市政污水處理廠水池結構設計要點分析

汪勝利

（合肥市排水管理辦公室，安徽 合肥 230000）

1 市政污水處理廠水池結構設計要點

1.1 結構設計

在市政污水處理場發展的過程中，在水池結構進行設計時，一定要做好相應的強度驗算工作，在工程開展時應當充分結合水文地質條件以及荷載條件，從而確保工作人員結構運算的準確穩定性，同時在運用鋼筋混凝土進行施工的過程中，也應當驗算施工過程中可能產生裂縫的影響因素。在荷載作用的背景之下，如果前面出現軸心受拉時，應當及時驗算抗裂度，同時在對水池結構進行使用的過程中，由于受到荷載的作用截面也會處于彎曲，這就需要設計人員對裂縫寬度進行詳細計算，降低裂縫出現的概率［1］。

1.2 截面設計

在市政污水處理場水池結構設計推進的過程中，一定要做好截面的設計工作。首先應當了解強度設計的安全系數，主要包括以下兩點內容。首先水池比強度設計的附加安全系數，在通常情況下水池所承受的荷載主要來自于水壓，因此設計人員可以運用壓力理論對水壓強度進行計算，當安全系數在0.9時則較為理想，滿足市政污水處理場水池結構設計的實際要求。其次，應當計算水池頂蓋強度設計的附加安全系數，由于水池在運行的過程中主要承受的荷載是附土重、自重等等，在含水量變化的情況下容量也會出現改變，因此安全系數在1時較為理想［2］。

1.3 荷載

在市政污水處理廠水池使用的過程中，荷載超限問題十分常見。如果市政污水處理廠水池設計標準較低，或因為年代較為久遠，在設計過程中沒有想到外部荷載增加問題，就會在遇到荷載超限的情況下出現裂縫問題。而當今市政污水處理壓力非常大，一定程度上加劇了荷載超限問題發生的概率，也容易讓市政污水處理廠水池出現裂縫問題。這就表明老舊的市政污水處理廠水池已經不能適應時代的發展，需要進行改造。此外，由于城市化的不斷發展，城市基礎設施越來越完善，會有一些的低標準市政污水處理廠出現超限運行問題，給水池造成了破壞［3］。

2 市政污水處理廠水池結構設計中的常見問題

2.1 底板抗浮計算

由于市政污水處理廠在對水池結構進行設計的過程中位置一般處于河道附近，因此由于受到河道地下水位的變化，導致水池結構自重較輕，作為設計人員在對周圍地質進行勘察的過程中很難測出最高的地下水位，經常采用地面以下半米處的水位作為數據進行抗浮計算，這也導致水池底板抗浮計算不足，進而導致底板出現開裂［4］。

2.2 底板防滲漏

由于在市政污水處理廠水池設計的過程中會用到大量的混凝土材料，混凝土材料本身的特性導致水池容易出現裂縫。混凝土在使用的過程中容易出現熱脹冷縮的現象，一遇到外部、內部環境發生變化，就會讓它的形態出現變化，導致內部應力隨即變化，進而讓混凝土的結構發生變化，也就出現了底板滲漏問題。然而，市政污水處理廠水池在施工的過程中會貫穿一年四季，混凝土若遇到了溫度變化、天氣變化、日照變化較大的情況都會出現底板滲漏問題。在市政污水處理廠水池設計的過程中，人為因素也是導致底板滲漏的關鍵。在實際設計中，工作人員需要對混凝土進行處理。而對混凝土的施工、養護、澆筑、振搗次數都會影響到混凝土質量。如果不夠科學合理，都會導致裂縫出現。這就需要施工人員在實際施工過程中有足夠的裂縫控制意識，能夠按照要求來進行相關的操作，從而減少底板滲漏出現的概率。

3 市政污水處理廠水池結構設計優化措施

3.1 底板抗浮計算優化措施

為了避免出現底板抗浮計算問題，作為設計人員在對市政污水處理場水池結構設計的過程中，應當對抗浮設計進行全面地考慮進行施工設計的過程中需要全面分析視角污水處理廠水池周圍的地質特征，并且了解設計過程中可能存在的不利因素以及荷載，做好全面的抗浮設計，同時作為設計人員應當對排水系統進行設計，通過在水池周圍設置管井能夠加快地下水的排放速度，使得污水處理廠在排水的過程中，能夠盡快的使得水位降至水位線以下，除此之外，在將泥漿灌注于水池墊層的過程中，也應當對底板進行保護層設置。

3.2 底板防滲漏優化措施

要想從根本上解決底板滲漏問題，就需要對混凝土的溫度進行控制，防止出現過高溫或過低溫等現象。在實際施工過程中，若環境溫度過高，則需要用冷水來處理混凝土，從而降低其溫度，確保其收縮能力。若是在低溫的情況下，就需要做好養護工作，在其表面覆蓋塑料薄膜，從而確保混凝土的質量，防止出現底板滲漏問題。使得混凝土與污水處理廠表面溫度保持一致，以此來提高混凝土的硬度和強度。此外，混凝土表面的水分蒸發較快，需要及時噴灑水分。一旦發現局部出現底板滲漏問題，就需要及時采用針對性的措施解決，防止裂縫擴大，以此來提高建筑的安全性和穩定性。在底板施工的過程中，模板的強度一定要滿足施工要求，并且根據建筑規定，考慮模板的跨度、厚度以及結構形式，同時也可以邀請相關專家對其進行論證，這樣也能夠從根本上避免安全隱患的出現，確保施工進度［5］。在對模板方案進行驗收時，應當派遣專人進行檢查，只有在驗收合格之后才能夠進行下一道工序，確保沒有問題之后，才能夠對混凝土進行澆筑，同時在對模板進行拆除的過程中一定要試驗混凝土是否達到標準強度，在滿足要求之后才能夠拆除，避免過早拆除導致底板滲漏發生。在進行混凝土澆注之前，工作人員應當做好技術交底工作，同時應當采取相應的措施，避免混凝土在澆筑過程中出現冷縫，在澆筑之前應當對模板進行潤濕并且及時清掃施工區域的垃圾，盡可能降低模板溫度［6］。在澆筑的過程中，應當加強對于膨脹帶附近混凝土澆注工作的把控，防止混凝土進入膨脹帶內，對于沒有澆筑完全的部位，應當及時進行清理，以免形成潛在的薄弱點。在澆筑的過程中應當遵循分層推進，一次到底，循序漸進的工藝，采用二次振搗技術，當混凝土快要凝結時進行振搗，也能夠提高混凝土的緊密度以及強度，減少底板滲漏的可能性［7］。

4 結語

綜上所述，市政污水處理場水池結構設計的質量會直接決定污水池投入的運行效率以及處理效率，因此作為設計人員應當充分意識到市政污水處理場水池結構設計的重要性，并且掌握市政污水處理場水池結構設計的相關要點以及設計方法，最終確保水池質量。然而在實際水池設計的過程中，也受到很多因素的影響，使得水池結構設計存在問題，例如底板防滲漏以及抗浮計算問題，這就需要工作人員對這兩者問題進行積極探索，并且提出相應的優化措施。