污水处理厂常见构筑物结构分析设计

李宁

【摘 要】本文主要对污水处理厂常见构筑物结构设计的内容要点进行了分析，首先阐述单体结构设计的内容，其次在论述污水处理厂结构构筑物结构设计存在难点问题的同时，给出了相关的控制措施，希望通过研究能够给该领域的工作人员提供一些参考。

【关键词】污水处理厂；构筑物；结构设计

一、单体结构设计

在单体结构设计的过程中，需要严格的按照设计规范的要求，对粗格栅、细格栅、氧化沟等结构内容进行设计，从而保证设计的效果，满足工程需求。

（一）粗格栅的结構设计

涉及到粗格栅的结构设计，通常情况下主要涵盖两部分内容，分别是内力的计算和抗浮稳定性的验算等。就两部分内容的前者来看，其通常应设定在地下6～11m，并对其中涉及到的矩形水池和下沉情况做到精密的测算和认定；对构筑物的结构设计，一般针对池壁的计算应遵照双向板的布局方式实施，涉及到的荷载类型主要是三角形和梯形。对于池壁的厚度设计，通常厚度以埋深的1/12—1/15的规格进行设定，相应的底板厚度的取值应以池壁根部厚度的1.2倍进行，以确保达到基底对池壁的嵌固。对基底反力的计算，一般应涵盖池内正常状况下的水重以及各类协助操作的部件的重量，由于该构筑物有着较深的地下结构，加之其自重重量较小，因而其地基的反力一般比较小。与此同时对于基础底板的配筋设计，经由相关细密计算可由最小的配筋率实施，这样的话就要适当加强上下钢筋，并对配筋做出系统的验算和实时测定，以确保其操作效果没有问题。池壁的计算主要涵盖抗弯以及剪力和压力等的计算，务必确保其各项指标达到预定标准。对于弯矩的计算一般应区别化分析，本文列举的内容应以最大值作为执行标准。

（二）细格栅的结构设计

对于细格栅的结构设计来说，其主要涵盖矩形水池和水渠以及圆形池子等相关内容，而其高度通常设定为高出地面1-3m左右。对结构的构造和施工，一般应使用钢筋混凝土构筑的梁柱等作为承重的主体，以达到对全部池体的支托和承接。通常情况下，水渠的净宽应控制在600～900ram，而其水深应保持在lm左右。由于池水产生的荷载较小这样就使得池壁的设计和内力计算应悬臂板的具体规格实施，池壁的厚度应控制在200～250mm的区间内，并以双层双向的配筋方式进行构造。

（三）氧化沟结构设计

对于氧化沟的结构设计，应首先确定其椭圆形的水池形态，其长度一般应遵照日后水厂的具体使用标准设定。涉及到的计算内容主要涵盖池壁和池体等相关内容，与上文所述保持一致计算应以悬臂板设定为主，而池体则应设定在地面下1～3m左右，相应的抗浮设定务必达到所需的标准。与此同时对于池壁和根部等部位的厚度计算基本与上文保持一致。同样地，对池壁的计算主要涵盖抗弯和剪力以及压力等部分，以上部分的计算数据务必确保达到所需的构造标准。一般来看，对于弯矩的计算主要分为两种情况，而具体实施的过程中主要以较大数值为基准对池体配筋实施计算。

（四）二沉池的结构设计

通常所指的二沉池是一种圆形的位于地面的水池，计算应以圆柱壳理论为基础，进而对池壁进行内力方面的计算，其中涉及到的内力主要是指温差和池底内部水压等主导产生。一般来看，由温差产生的水平力与水平弯矩对比起来相对较大，在达到受力标准的基础上，构筑物的池壁和底板的厚度应控制在适宜的区间内。经由计算得出，池壁一般应构造配筋，由于整个构造所需的配筋量较大，因而应确保具体施工过程中相关原料的完备。通常情况下，如果板材的厚度越厚，相应的钢筋的用量就会越多，当然这是在最小配筋率的标准状态下实施的结果，同样最终的原材料的造价也会持续走高，从而给相关布局谋划在经济支出上造成影响，因而这方面的成本投入和成本控制应切实做到精密科学。

（五）办公楼及其他建筑物结构设计

对于处在7～8度区情况下的建筑物，应以框架结构的具体标准实施，而6度区应把成本和施工效率等方面的因素考虑在内。对于建筑物的结构设定，一般应参照中国建筑科学研究院研发的相关软件得出的计算标准，与此同时还要与实际的建筑施工状况保持一致。

二、设计过程中常见问题

（一）复杂地质状况下对地基的处理

通常情况下，污水处理厂大都处于距离城区较远的郊区，或是人烟稀少的山地以及洼地区域，这些区域的地质状况一般都比较差，因而所面临的建筑施工任务也就比较困难，在其结构设计上投注更多的精力，并切实考虑各个方面的细节内容，与此同时还要统筹各类施工技术和操作方式。例如当污水处理厂位于较低的洼地时，此时的构筑物的施工一般应以级配规格的砂回填，对于其他的情况应以具体施工材料为基准进行选择。

（二）山地地质状况下的构筑物设计

如果污水厂设定在山地地质状况下，那么其基础的施工通常都会在基岩上具体实施，而相应的施工工艺务必确保科学高效，并达到精准控制的效果。与此同时结构造价的内容也要控制在适宜的区间内，从而确保整个布局谋划的稳妥有序。

（三）干枯的河沟地基时的基础设计

涉及到此类情况的地基设计，一般出现淤泥的情况较多，并不需要对其实施换土的施工部署，而比较通行且施工效果良好的基础设计是选用桩基施工具体推进。

（四）变形缝处结构设计方法

在具体设计的过程中，相关的设计人员难免由于各类情况出现数据出错的情况，例如对于变形缝的设计，如果只把间距设置成伸缩缝就会造成结构上部板材无法安置的情况。对于池壁的顶板设计，通常应遵照简支板的方式具体实施，如果伸缩缝出现不能顺利穿过顶面简支板的情况，那么就应遵照以下处理方式具体实施：1）首先是辅助加固臂柱，并预先在板端与池壁之间留出足够的缝宽，接着使用混凝土对其实施支撑，以达到巩固结构坚实性的效果；2）对于顶板与池壁之间的缝隙，应以牛腿结构予以支撑和保障。在以上操作完成之后即可进行顶板的浇筑，另外具体施工中的细节和质量问题也应切实注意。

三、构筑物结构优化设计

研究表明，如果能够对构筑物的结构实施优化设计，那么相应的造价就能得到一定程度的降低。其中涉及到池壁的构造，一般应以变截面的方式进行，需要注意的是，依照悬臂板规格设计的池壁，其厚度的标准通常情况下应控制在池内有效水深的1/10。而如果是实际受力的状况，那么其内力的控制以裂缝为基准具体实施，而截面顶部的池壁厚度一般应设定为底部的一半，当然也可以适当超过这个比例，但是务必确保其达到钢筋顶部的弯折长度，从而为相关材料的选购节省更多的成本。

四、结语

伴随着我国经济的高速发展，进而为人们高效优越的生会水平创造了客观的条件，然而在建筑行业为人们带来更为优厚的服务的同时却对区域的环境造成了不可消除的污染和破坏，而社会和国家也在第一时间对建筑行业的高效发展提出了更高的标准，尤其是其中生态保障标准的问题。本文列举出的污水处理厂的建筑施工的具体案例，其中涉及到的结构设计务必要达到所需的安全标准，以为相关企业的稳步推进提供基础保障，而这也是促进建筑行业高效发展的必由之路。

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