焉永強(qiáng)

大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司

鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)中的裂縫控制

焉永強(qiáng)

大連市市政設(shè)計(jì)研究院有限公司

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是當(dāng)前水池設(shè)計(jì)與建設(shè)的主要形式，是公用工程中主要的類型，對供水、排水、調(diào)水等市政工程的具體功能有著保障的作用，出現(xiàn)鋼筋混凝土水池的裂縫會出現(xiàn)鋼筋混凝土水池滲漏問題，影響公用和市政工程的性能，進(jìn)而影響整個生產(chǎn)與生活。本研究從鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)中產(chǎn)生裂縫的原因，提供了鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)中防范和控制裂縫的具體方法。

鋼筋混凝土水池；裂縫；設(shè)計(jì)；荷載；結(jié)構(gòu)；收縮；材料

1 前言

在市政給排水工程和公用環(huán)境工程中，經(jīng)常采用鋼筋混凝土水池的設(shè)計(jì)，以此來實(shí)現(xiàn)水資源的調(diào)配與控制，鋼筋混凝土水池的建設(shè)工作已經(jīng)成為城市化進(jìn)程中重要的一部分，受到了社會、行業(yè)與公眾的共同關(guān)注。在鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)具體工作中，受到各類因素的制約與影響，會產(chǎn)生鋼筋混凝土水池的裂縫，進(jìn)而造成鋼筋混凝土水池的滲漏，嚴(yán)重影響給排水功能，甚至?xí)斐蓪ιa(chǎn)、生活和環(huán)境的危害。應(yīng)該從鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)的具體工作入手，正確認(rèn)知鋼筋混凝土水池裂縫的危害，從荷載、材料等基本環(huán)節(jié)出發(fā)，探尋控制鋼筋混凝土水池裂縫的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，形成科學(xué)的鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)體系，在確保鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)質(zhì)量的同時，實(shí)現(xiàn)對城市生產(chǎn)生活和環(huán)境建設(shè)等重要工作的基礎(chǔ)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(xiàn)裂縫是常見為現(xiàn)象，如果鋼筋混凝土水池出現(xiàn)裂縫將會影響到鋼筋混凝土水池的結(jié)構(gòu)安全，從而降低了鋼筋混凝土水池的負(fù)荷能力，使鋼筋混凝土水池難于實(shí)現(xiàn)預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。鋼筋混凝土水池裂縫會影響到整體的功能穩(wěn)定，由于裂縫會導(dǎo)致鋼筋混凝土水池出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性功能障礙，不能完全發(fā)揮鋼筋混凝土水池的設(shè)計(jì)功能，影響到生活生產(chǎn)中對水資源利用、調(diào)整等各項(xiàng)需求，進(jìn)而影響到整個城市的生產(chǎn)、建設(shè)與發(fā)展。

3 鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)中產(chǎn)生裂縫的原因

3.1 荷載過大產(chǎn)生的鋼筋混凝土水池裂縫

在鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)過程中對基礎(chǔ)資料掌握不全面，計(jì)算出現(xiàn)疏失，設(shè)計(jì)考慮不周全等問題會導(dǎo)致對鋼筋混凝土水池荷載沒有全面而周到的計(jì)算，進(jìn)而在荷載的影響下出現(xiàn)鋼筋混凝土水池裂縫。

3.2 混凝土收縮產(chǎn)生的鋼筋混凝土水池裂縫

混凝土在成型的硬化期會產(chǎn)生收縮，進(jìn)而使混凝土內(nèi)外表現(xiàn)出拉力效應(yīng)，如果收縮的強(qiáng)度過大會在混凝土內(nèi)部和表面形成收縮裂縫，在鋼筋混凝土水池中經(jīng)常出現(xiàn)裂縫的部位在構(gòu)件的中部，這會影響到鋼筋混凝土水池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并會造成鋼筋混凝土水池的滲漏，嚴(yán)重影響鋼筋混凝土水池的功能。

3.3 混凝土原材料質(zhì)量產(chǎn)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(zhì)量與技術(shù)的隱患會導(dǎo)致鋼筋混凝土表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)上、形狀上和功能上的隱患，使鋼筋混凝土水池出現(xiàn)裂縫，并且會造成鋼筋混凝土水池一系列的問題，即便經(jīng)過修復(fù)也只能滿足基本要求，并且會留有更深層次的隱患。

3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的鋼筋混凝土水池裂縫

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)事關(guān)鋼筋混凝土水池的細(xì)部構(gòu)造和具體功能，如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(chǎn)生提供結(jié)構(gòu)性基礎(chǔ)，形成受力情況不清、計(jì)算模型失誤等問題，造成鋼筋混凝土水池出現(xiàn)破壞性、系統(tǒng)性的裂縫。

4 鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)要全面掌握基礎(chǔ)性資料，特別對于鋼筋混凝土水池的荷載要有系統(tǒng)的把握，要重點(diǎn)對地質(zhì)資料、土壤現(xiàn)狀、水位變化、氣候特點(diǎn)等參數(shù)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(xiàn)荷載裂縫。同時，要進(jìn)行荷載的全面計(jì)算，對極端工況和具體設(shè)計(jì)進(jìn)行全面驗(yàn)算，控制鋼筋混凝土水池的荷載點(diǎn)，重點(diǎn)對內(nèi)力控制點(diǎn)、變形控制點(diǎn)、應(yīng)力集中點(diǎn)進(jìn)行把控，以達(dá)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(shè)計(jì)過程中應(yīng)該確定影響混凝土收縮的各類因素，特別對于施工環(huán)境中溫度、濕度、朝向、結(jié)構(gòu)等外部因素，混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、水化熱比值、表面顏色等內(nèi)部因素加強(qiáng)控制，以此來控制鋼筋混凝土水池在收縮時的應(yīng)力與強(qiáng)度，避免鋼筋混凝土水池內(nèi)部和表面出現(xiàn)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(shè)計(jì)階段要對混凝土的主要原材料進(jìn)行技術(shù)與質(zhì)量的控制，要控制水泥的標(biāo)號、硬化時間、水化熱等關(guān)鍵參數(shù)，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(shù)性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，做到對鋼筋混凝土水池裂縫的有效控制與預(yù)防。

4.4 方法鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)裂縫的措施

有關(guān)水池結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)等細(xì)部構(gòu)造要求在相應(yīng)的規(guī)范、規(guī)程中有規(guī)定。設(shè)計(jì)時應(yīng)注意使水池結(jié)構(gòu)的整體滿足結(jié)構(gòu)選型及布置的合理性外,同時還應(yīng)保證所采用的水池結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型與水池的實(shí)際受力狀態(tài)一致,這就需要通過構(gòu)造措施來實(shí)現(xiàn)。要重點(diǎn)對鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)采用的構(gòu)造進(jìn)行全面檢驗(yàn)，使結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況與計(jì)算模型相符，做到對裂縫的控制。

5 結(jié)語

鋼筋混凝土水池是公用設(shè)施中基本的結(jié)構(gòu)和重要的環(huán)節(jié)，進(jìn)行鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)要通過全面地分析和準(zhǔn)確的計(jì)算，這樣才能確保鋼筋混凝土水池的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與功能健全。裂縫是鋼筋混凝土水池容易出現(xiàn)的問題，在鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)和過程中要將裂縫的隱患作為注意的主要目標(biāo)，通過對各類因素的有效控制，在鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土水池的功能提供結(jié)構(gòu)、功能方面安全與穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

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