20000m3无温度伸缩缝预应力矩形清水池结构设计与
2015-04-20 01:24
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摘要：本文简单介绍了我国大型清水池结构考虑温度应力时的设
摘要：本文简单介绍了我国大型清水池结构考虑温度应力时的设计方法及对于超长水池的各种处理办法。通过大连某供水工程20,000m3清水池这个工程实例详细介绍了65m×55m大型无粘结预应力无温度伸缩缝清水池的设计与施工，以及无缝水池在经济性、耐久性、抗震性以及管理维护等方面的优点。
关键词：清水池温度伸缩缝无粘结预应力钢绞线预应力锚具橡胶止水带
1.前言
目前，由于我国混凝土工程中的钢筋锈蚀和混凝土腐蚀严重，混凝土工程的耐久性设计对当前我国正在进行的大规模工程建设具有的重要战略意义和相当的紧迫性，如果再不积极采取相应对策并尽快落实具体措施，那么我们每年投入土建工程建设的庞大资金将会蒙受重大损失，资源也将遭受极大浪费，建成后的工程难以发挥长期效益，而使用过程中的频繁修补乃至事故又必将给今后的生活和生产活动带来无休止的干扰。
我国《给水排水工程构筑物结构设计规范》gb50069-2002规定矩形现浇钢筋混凝土清水池，当长度、宽度较大时，宜设置适应温度变化作用的伸缩缝。伸缩缝间距一般为15m到30m左右。构筑物的伸缩缝或沉降缝应做成贯通式，即在同一剖面上连同基础或底板断开。这种缝的构造相对复杂，施工难度较大，设计及施工均需十分仔细，否则就容易造成缝的渗漏。主要表现在：
1.1整体性差。
1.2抗震性能差。在地震力作用下分缝处很容易损坏（互相碰撞）。日本大地震调查后，先进的国家都取消了伸缩缝设计而代之为整体结构设计。
1.3橡胶止水带处容易漏水（据调查很普遍），因为该处节点复杂不易浇注密实。对于大面积结构，若底板漏水，水不易排走，会造成地基沉陷，导致底板变形，破坏。而底板修复很困难。
（转载自http://zw.nseac.coM科教作文网） 1.4橡胶止水带有老化问题。
1.5因用橡胶止水带接缝，漏水问题的处理将直接带来生产管理的麻烦。底板漏水不易察觉，直到底板发生破坏，漏水量剧增，才会被发现。
2、工程概况
大连某水厂设计规模为20万吨/日，清水池容积为20,000m3。场地坐落在基岩上，且为全风化、强风化凝灰质砂砾岩。
3、大型清水池结构不设缝的处理方法
为了避免进行分缝设计。因此，现在有些工程技术人员也在积极探索新的途径以无温度伸缩缝设计取代分缝设计。
主要方法有：3.1设置混凝土后浇带或加强带，3.2使用混凝土膨胀剂，3.3预应力技术
3.1、当池体长度超过国家规范规定的要求时，采取不设温度伸缩缝，而设置1～2m宽的后浇带或加强带的做法。后浇带砼待其两侧混凝土浇筑完毕后2个月左右再进行浇注。而加强带处钢筋和混凝土膨胀剂掺量都要适当增加。
无论后浇带和加强带都只能解决施工期间混凝土的收缩问题，并不能解决季节温差（湿差）所产生的温度应力问题。虽然有些超长水池没有出现竖向裂缝，那是因为池底板为平面，或地基对水池的摩擦力较小，或池体水平配筋较大，而并不是后浇带，加强带或外加剂起了主要作用。目前，有很多靠掺外加剂解决池体超长的水池或构筑物出现不同程度的竖向裂缝，有些已很严重。竖向裂缝每10米左右一道，缝表面出现黑色的青苔。
3.2、掺加混凝土膨胀剂的目的就是在混凝土中产生膨胀应力。其产生的膨胀应力值是有限的，也就是说超过一定的界限就起不到应有的作用。而且，若从工程耐久性方面考虑，水池结构不宜使用含有钙矾石类的膨胀剂。因为有些膨胀剂中存在延迟钙矾石生成现象，所谓延迟膨胀就是当混凝土硬化一段时间以后，混凝土中的钙矾石再开始膨胀，即混凝土中的钙矾石与混凝土本身的硬化不同步，因此我们对于延迟钙矾石生成的潜在危险性应有充分的认识。详见文章：
清华大学教授，阎培渝，彭江，陈广智关于“大体积补偿收缩混凝土中的延迟钙矾石生成现象”一文，《混凝土》杂志，2002年第1期。
（科教范文网http://fw.nseac.com）
3.3、用有粘结或无粘结预应力钢绞线来解决温度应力问题。当池体长度和宽度都较长时，不设温度伸缩缝，而在池壁、底板水平方向均施加预应力来解决温度应力问题。这是从根本上解决水池裂缝问题的方法。而且，混凝土被施加预应力以后，混凝土本身受压，水池抗渗性、耐久性将大大提高。
