污水處理廠(chǎng)常見(jiàn)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)

李寧

【摘 要】本文主要對(duì)污水處理廠(chǎng)常見(jiàn)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容要點(diǎn)進(jìn)行了分析，首先闡述單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，其次在論述污水處理廠(chǎng)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在難點(diǎn)問(wèn)題的同時(shí)，給出了相關(guān)的控制措施，希望通過(guò)研究能夠給該領(lǐng)域的工作人員提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】污水處理廠(chǎng)；構(gòu)筑物；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要嚴(yán)格的按照設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，對(duì)粗格柵、細(xì)格柵、氧化溝等結(jié)構(gòu)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而保證設(shè)計(jì)的效果，滿(mǎn)足工程需求。

（一）粗格柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

涉及到粗格柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通常情況下主要涵蓋兩部分內(nèi)容，分別是內(nèi)力的計(jì)算和抗浮穩(wěn)定性的驗(yàn)算等。就兩部分內(nèi)容的前者來(lái)看，其通常應(yīng)設(shè)定在地下6～11m，并對(duì)其中涉及到的矩形水池和下沉情況做到精密的測(cè)算和認(rèn)定；對(duì)構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一般針對(duì)池壁的計(jì)算應(yīng)遵照雙向板的布局方式實(shí)施，涉及到的荷載類(lèi)型主要是三角形和梯形。對(duì)于池壁的厚度設(shè)計(jì)，通常厚度以埋深的1/12—1/15的規(guī)格進(jìn)行設(shè)定，相應(yīng)的底板厚度的取值應(yīng)以池壁根部厚度的1.2倍進(jìn)行，以確保達(dá)到基底對(duì)池壁的嵌固。對(duì)基底反力的計(jì)算，一般應(yīng)涵蓋池內(nèi)正常狀況下的水重以及各類(lèi)協(xié)助操作的部件的重量，由于該構(gòu)筑物有著較深的地下結(jié)構(gòu)，加之其自重重量較小，因而其地基的反力一般比較小。與此同時(shí)對(duì)于基礎(chǔ)底板的配筋設(shè)計(jì)，經(jīng)由相關(guān)細(xì)密計(jì)算可由最小的配筋率實(shí)施，這樣的話(huà)就要適當(dāng)加強(qiáng)上下鋼筋，并對(duì)配筋做出系統(tǒng)的驗(yàn)算和實(shí)時(shí)測(cè)定，以確保其操作效果沒(méi)有問(wèn)題。池壁的計(jì)算主要涵蓋抗彎以及剪力和壓力等的計(jì)算，務(wù)必確保其各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于彎矩的計(jì)算一般應(yīng)區(qū)別化分析，本文列舉的內(nèi)容應(yīng)以最大值作為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

（二）細(xì)格柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于細(xì)格柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其主要涵蓋矩形水池和水渠以及圓形池子等相關(guān)內(nèi)容，而其高度通常設(shè)定為高出地面1-3m左右。對(duì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造和施工，一般應(yīng)使用鋼筋混凝土構(gòu)筑的梁柱等作為承重的主體，以達(dá)到對(duì)全部池體的支托和承接。通常情況下，水渠的凈寬應(yīng)控制在600～900ram，而其水深應(yīng)保持在lm左右。由于池水產(chǎn)生的荷載較小這樣就使得池壁的設(shè)計(jì)和內(nèi)力計(jì)算應(yīng)懸臂板的具體規(guī)格實(shí)施，池壁的厚度應(yīng)控制在200～250mm的區(qū)間內(nèi)，并以雙層雙向的配筋方式進(jìn)行構(gòu)造。

（三）氧化溝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于氧化溝的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)首先確定其橢圓形的水池形態(tài)，其長(zhǎng)度一般應(yīng)遵照日后水廠(chǎng)的具體使用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。涉及到的計(jì)算內(nèi)容主要涵蓋池壁和池體等相關(guān)內(nèi)容，與上文所述保持一致計(jì)算應(yīng)以懸臂板設(shè)定為主，而池體則應(yīng)設(shè)定在地面下1～3m左右，相應(yīng)的抗浮設(shè)定務(wù)必達(dá)到所需的標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)對(duì)于池壁和根部等部位的厚度計(jì)算基本與上文保持一致。同樣地，對(duì)池壁的計(jì)算主要涵蓋抗彎和剪力以及壓力等部分，以上部分的計(jì)算數(shù)據(jù)務(wù)必確保達(dá)到所需的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)看，對(duì)于彎矩的計(jì)算主要分為兩種情況，而具體實(shí)施的過(guò)程中主要以較大數(shù)值為基準(zhǔn)對(duì)池體配筋實(shí)施計(jì)算。

（四）二沉池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

通常所指的二沉池是一種圓形的位于地面的水池，計(jì)算應(yīng)以圓柱殼理論為基礎(chǔ)，進(jìn)而對(duì)池壁進(jìn)行內(nèi)力方面的計(jì)算，其中涉及到的內(nèi)力主要是指溫差和池底內(nèi)部水壓等主導(dǎo)產(chǎn)生。一般來(lái)看，由溫差產(chǎn)生的水平力與水平彎矩對(duì)比起來(lái)相對(duì)較大，在達(dá)到受力標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)筑物的池壁和底板的厚度應(yīng)控制在適宜的區(qū)間內(nèi)。經(jīng)由計(jì)算得出，池壁一般應(yīng)構(gòu)造配筋，由于整個(gè)構(gòu)造所需的配筋量較大，因而應(yīng)確保具體施工過(guò)程中相關(guān)原料的完備。通常情況下，如果板材的厚度越厚，相應(yīng)的鋼筋的用量就會(huì)越多，當(dāng)然這是在最小配筋率的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)施的結(jié)果，同樣最終的原材料的造價(jià)也會(huì)持續(xù)走高，從而給相關(guān)布局謀劃在經(jīng)濟(jì)支出上造成影響，因而這方面的成本投入和成本控制應(yīng)切實(shí)做到精密科學(xué)。

（五）辦公樓及其他建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于處在7～8度區(qū)情況下的建筑物，應(yīng)以框架結(jié)構(gòu)的具體標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，而6度區(qū)應(yīng)把成本和施工效率等方面的因素考慮在內(nèi)。對(duì)于建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)定，一般應(yīng)參照中國(guó)建筑科學(xué)研究院研發(fā)的相關(guān)軟件得出的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，與此同時(shí)還要與實(shí)際的建筑施工狀況保持一致。

二、設(shè)計(jì)過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題

（一）復(fù)雜地質(zhì)狀況下對(duì)地基的處理

通常情況下，污水處理廠(chǎng)大都處于距離城區(qū)較遠(yuǎn)的郊區(qū)，或是人煙稀少的山地以及洼地區(qū)域，這些區(qū)域的地質(zhì)狀況一般都比較差，因而所面臨的建筑施工任務(wù)也就比較困難，在其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上投注更多的精力，并切實(shí)考慮各個(gè)方面的細(xì)節(jié)內(nèi)容，與此同時(shí)還要統(tǒng)籌各類(lèi)施工技術(shù)和操作方式。例如當(dāng)污水處理廠(chǎng)位于較低的洼地時(shí)，此時(shí)的構(gòu)筑物的施工一般應(yīng)以級(jí)配規(guī)格的砂回填，對(duì)于其他的情況應(yīng)以具體施工材料為基準(zhǔn)進(jìn)行選擇。

（二）山地地質(zhì)狀況下的構(gòu)筑物設(shè)計(jì)

如果污水廠(chǎng)設(shè)定在山地地質(zhì)狀況下，那么其基礎(chǔ)的施工通常都會(huì)在基巖上具體實(shí)施，而相應(yīng)的施工工藝務(wù)必確?？茖W(xué)高效，并達(dá)到精準(zhǔn)控制的效果。與此同時(shí)結(jié)構(gòu)造價(jià)的內(nèi)容也要控制在適宜的區(qū)間內(nèi)，從而確保整個(gè)布局謀劃的穩(wěn)妥有序。

（三）干枯的河溝地基時(shí)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

涉及到此類(lèi)情況的地基設(shè)計(jì)，一般出現(xiàn)淤泥的情況較多，并不需要對(duì)其實(shí)施換土的施工部署，而比較通行且施工效果良好的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是選用樁基施工具體推進(jìn)。

（四）變形縫處結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法

在具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員難免由于各類(lèi)情況出現(xiàn)數(shù)據(jù)出錯(cuò)的情況，例如對(duì)于變形縫的設(shè)計(jì)，如果只把間距設(shè)置成伸縮縫就會(huì)造成結(jié)構(gòu)上部板材無(wú)法安置的情況。對(duì)于池壁的頂板設(shè)計(jì)，通常應(yīng)遵照簡(jiǎn)支板的方式具體實(shí)施，如果伸縮縫出現(xiàn)不能順利穿過(guò)頂面簡(jiǎn)支板的情況，那么就應(yīng)遵照以下處理方式具體實(shí)施：1）首先是輔助加固臂柱，并預(yù)先在板端與池壁之間留出足夠的縫寬，接著使用混凝土對(duì)其實(shí)施支撐，以達(dá)到鞏固結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)性的效果；2）對(duì)于頂板與池壁之間的縫隙，應(yīng)以牛腿結(jié)構(gòu)予以支撐和保障。在以上操作完成之后即可進(jìn)行頂板的澆筑，另外具體施工中的細(xì)節(jié)和質(zhì)量問(wèn)題也應(yīng)切實(shí)注意。

三、構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)

研究表明，如果能夠?qū)?gòu)筑物的結(jié)構(gòu)實(shí)施優(yōu)化設(shè)計(jì)，那么相應(yīng)的造價(jià)就能得到一定程度的降低。其中涉及到池壁的構(gòu)造，一般應(yīng)以變截面的方式進(jìn)行，需要注意的是，依照懸臂板規(guī)格設(shè)計(jì)的池壁，其厚度的標(biāo)準(zhǔn)通常情況下應(yīng)控制在池內(nèi)有效水深的1/10。而如果是實(shí)際受力的狀況，那么其內(nèi)力的控制以裂縫為基準(zhǔn)具體實(shí)施，而截面頂部的池壁厚度一般應(yīng)設(shè)定為底部的一半，當(dāng)然也可以適當(dāng)超過(guò)這個(gè)比例，但是務(wù)必確保其達(dá)到鋼筋頂部的彎折長(zhǎng)度，從而為相關(guān)材料的選購(gòu)節(jié)省更多的成本。

四、結(jié)語(yǔ)

伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，進(jìn)而為人們高效優(yōu)越的生會(huì)水平創(chuàng)造了客觀的條件，然而在建筑行業(yè)為人們帶來(lái)更為優(yōu)厚的服務(wù)的同時(shí)卻對(duì)區(qū)域的環(huán)境造成了不可消除的污染和破壞，而社會(huì)和國(guó)家也在第一時(shí)間對(duì)建筑行業(yè)的高效發(fā)展提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是其中生態(tài)保障標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。本文列舉出的污水處理廠(chǎng)的建筑施工的具體案例，其中涉及到的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)務(wù)必要達(dá)到所需的安全標(biāo)準(zhǔn)，以為相關(guān)企業(yè)的穩(wěn)步推進(jìn)提供基礎(chǔ)保障，而這也是促進(jìn)建筑行業(yè)高效發(fā)展的必由之路。

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