一种海工水池群结构及其施工方法与流程

本发明属于海工水池，具体涉及一种海工水池群结构及其施工方法。

背景技术：

1、随着建筑业的飞速发展，近年来全国各地兴建了多个大型海洋馆。海洋馆内的中大型海洋生物的展览、饲养和医疗，一般需要配备至少一个展示池、至少一个暂养池和至少一个医疗池，除此之外，还需要在水池一侧设置楼面板，以供养殖人员活动。海工水池侧壁上设置多个预留洞口(下称垭口)用于安装亚克力玻璃视窗，游客可以通过视窗观赏池内的海洋生物和美景。安装亚克力玻璃视窗对于垭口的装配面平整度要求极高，需控制在2mm内。同时由于海水侵蚀水池结构主体的影响，海工水池对结构裂缝率也要求极高。如何保证海工水池垭口的装配面精度，降低其结构变形对精度的影响,同时降低结构裂缝率也是目前海工水池的设计和施工难点。若海工水池结构成型尺寸精度不足或结构的相对位置偏差过大，在安装亚克力玻璃时，轻则需要对垭口结构进行打磨施工，影响施工进度，重则会造成亚克力玻璃无法安装，不仅影响施工进度，而且增加项目成本；若水池结构裂缝较多，轻则水池渗漏影响正常使用，重则会在海水不断侵蚀下导致结构失效造成严重的安全隐患。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海工水池群结构及其施工方法，用于解决现有海工水池结构精度难控制，结构裂缝多，施工难度大的问题。

2、第一方面，本发明提出一种海工水池群结构，包括：第一水池、第二水池、第三水池、第一水道结构、第二水道结构、第三水道结构、夹层板结构、竖向施工缝和水平施工缝；所述第一水池上设置有垭口结构，所述垭口结构包括上垭口梁结构、下垭口梁结构以及设置于上垭口梁结构和下垭口梁结构之间的亚克力玻璃；所述第二水池设置有用于饲养海洋生物的多功能平台结构；所述第三水池设置有升降平台；所述第二水池和所述第三水池设置于所述第一水池的同一侧；所述第一水道结构连通于所述第一水池与所述第二水池之间，所述第二水道结构连通于所述第一水池与所述第三水池之间，所述第三水道结构连通于所述第二水池与第三水池之间；所述第一水池、第二水池以及第三水池之间分别通过夹层板结构连接，且所述夹层板结构设置于所述第一水道结构、第二水道结构和第三水道结构的上方；所述竖向施工缝包括竖向设置的第一竖向施工缝，所述第一竖向施工缝分割与所述第一水池连接的夹层板结构、所述第一水道结构和所述第二水道结构；所述水平施工缝有多个，多个水平施工缝沿所述海工水池群结构的高度方向由下至上逐层设置。

3、进一步地，所述第一水池、第二水池和第三水池的迎水面设置有保护层，所述保护层包括钢筋网片以及包裹所述钢筋网片的混凝土层，所述混凝土层掺有抗裂纤维。所述抗裂纤维的掺量为0.4-0.8kg/m3。

4、通过在水池的迎水面设置钢筋网片并在包裹所述钢筋网片的混凝土层掺入抗裂纤维，增强水池结构抗裂性能，减少结构裂缝产生。

5、进一步地，所述海工水池群结构还包括设置于所述第一水池、第二水池和第三水池周围的浅滩结构和楼板结构；所述浅滩结构与所述楼板结构连接，所述浅滩结构的标高低于所述楼板结构的标高。

6、进一步地，所述海工水池群结构还包括设置于所述第一水池、第二水池和第三水池周围的撇渣口结构；所述撇渣口结构包括相互连接为箱型结构的第一方向第一侧壁结构、第一方向第二侧壁结构、第二方向侧壁结构、撇渣口底板结构和盖板结构；所述撇渣口结构与所述浅滩结构或所述楼板结构连接。

7、进一步地，所述第一水道结构包括第一连接通道底板结构；所述第一连接通道底板结构的上方间隔设置有所述夹层板结构；所述第二水道结构包括第二连接通道底板结构；所述第二连接通道底板结构的上方间隔设置有所述夹层板结构；所述第三水道结构包括第三连接通道底板结构；所述第三连接通道底板结构的上方间隔设置有所述夹层板结构；所述海工水池群结构还包括推拉型水密门结构，所述推拉型水密门结构用于开启或封闭所述第一水道结构、第二水道结构、第三水道结构。

8、进一步地，所述水平施工缝包括由下至上逐层设置的第一水平施工缝、第二水平施工缝和第三水平施工缝；所述第一水平施工缝水平设置于所述下垭口梁结构的标高上方第一目标高度处；所述第二水平施工缝水平设置于所述撇渣口底板结构的标高上方第二目标高度处；所述第三水平施工缝水平设置于所述第二连接通道底板结构和所述第三连接通道底板结构的标高上方第三目标高度处。

9、进一步地，所述第二连接通道底板结构的标高与第三连接通道底板结构的标高相同；所述第一连接通道底板结构的标高低于所述第二连接通道底板结构的标高或第三连接通道底板结构的标高。

10、进一步地，所述上垭口梁结构的顶端标高低于所述第一水池内的静水位标高；所述夹层板结构的标高高于所述第一水池、第二水池以及第三水池的静水位标高。

11、本发明的海工水池群结构的有益效果是：通过水道结构将第一水池、第二水池、第三水池相连通，通过控制水道结构和水池底板的标高，来综合独立池体的功能；在第一水池内设置垭口结构，提供展览功能；在第二水池设置多功能平台，提供饲养功能；在第三水池设置升降平台，提供医疗功能。通过上述设计，满足海洋生物的饲养、医疗和展览的功能需求。通过设置竖向施工缝、多个水平施工缝将海工水池群结构分段分层施工，降低施工过程的水化热温度，减少温度裂缝产生，提高海工水池结构的施工精度，降低施工难度。

12、第二方面，本发明提出的一种上述的海工水池群结构的施工方法，包括以下步骤：

13、步骤s10，建立所述海工水池群结构的模型，基于模型进行仿真模拟，分析所述海工水池群结构施工过程的水化热温度和裂缝并进行变形分析和计算；

14、步骤s20，基于所述模型的仿真模拟结果，对所述海工水池群结构进行施工缝的划分；

15、步骤s30，对所述海工水池群结构的第一水池、第二水池、第三水池、第一水道结构、第二水道结构、第三水道结构进行深化设计；

16、步骤s40，基于所述步骤s20划分的施工缝，依次进行所述第一水池、第二水池、第三水池、第一水道结构、第二水道结构和第三水道结构的混凝土浇筑施工和纠偏。

17、进一步地，所述步骤s20的对所述海工水池群结构进行施工缝划分的步骤包括：

18、步骤s21、对所述海工水池群结构进行竖向施工缝划分设计，在所述第一水池与第二水池之间的第一水道结构、第一水池与第三水池之间的第二水道结构及所述夹层板结构上划分至少一道竖向施工缝；

19、步骤s22、对所述海工水池群结构进行水平施工缝划分设计，在所述第一水池的下垭口梁结构的标高上方第一目标高度处划分第一水平施工缝；在分布于所述第一水池、第二水池和第三水池周围的撇渣口结构的撇渣口底板结构的标高上方第二目标高度处划分第二水平施工缝；在所述第二水道结构的第二连接通道底板结构和所述第三水道结构的第三连接通道底板结构的标高上方第三目标高度处划分第三水平施工缝。

20、进一步地，所述步骤s40包括以下步骤：

21、步骤s41、根据所述步骤s20划分的施工缝，先施工所述第一水池的第一水池底板结构和下垭口梁结构至所述第一水平施工缝所在高度；

22、步骤s42、步骤s41施工完成，结构达到设计强度且充分变形后，再施工所述第一水池、第一水道结构和第二水道结构至所述第二水平施工缝所在高度；

23、步骤s43、步骤s42施工完成，结构达到设计强度且充分变形后，再施工所述第一水池、上垭口梁结构以及施工所述第一水池与所述竖向施工缝之间的第一水道结构、第二水道结构和夹层板结构；

24、步骤s44、步骤s43施工完成，结构达到设计强度且充分变形后，再施工所述第二水池、第三水池、第三水道结构至所述第三水平施工缝所在高度；

25、步骤s45、步骤s44施工完成，结构达到设计强度且充分变形后，再施工所述第二水池与所述竖向施工缝之间的第一水道结构和夹层板结构、施工所述第三水池与所述竖向施工缝之间的第二水道结构和夹层板结构；施工剩余的第二水池、剩余的第三水池、剩余的第三水道结构和剩余的夹层板结构。

26、本发明方法的有益效果是：通过建模分析仿真模拟，分析海工水池群结构施工过程的水化热温度和裂缝；通过对所述海工水池群结构进行施工缝的划分设置，在施工阶段控制温度裂缝的产生；基于划分的施工缝，由下至上逐层进行混凝土浇注施工，提高了海工水池群的成型精度和施工质量。