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4、关于池体造价与结构耐久性
以长春某污水处理厂的曝气池为例,考虑到东北地区的寒冷条件,原来传统曝气池为4个独立的池子。4x25m=100m。而在长方向(100m)每25m设一道温度伸缩缝。池壁厚度为700mm。底板厚度为850mm。而采用预应力水池后,池壁厚度为400mm,底板厚度为160mm,抗浮用碎石进行配重。这样,该曝气池实际上共节约钢筋340吨,混凝土2500m3,但多用了140吨钢绞线。因此,该曝气池共节省:
1.48×(340×2800 2500×600- 140×10000)=1556960元,约为156万元。
因此,用有粘结或无粘结预应力技术来解决水池温度应力是从根本上解决水池裂缝问题的最好方法。以前,有一种观点,认为预应力水池造价较高,我分析其主要原因是设计方法的落后,即施加到池壁上的预应力很有限(或者说,所施加的预应力不起什么太大的作用),设计者只能靠增加非预应力钢筋来平衡外荷载。这就造成国内很多预应力工程的设计,采用双保险的设计方法进行结构设计(即非预应力钢筋几乎能承受全部外荷载,预应力筋几乎也能承受全部外荷载)。
另外,为了更好地发挥国家投资长期效益(我们国家并不富裕,大部分投资都是来自世界银行、亚洲开发银行等贷款),我们应充分考虑水池类结构的耐久性设计。以钢筋混凝土结构为主的基础设施耐久性问题,是当今世界的大问题。在结构耐久性方面,一些国家吃了大亏,引起政府部门的注意与重视。一些国家率先采取技术对策和进行行政干预,我国也及时发布了国务院第279号令。国内外这些做法,具有长远的战略意义。
目前,有粘结或无粘结预应力技术在我国污水处理厂中的初沉池、二沉池结构设计中已得到广泛地应用。而对于矩形水池,国内应用预应力技术进行设计的则不是很多。5、传统水池与预应力清水池渗水量标准的比较
5.1我国规范规定水池允许渗漏量为:2l/m2d。
举例说明如下:如一个10,000m3清水池,根据我国规范的规定,每年允许渗漏量为2409m3。
5.2美国规范规定的水池允许渗漏量为:
标准a(预应力水池):一个10,000m3清水池每年允许渗漏量为456.25m3。
标准b:一个10,000m3清水池每年允许渗漏量为912.5m3。
标准c:一个10,000m3清水池每年允许渗漏量为1825m3。
可以看出,预应力清水池允许渗漏量要远远低于我国传统水池的渗漏量(约为19)。因此,预应力水池不仅渗漏小,耐久性好,而且也可以大量节约水资源。
6、无温度伸缩缝预应力清水池设计
大连某供水工程清水池平面尺寸为55×65m,深6.3m。为解决温度应力问题按目前规范,原设计将被分为6块,每块之间用30mm宽伸缩缝完全隔离开来。
为了克服传统水池的缺点,在清水池设计中我们与美国jhce结构设计公司合作采用了无粘结预应力技术,取消了6个块体结构,20,000m3清水池设计为一个整体结构,没有任何伸缩缝。另外,我们将矩形清水池四角设计成圆角。这样既考虑了矩形水池占地少、布置灵活的优点,又考虑了圆形水池受力好的优点。尽量使我们设计的清水池趋于完美。
该清水池使用材料均为国产。混凝土为c35,p8。钢筋为hpb235级及hrb335级,1860mpa低松弛钢绞线。锚具使用北京建研院b&si类锚具。清水池柱网尺寸为6.3m,顶板厚度为200mm,每个柱间钢绞线数量为20束(15.24mm)。根据《无粘结预应力混凝土结构技术规程》jgj/t92-93的规定,顶板钢绞线在一个方向集中布置,而在另一个方向分散布置。
底板在两个方向上被施加预应力,底板厚度为160mm,为保证底板有效预应力的施加,我们在底板与垫层之间设置了3层0.3mm厚的塑料板滑动层。池壁水平方向及竖向均施加预应力,池壁厚度为300mm。混凝土裂缝控制在0~0.1mm之间。(我国传统水池一般控制在0.2mm左右,虽然也可控制在0.1mm,但其用钢量将成倍增加。因此,采用预应力无缝整体水池设计,建造出来的水池结构耐久性更强)。结构设计详见下图。
方 案 比 较 表
项目名称:大连市某给水工程20,000m3清水池
序号
项目名称
建筑工程
1
矩形带圆角无温度伸缩缝预应力混凝土水池(方案1)
490.10 万元
2
传统有缝钢筋混凝土矩型水池(方案2)
629.55 万元
3
方案1比方案2节省投资额
139.45 万元
经过工程经济比较及技术分析我们可以得出下列结论:采用后张预应力技术进行清水池结构设计,预应力整体水池比传统分缝水池节约造价为22.2左右。[本文共有 3 页,当前是第 2 页] <<上一页 下一页>>
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