構築物

構築物

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中文名: 構築物 特 點: 不適合人員居住

通常情況下，所謂構築物就是不具備、不包含或不提供人類居住功能的人工建築物，比如水塔、水池、過濾池、澄清池、沼氣池等。一般具備、包含或提供人類居住功能的人工建築物稱為「狹義的建築物」。構築物的稱謂在給排水教科書中提得比較多。需要說明的是這個定義不是絕對的。在水利水電工程中就江河、渠道上的所有建造物都稱為建築物，比如水工建築物。

目錄

含義

主要是指除了一般有明確定義的工業建築、民用建築和農業建築等之外的，對主體建築有輔助作用的，有一定功能性的結構建築的統稱。一般是不適合人員直接居住的。

建築物是人工建造的供人們進行各種生產或者生活等活動的場所。廣義的建築物既包括建築物，也包括構築物。構築物一般是指人們不直接在內進行生產和生活的建築物。

如：橋樑，堤壩，隧道，（紀念）碑，圍牆，招牌框架、水泥杆等。

糾傾法

其方法依次為：先向需掏土的土層鑽孔下探PVC管；然後用高壓清水泵向PVC管內土層中射水、將土製成泥漿泥漿膨脹被擠出表面；計量流出的泥漿量及泥漿比重，計算掏出的土方量、達到糾傾目標，最後用膨脹擠密料填封孔。本發明糾傾效果顯著，施工快捷方便，投資小，成本低。

權利要求

一種構築物糾傾法，其特徵在於：其糾傾方法依次為：（1）向需掏土的土層鑽孔，下探掏深PVC管；（2）用高壓清水泵將高壓水注射於PVC管內底端的土層中，將土製成泥漿；（3）泥漿膨脹被擠出地表面；（4）計量流出的泥漿量及泥漿比重計算掏出的土方量來達到預期的糾傾目標；（5）構築物糾傾後，用膨脹擠密料填封實PVC管孔。

設計

設計地下水位的確定

水池構築物的設計與地下水位的標高密切相關。由於地下水位未掌握好而引起結構選型錯誤及抗浮不夠等工程事故也時有發生。地下水位不僅與土建設計有關，與水工藝設計也有關。根據現行國家設計規範，地下水位應根據地方水文資料，考慮可能出現的最高地下水位。一般設計均取用水文資料的最高地下水位。在50年設計基準期內，一般水工構築物地下水可變作用的取用按「工程結構可靠度設計統一標準」原則確定，並不考慮罕遇洪水的偶然作用。但值得注意的是，有些工程地質勘察報告所提供的地下水位未能從地方水文資料分析得出，而僅反映勘測期間的地下水位情況。如果詳勘在當地枯水期進行，所提供的地下水位標高將無法被設計取用，或導致結構計算的失誤。設計人員應詳實了解工程所在地的水文情況，對未滿足設計要求的地質勘察報告要求予以補充。要求考慮當地有無暴雨、颱風影響，會否出現由於地表水不能及時排除而引起的地下水位提高。水工藝設計人員，應結合對地下水位及地質情況的了解，與土建設計人員一起決定各構築物的基底標高，綜合工藝流程要求、土建造價、運營成本、投產年限諸多因素，制定總體方案及各構築物方案，以求經濟合理。例如當地下水位較高或地質剖面有流沙層時，水工藝設計者應考慮是否可適當抬高基底標高，減少浮力對結構影響及避開流沙層。

對設計在正常使用階段池內均有水，僅在檢修等特殊時段才排空的水池，可以根據實際情況，結合地方永文資料，確定一個合適的地下水位標高做設計地下水位，做到既保證使用階段結構安全和不利情況抗浮安全，又能降低工程造價、節省工程投資的雙贏目的。而這一切需要土建、水工藝設計人員共同討論並採取一系列設計及操作措施來確保安全生產及設計意圖的實現。

我們在設計安徽毫州污水處理廠工程中，結合不同構築物使用要求，採用3個不同的設計地下水位標高。該地區水文資料顯示，最高地下水位為絕對標高37.16m，每年冬春季枯水期水位均在35.50m以下。我們在設計二沉池時，設計地下水位取36.50m，這樣在該池使用階段可能超過該水位的年份概率約10%左右，且持續時間不超過2個月。而二沉池一般均蓄水，正常檢修每年一次。該廠共4個二沉池，遇到緊急事故4個池子均同時需排乾維修的可能概率基本為零。設計已考慮每年檢修安排在冬季枯水位時，這樣設計所採用的地下水位標高一般能保證正常生產、檢修。為防不測，設計還安排布置若干水位觀察井，在緊急事故需排乾某池內水維修前，觀察實際水位是否超過設計警戒水位，如未超過則批准進行維修，否則暫不批准。對氧化溝工號，由於氧化溝基本常年有水；每年檢修一次，一般個別曝氣頭損壞不會給氧化溝的污水處理產生影響，而且工藝設計考慮曝氣頭支架可提升更換。基於此條件，採用設計地下水位35.60m以保證每年枯水期檢修的需要。對其它不能保證池內經常有水者，設計地下水位則取37.16m。

設置伸縮縫及後澆縫

在施工中設後澆帶，是在過長的建築物中，每隔30～40米設寬度為800～1200毫米的縫。留出後澆帶後，施工過程中混凝土可以自由收縮，從而大大減少了收縮應力。混凝土的抗拉強度可以大部分用來抵抗溫度應力，提高結構抵抗溫度變化的能力。後澆帶澆築水泥強度等級應比構件強度高一級，防止新老混凝土之間出現裂縫，造成薄弱部位。在有防水要求的部位設置後澆帶，應考慮止水帶構造。

而伸縮縫主要分為兩類：

1.膨脹縫：能夠有效消解超靜定結構中膨脹（伸長）變形的結構縫；

2.收縮縫：能夠有效消解超靜定結構中收縮（變短）變形的結構縫；

通常伸縮縫的基礎不必斷開，除此之外的結構部位應沿建築物的全高全部斷開。

伸縮縫

根據設計規範，矩形構築物最大伸縮縫間距一般為20～30m。一方面水工藝要求設計的水工構築物長度已遠超過規範間距，另一方面隨着建築材料、施工方法的改進，又為超長水工構築物不設縫、少設縫提供了可能。設計人員在具體設計時應根據地基、氣溫等工程情況，考慮是否設縫及施工方法，認真進行計算並採取適當設計措施。

一般水池類構築物設計中，對結構強度、裂縫開展寬度、抗浮等計算，一般均按規範要求考慮較好，但由於溫度、變形以及不均勻沉降引起開裂，在工程中常常遇到。大多出現裂縫的工程實例表明，設計對溫度、混凝土收縮變形等因素影響考慮欠缺是問題的主要原因。

①水池類構築物並非必須保證不開裂，對設計人員來講重要的是做好裂縫的控制。一方面設計人員要事先對可能的不利因素及其影響予以預防，另一方面在施工過程中萬一發生較大裂縫也要有處理方法及技術措施，確保工程交付驗收及投產後的安全生產及運行需要。一般說來，影響裂縫的主要因素是溫差及混凝土的收縮，溫度越高越易開裂，裂縫的數量及寬度也越大；混凝土收縮越快也帶來同樣後果。為此，設計人員要從設計與施工兩個方面來加強控制。

②加強對允許伸縮縫間距的計算。從設計方案來講，設計儘可能採用無縫設計以滿足施工的連續性及減少施工難度。在設計過程中，設計人員要詳盡收集有關資料，針對地基軟硬及溫差大小，選擇伸縮縫的間距。一般水池壁厚≤500mm時，設計不考慮水池熱的影響，主要考慮施工階段的最不利溫差和混凝土收縮產生的當量溫差，保證由於綜合溫差對混凝土產生的拉應力與混凝上相應齡期的極限抗拉強度之比值符合安全要求，按此條件覆核設計假定的伸縮縫間距是否滿足。最不利溫差一般可採用混凝土人模溫度或澆築時氣溫與混凝土達穩定時溫度之差。當構築物及時回填土時，由於地下溫度一般常年變化不大，混凝土達穩定時溫度可近似取當地年平均溫度；但如果工程施工周期較長，可能要越冬後回填情況，混凝土達穩定時溫度應取當地月平均最低溫度。對設計考慮設置伸縮縫情況，筆者建議伸縮縫從基礎墊層就斷開，這樣計算底板伸縮縫間距時，基底土對混凝土底板的約束係數Cx值才切合實際。

後澆帶

當設計較長矩形水池時，設計可採用後澆帶或UEA加強帶等施工方法來減少混凝土收縮產生的當量溫差及不利溫差。後澆縫的設置可避免部分不利的施工前階段溫差及混凝土前期收縮產生的當量溫差，從而增大了構築物伸縮縫的允許間距。考慮施工的難度，建議設計在後澆帶墊層混凝土上設置凹槽，這樣方便後期後澆帶的清理，雜物等可棄置於四槽，沖洗也方便。當設計採用UEA加強帶做法時，依靠加強帶混凝土較大的膨脹應變，補償兩側混凝土的溫差應變。設計可通過對UEA摻量的調配，補償混凝土的收縮，使混凝土收縮當量溫差≤0，同樣達到增大伸縮縫的允許間距目的。

配合

在水池類水工構築物設計中，水工藝設計人員要了解土建一些設計要求，例如對較大水池壁與壁之間、壁板與底板之間的構造加腋（八字角）要求。如水工藝不允許加腋，應向土建設計人員講明。另一方面土建設計人員應儘量滿足水工藝要求，對較小水池可不加腋。設計應以設計規範為依據，專業之間互相配合，對一些構造措施應區別情況靈活掌握。

設計與施工息息相關。設計在計算中已考慮施工諸多因素，比如水灰比、用水量、混凝土養護天數、後澆帶間隔天數等等，這些設計條件必須要求施工逐一落實。而要做好這些又要求設計人員要了解施工，了解施工中新材料、新技術、新方法，了解施工順序，施工對設計的要求，使設計切合施工、方便施工。水池施工為便於支模及澆築混凝土，一般在離池底及加腋以上300～500mm處留置施工縫，設計人員應考慮施工要求，在此範圍避免設計有子留洞、予埋管、懸挑梁板等。

多出優秀設計、多出精品工程是時代賦予全體設計人員的莊嚴使命。在水工構築物設計中，一方面設計人員應結合具體情況，以較少的工程造價建設優質工程，另一方面設計人員對施工未按正常工期完成等施工失誤產生的滲漏裂縫處理，也應有所了解、準備，對當前常用處理裂縫及堵漏方法、所用材料應有所了解，以便更好地完成設計後期服務。

參考來源

王振傑構築物視頻