構穩定，并會造成鋼筋混凝土水池的滲漏，嚴重影響鋼筋混凝土水池的功能。

3.3 混凝土原材料質量產生的鋼筋混凝土水池裂縫

混凝土原材料中水泥、骨料和沙石是重要的組成，這些原材料如果存在質量與技術的隱患會導致鋼筋混凝土表現出結構上、形狀上和功能上的隱患，使鋼筋混凝土水池出現裂縫，并且會造成鋼筋混凝土水池一系列的問題，即便經過修復也只能滿足基本要求，并且會留有更深層次的隱患。

3.4 結構設計產生的鋼筋混凝土水池裂縫

結構設計事關鋼筋混凝土水池的細部構造和具體功能，如果在結構設計中沒有突出對鋼筋混凝土水池裂縫的控制，將會為裂縫的產生提供結構性基礎，形成受力情況不清、計算模型失誤等問題，造成鋼筋混凝土水池出現破壞性、系統性的裂縫。

4 鋼筋混凝土水池設計中防范和控制裂縫的具體方法

4.1 防范鋼筋混凝土水池荷載裂縫的措施

在鋼筋混凝土水池設計要全面掌握基礎性資料，特別對于鋼筋混凝土水池的荷載要有系統的把握，要重點對地質資料、土壤現狀、水位變化、氣候特點等參數做到全面掌控，以避免鋼筋混凝土水池在外部條件變化時而出現荷載裂縫。同時，要進行荷載的全面計算，對極端工況和具體設計進行全面驗算，控制鋼筋混凝土水池的荷載點，重點對內力控制點、變形控制點、應力集中點進行把控，以達到對荷載裂縫綜合地防范。

4.2 防范鋼筋混凝土水池收縮裂縫的措施

在鋼筋混凝土水池設計過程中應該確定影響混凝土收縮的各類因素，特別對于施工環境中溫度、濕度、朝向、結構等外部因素，混凝土結構特點、水化熱比值、表面顏色等內部因素加強控制，以此來控制鋼筋混凝土水池在收縮時的應力與強度，避免鋼筋混凝土水池內部和表面出現裂縫。

4.3 防范鋼筋混凝土水池原材料裂縫的措施

在鋼筋混凝土水池設計階段要對混凝土的主要原材料進行技術與質量的控制，要控制水泥的標號、硬化時間、水化熱等關鍵參數，要控制沙石的粒徑級別，避免使用針狀和片狀的骨料，要注意外加劑的合理使用，一般提升原材料的技術性能和結構強度，做到對鋼筋混凝土水池裂縫的有效控制與預防。

4.4 方法鋼筋混凝土水池結構裂縫的措施

有關水池結構的節點等細部構造要求在相應的規范、規程中有規定。設計時應注意使水池結構的整體滿足結構選型及布置的合理性外,同時還應保證所采用的水池結構的計算模型與水池的實際受力狀態一致,這就需要通過構造措施來實現。要重點對鋼筋混凝土水池設計采用的構造進行全面檢驗，使結構實際受力情況與計算模型相符，做到對裂縫的控制。

5 結語

鋼筋混凝土水池是公用設施中基本的結構和重要的環節，進行鋼筋混凝土水池設計要通過全面地分析和準確的計算，這樣才能確保鋼筋混凝土水池的結構穩定與功能健全。裂縫是鋼筋混凝土水池容易出現的問題，在鋼筋混凝土水池設計的細節和過程中要將裂縫的隱患作為注意的主要目標，通過對各類因素的有效控制，在鋼筋混凝土水池設計階段消除裂縫隱患，避免裂縫對鋼筋混凝土水池的影響，為實現鋼筋混凝土水池的功能提供結構、功能方面安全與穩定的基礎。

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