预应力技术在某矩形水池加固中的应用
陈洪亮'，柳明江²，高亮
（1.辽宁省建设释尊研究院，辽宁沈阳110005；2辽宁省建平要水利局，辽宁建平122400）
[摘要】某钢能混土矩形水地由于池底冻账发生了池壁外倾和严重开裂事放.经分析该水池设计环节存在水施 部刚度不足，构造措施不足以及缺少保温措施等问题，即使不发生冻账事故，运行时也会出现制水或墙体倾料.该水跑经全面分析计算，用预应力技术选行了加图，运行情况良好.
[关键谢】混凝土矩形水地：预应力技术：加图
[中图分类号】TU746.3[文雕标识码]A[文章编号]1002-8498（2010）03-0093-03
Application of Prestress Technical in a Rectangular Tank Strengthening
Chen Hongliang' Liu Mingjiang' Gao Liang'(1. Building Science Beeareh Itiute ef Lieoning Proince Shenyang Liaoning 110005 China;2. Fae Coy Bre ef Jianing Cery ef Liing Prin Jaspig Lanig 122400 China)
Abstract; Some reinforced concrete rectanguler tank has serious accident of wall tilt outwards andcrscking because of freezing froem tank base. By analysis the design hss many defeets such as lower rigidity of the tank bottom wenker construetion measures and no insulation measures leaking and walltilt would appear even if the soil freezing didn’t happen. By careful snalysis and caleulation the tank wasstrengthened by prestress technical and the tank run amoothly from then on.
Key words;concrete rectangular tank : prestreas technical; strengthening
1工程概况
2.1结构宏观检查
沈阳某金业生物接触氧化池和配水井为矩形钢筋5.90m，②轴和④轴内纵境底部设置预留铜，使池1和6池2连通、池3和池4连通，运行时4个水池同时充 水.生物接触氧化地和配水井基础理置探度1.80m；内织墙（②.③、④轴）和外横墙（③轴和B轴）宽度均为250mm，外纵墙（①轴和轴）底部宽度400mm、顶部宽度250mm，底板厚度300mm：基础以上增体总高皮 5.5m，其中地面以上4.0m.生物接触氧化地和配水井设计混凝土强度等缓C30，抗涉等级P8，抗冻等级D300（内掺聚内烯肝纤维，掺量0.8kg/m²）.
混凝土结构，数风机房和脱水机房为砖混结构.生物工质量良好，没有发现露篮、蜂窝、孔润、夹渣、麻面等 经现场检测，除冻胀产生的装缝外，混凝土外观施60mm，轴壤体外倾30mm，其余墙体设有外倾现象.墙体外领减小至20mm，轴墙体外倾减小至15mm 化冻后变形产生间缩，①轴境体外倾减小至5mm，③轴
2.2裂缝检测
缝，最小宽度0.1mm，最大宽度1.5mm，配水井和水池 混土墙体都存在由于基础冻胀引起的竖向裂底板没有凝缝.化冻后最大凝缝宽度减小至0.8mm.
2.3混凝土现静期强度检测
根据（国弹法检测泵送混凝土抗压强度技术规程）DB21/T1559-2007抛取10个构件选行混凝土现龄足设计要求. 期强度批量评定，检测结果表明混凝土现舱期强度满
该工程于2007年9月开工，11月完工，由于2007年冬季没有使用，基础从水池内部池底开始发生冻账，导致基础中部隆起，生物接触氧化施三道内织增中间 部位上部发生裂缝，外纵墙和横墙发生外领和裂缝，化冻后基础冻医回缩，墙体外镇和裂缝减小.该工程冻账后曾充水至地面处，但出现了漏水现象.
2.4基础变形检测
2现场检测结果
万方数据
3原因分析
4加图设计
4.1加固方案的确定
检测结果表明由于冻胀基蹈产生了扭由和中部隆起.的受力模式，避免侧壁倾斜.由于水地有腐蚀性，拉杆①-③轴境体中部隆起分别为12.5、43、43.30、21mm，支撑采用混凝土结构，同时为避免混极土受控产生裂①轴境体中部隆起15mm，B轴境体中部降起8mm：③轴与轴交点和轴与①轴交点之间高差50mm.0 轴与①轴交点和轴与轴交点之间高差15mm，说明由于地基冻胀不均匀使水能警体产生变形.化冻后各轴体中部隆起值均有不同程度减小.
由检测结果，对该水继的处理意见为：该水池由于基础冻胀使墙体产生严重的开裂及变形现象，应该进制不满足规范要求.如果满水运行，会导致底板和外行加园：水池加固施工后应对裂缝采取注胶封闭处理，墙开泰漏水、外城倾斜. 及对水池内表面进行防水处理.加固设计时应对整个结构重新进行复核计算.
1）水池底板刚度不足水池底板设计厚度300mm，外银填底部设计厚度400mm，根据文联[1]规定，继壁与底板（基础）的连接，底板（基始）视为继墅的固定支撑时，底板（基础）厚度必须大于泡壁，可根 帮地基土质情况取1.2~1.5倍池壁厚度，并应将底板（基磁）外挑.之所以如此规定，是按照底板（基础）刚度相当于池壁别度的10借左右，底板可起到固定作用 面做出的.该工程如果不考虑配筋因素，底板厚度小于外纵墙底部厚度，外织增底部刚皮为底板别度的2.37倍，底板起不到固定作用：面且外纵增底部的设 计配筋为14@100，面底板上部设计配筋只有14@200，如果考虑配筋因素，底板刚度还要小.所以不能把底板作为固定魂，只能将底板作为则墙的弹性固定.
触混凝土水魅继壁的拐角及与顶板、底板的交接处宜 2）构造措施不足①填角部位没有加腋，现绕钢设置边宽不小于150mm的腋角，腋角内配置斜路.该工程暗体角部并设有设置加感，容易产生应力集中.基础冻联影响下产生竖向宽度和间距都较大的裂缝.
按照地面式建造时，严寒地区宜设置保温设施，该工程 3）贮水或水处理构筑物一般宜按地下式建造：当没有设置保疆设施.
经综合分析，对该水施侧的加固有以下两种方法：①新增扶壁柱法因为该水地现结构底板刚度较小，不能作为底板固定端，对该水池的加图如果采用在 外侧新加扶壁柱，扶壁柱底部不能作为固定端，不能达到预别加固效果，除非基础微得很大，但这样会使经济性差，不宜采用.②增设内部支撑法在水池上口平 面和中间某一平面增设拉杆支撑，使水池侧壁由悬臂
4.2原设计复核计算
4.3加固设计要点
用水准仅通过测量境体顶部标高检测基础变形，构件成为两编支或三点支构件，改变该结构侧壁键腐蚀钢，应对钢筋湿凝土施加预应力.由于该水池速受冻害产生装缝和祖由，宜在四周和内编增设混 凝土框架系统，提高该水施的整体性.
向外侧的位移过大，不满足正常使用要求：池底裂链控 取1m宽度对①轴.轴测增进行计算，墙体领点
在水池横向加设2层，每层4道预应力拉杆（LG1、LG2），限制水池外纵暗向外倾斜，改变结构受力模式： 将中间的3道内纵墙在拉杆标高设置2道预应力夹梁（CC1CG2），将内织墙上部裂缝闭合至一定程度并提高内纵墙平面内和平面外刚度：沿水池外图墙设置钢设4个扶螺柱（LGZ1）.在水池外部织境端部设置构造 筋混凝土框架增加水池刚度，即沿水池外纵墙每侧墙柱（JGZ2），治水池外四周设置上下2道环向横梁（JGL1、JGL2）.加固平画如图1所示.
图1结构加回平面示意Fig.1 Strocture strengtheaing plan
按照该加固设计，水地外纵墙为承受三角形荷载和受力面积如图2所示，控杆及加固繁和原有外纵墙 的梁板楼盖结构，LG1.LC2所承受三角形荷藏的位置组成的梁板结构按照普通梁板柱结构进行计算校核，拉杆配预应力钢筋，预应力筋按照（无粘结预应力混凝 土结构技术规程）JCJ/T92-93选用15.2mm高强低松施无點结预应力钢纹线，抗拉强度标准值/=1860MPa，水施上口拉杆（LG1）配预应力筋315.2mm（见图3），中网层拉杆（LG2）配预应力515.2mm，加固
梁（LGL1JGL2）配为普通钢，配筋如图3所示.
图2LG1、LG2所承受三角形荷载的位置和受力实积Fig. 2 Location and area of trlangle leads en LG1 end LG2
Flg.3 Streagthening profle snd Jolnts 图3加固创面及节点
拉杆在预加力作用下会产生收缩变形，如果收缩量过大，就会使外纵培产生向内的倾斜，在设计拉杆截面时要考虑收缩变形不要过大，以免影响结构正靠使 用，经计算现有预加应力、截面和拉杆长度下拉杆收缩值为4mm，不会影响结构的正常使用.
具，锚具下采用20mm厚钢垫板，每个铺具下配间接制 控杆（LC1、LC2）预应力筋错固采用单孔夹片铺筋，间接钢筋采用钢编网片，尺寸同梁宽，网格尺寸50mm×50mm，间距50mm.
为保证底板刚度不至于太小，增强水池结构整体性，底板采用新增150mm厚现浇混凝土层进行加图，底板上表面新增配船$14200，新老混减土界面植第 8250，界面筋顶编奇购与水平第连接，新老混土界面涂界面剂.池底板配筋四周斜向植人底板，中间穿过横墙，为彻底消除裂缝渗端，对水池内部采用丙希酸酯共廉乳液进行防水处理.
5施工工艺流程
1）植筋、绑扎钢能、支设模板.
2）烧性果JGL1、JGL2在（①/、②/、③/③、④）轴左右各1m宽程凝土，待混凝土达到设计强 度等缓后，张拉LG1和LG2的预应力钢，将①轴和轴的增体倾斜控回原位，同时使LG1和LG2的钢饮线控累位于拉杆中心.
的混凝土，待混凝土达到设计强度等级后张拉CG1和 3）浇注梁JGL1、JGL2在②、③.④轴左右各1m宽CG2的预应力筋至（0.5-0.6）f，使内纵墙上口裂缝恢复至一定程度.
4）浇注梁JGL1、JGL2 CC1、CG2其余部分湿凝土和柱、控杆混凝土.
5）推控LG1、LG2和CG1CG2预应力第至
6）裂缝注胶封闭.
7）底板钢能铺设及温藏土绕注.
粒，基面破损处用防水胶加水泥、砂等修补平整；按照 8）防水施工步骤将基面清扫干净，除去浮沉照规定要求将胶浆配好搅匀：胶浆揽匀不含团粒后进行涂剧，不得漏涂，涂层厚度符合规定要求.
6结谱
矩形水池底板必须保证足够的厚度，使水池底板刚度大于池壁刚度，计算水池外壁时才能将底板作为地区露天水他要采取保温措施避免冻害：采用预应力 固定瑜，否则只能将地底板作为池壁的弹性嵌因：严寒是避免水池结构产生裂缝的一个有效方法，本工程采用预应力拉杆和外加架柱体系的方法对冻害矩形水池 结构进行了加固设计和施工，加固后运行良好，设有再次发生涉漏和墙体顿斜事故.
参考文：
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万方数据
