SHT 3132-2002 石油化工钢筋混凝土水池结构设计规范 | 梦能涂料每日解读标准
核心定位： 中华人民共和国石油化工行业标准，由中国石化洛阳石油化工工程公司主编，2003年02月09日发布，2003年05月01日实施，备案号J244-2003。这是适用于石油化工企业现浇钢筋混凝土水池结构设计的专项技术规范。标准明确了适用范围、基本设计规定、材料选用、作用及效应组合、静力与抗震计算、抗裂与裂缝宽度验算、抗浮稳定设计以及构造要求等关键技术内容。标准规定水池防水等级按渗漏标准分为四级，并给出了石油化工常用水池的防水等级、混凝土抗渗与抗冻等级、伸缩缝间距、安全等级及抗震措施等限值与方法。梦能涂料专家提醒您，虽然本标准主要面向水池结构设计，但其中关于混凝土抗渗、抗冻、抗裂以及防水等级的系统规定，对为石油化工水池提供内外壁防腐涂装配套方案时具有直接的技术指导意义。
一、 标准基本信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 标准编号 | SH/T 3132-2002 (ICS 91.080.40, P 72, 备案号J244-2003) |
| 发布/实施 | 2003-02-09 发布 / 2003-05-01 实施 |
| 适用范围 | 石油化工企业现浇钢筋混凝土水池的结构设计，非贮液池及地下式、半地下式泵房的结构设计可参照执行。不适用于装配式、预应力混凝土及沉井类结构 |
| 核心内容 | 范围 → 基本设计规定(水池分类/防水等级/抗渗抗冻) → 材料(混凝土/钢材) → 作用及效应组合 → 静力计算 → 抗裂及裂缝宽度验算 → 抗浮稳定设计 → 构造要求(含抗震) |
| 主编单位 | 中国石化集团洛阳石油化工工程公司 |
二、 基本设计规定（第3章）—— 最核心的分类与等级红线
3.1 水池按埋置情况分类——最核心的五种类型划分！
- 全埋式： 池顶顶面标高在地面以下，且顶部有覆土的水池。
- 地下式： 池顶标高与地面一致，或高出地面高度不超过300mm的水池。
- 半地下式： 池壁高度一半及一半以上位于地面以下的水池。
- 地面式： 池壁高度一半以上位于地面以上的水池。
- 架空式： 池底板与地面脱开，用柱基或条基架空的水池。
3.3~3.4 水池防水等级与渗漏标准（表2/表3）——最核心的防水等级与渗漏限值红线！
防水等级按围护结构允许渗漏水量划分为四级：
| 防水等级 | 渗漏标准 | 石油化工水池名称举例 |
|---|---|---|
| 一级 | 不允许渗水，围护结构无湿渍 | 无 |
| 二级 | 不允许漏水，有少量湿渍，湿渍总面积≤维护结构总面积0.6% | 地下式、半地下式泵房 |
| 三级 | 有少量漏水点，任意100m2 ≤7处，不得有线流和漏泥砂，平均漏水量≤0.5L/m2·d | 架空式水池、大型设备井池、有侵蚀介质作用的污水类池(事故池/调节池/中和池等) |
| 四级 | 有漏水点，不得有线流和漏泥砂，平均漏水量≤2L/m2·d | 贮焦池/沉淀池/沥青池/隔油池/撇沫池/浮选池/曝气池/沉砂池/反应池/澄清池/气浮池/过滤池/清水池/雨水池/冷却水池/消防水池等 |
| 注(3.4)： 设有附加防水层时，可降低一级防水等级，但不低于四级。当工艺有规定时，按工艺规定采用。 | ||
3.5 水池混凝土抗渗等级（表4）——最核心的抗渗等级与作用水头判定红线！
混凝土抗渗等级按最大作用水头与池壁(或底板)厚度的比值Iw和防水等级确定：
- Iw < 10 + 防水等级二、三级： 抗渗等级 S6
- Iw < 10 + 防水等级四级： 抗渗等级 S4
- Iw ≥ 10 + 防水等级二、三级： 抗渗等级 S8
- Iw ≥ 10 + 防水等级四级： 抗渗等级 S6
3.6 寒冷地区混凝土抗冻等级（表5）——最核心的抗冻等级与环境温度红线！
- 最冷月月平均气温低于-15℃： 混凝土抗冻等级 ≥D150
- 最冷月月平均气温-5℃~15℃： 混凝土抗冻等级 ≥D100
3.9 伸缩缝最大间距（表6）——最核心的变形缝控制红线！
| 混凝土种类 | 地基类型 | 地面式(m) | 地下式或有保温(m) | 半地下式(m) |
|---|---|---|---|---|
| 普通防水混凝土 | 砂土或粘性土 | 20 | 30 | 25 |
| 普通防水混凝土 | 岩石或碎石土 | 15 | 20 | 17 |
| 补偿收缩混凝土 | 砂土或粘性土 | 30 | 45 | 40 |
| 补偿收缩混凝土 | 岩石或碎石土 | 25 | 35 | 30 |
| 注： 设有后浇带或膨胀混凝土加强带时，间距可根据工程经验确定，不受表列数值限制。 | ||||
三、 材料（第4章）—— 最核心的混凝土与钢筋选用红线
4.1 混凝土——最核心的强度与配比红线！
4.1.1： 水池混凝土可采用 普通防水混凝土 或 补偿收缩混凝土。
4.1.2： 砂率宜为35%~40%，灰砂比宜为1:2~1:2.5，水灰比宜小于0.5（有抗冻要求时应小于0.5），坍落度不宜大于50mm。
4.1.4： 受力构件混凝土强度等级不应低于 C25；要求抗冻等级≥D150时，不应低于 C30。
4.1.7 骨料要求： 细骨料宜选用中砂，最大粒径≤5mm，含泥量≤3%；粗骨料最大粒径≤结构最小尺寸1/4且≤钢筋最小净距1/2且≤40mm，针片状含量≤15%，含泥量≤1%，吸水率≤1.5%。
4.2 钢材——最核心的钢筋等级红线！
4.2.1： 钢筋宜采用 HRB 400、HRB 335、HPB 235 级钢筋；钢材宜采用 Q 235 类。
4.2.2： 直径大于10mm的受力钢筋和承受温度应力的钢筋宜采用 HRB 400、HRB 335 级钢筋。
4.3 外加剂——最核心的氯盐禁止红线！
4.3.3： 水池混凝土中不得使用氯盐及含氯盐的防冻剂、复合早强剂及早强减水剂等。混凝土中最大氯离子含量不应超过水泥用量的0.2%。
四、 作用及作用效应组合（第5章）—— 最核心的荷载取值与组合红线
5.1 一般规定——最核心的风荷载豁免与温度作用豁免红线！
5.1.2： 进行水池结构计算时，可不考虑风荷载作用。
5.1.3： 全埋式、地下式水池和有保温设施的半地下式、地面式及架空式水池，可不考虑壁面温(湿)度变化的作用。
5.1.5： 水池不考虑竖向地震作用。下列情况可不进行水平地震作用下截面抗震验算但需满足抗震构造要求：
a) 设防烈度为6度和7度时的各种水池；
b) 设防烈度为8度时的全埋式、地下式和半地下式水池；
c) 设防烈度为8度时的地面式圆形水池。
5.2 永久作用（表8）——最核心的重度与分项系数红线！
- 钢筋混凝土自重： 25kN/m3，分项系数1.20（有利时1.0）。
- 顶盖竖向覆土压力： 18kN/m3，分项系数1.27。
- 侧向土压力(地下水以上)： 18kN/m3，分项系数1.27。
- 侧向土压力(地下水以下)： 10kN/m3，分项系数1.27。
- 池内水压力(一般水池)： 10kN/m3，分项系数1.27。
- 池内水压力(污水池)： 10.0~10.8kN/m3，分项系数1.27。
5.3 可变作用（表9）——最核心的标准值与准永久值系数红线！
- 不上人顶盖活荷载： 标准值0.7kN/m3，分项系数1.4，准永久值系数0。
- 上人顶盖活荷载： 标准值1.5kN/m3，分项系数1.4，准永久值系数0.4。
- 地面堆积荷载： 标准值10kN/m3，分项系数1.3，准永久值系数0.5。
- 地下水(侧压力、浮力)： 分项系数1.27，准永久值系数0.7。
- 温(湿)度变化作用： 分项系数1.4，准永久值系数1.0。
五、 静力计算（第6章）—— 最核心的计算简图与受力分区红线
6.1.1 计算简图确定——最核心的池壁边界条件红线！
a) 敞口水池顶端无约束时，应为自由端。
b) 顶盖为预制板搁置于池壁顶端无其它连接时，池壁顶端应视为自由端。
c) 顶盖与池壁整体浇筑且采用连续配筋时，池壁顶端应按弹性固定；采用分离式配筋且设有抗剪钢筋时，池壁顶端可按铰支承。
6.1.4 矩形水池壁板单/双向受力区分（表13）——最核心的L0/H0比值判定红线！
按壁板边界条件和长高比L0/H0区分：
四边支承： L0/H0<0.5 → 底部H=2L0部分双向+>2L0部分单向；0.5≤L0/H0≤2 → 双向；L0/H0>2 → 竖向单向+角隅负弯矩。
三边支承、顶端自由： L0/H0<0.5 → 底部双向+>2L0部分单向；0.5≤L0/H0≤3 → 双向；L0/H0>3 → 竖向单向+角隅负弯矩。
六、 抗裂及裂缝宽度验算（第7章）—— 最核心的裂缝控制红线
7.1 抗裂验算——最核心的轴心/小偏心受拉控制红线！
7.1.1 轴心受拉： Ns/(An+2αEAs) ≤ αctftk，式中αct混凝土拉应力限制系数可取 0.87。
7.1.2 小偏心受拉： Ns(e0/γmW0+1/A0) ≤ αctftk，式中γm矩形截面取 1.75。
7.2 裂缝宽度验算——最核心的最大裂缝宽度限值红线！
7.2.3 钢筋混凝土水池构件最大裂缝宽度wmax应符合：
a) 防水等级为四级的水池：wmax ≤ 0.25mm
b) 防水等级为二级和三级的水池：wmax ≤ 0.20mm
七、 抗浮稳定设计（第8章）—— 最核心的抗浮安全系数红线
8.1 一般规定——最核心的不计入抗浮力项红线！
8.1.2： 计算抗浮力时，不应计入下列作用：池内贮水重、上部设备重、池内物料重及池壁与土之间的摩擦力。
8.1.3： 计算抗浮力时，池顶覆土重度宜取 16kN/m3；池底板外挑部分上部填土重度宜取 18kN/m3，且不应考虑其扩散角的影响。
8.1/表16 抗浮稳定安全系数——最核心的整体与局部安全系数红线！
| 抗浮内容 | 水池类别 | 验算部位 | 安全系数Ks(Ksn) |
|---|---|---|---|
| 整体抗浮稳定 | 所有 | 整体 | 1.05 |
| 局部抗浮稳定 | 贮液池 | 池内局部区格或局部单元 | 1.15 |
| 局部抗浮稳定 | 贮液池 | 边端单元 | 1.05 |
| 局部抗浮稳定 | 非贮液池 | 池内局部区格或局部单元 | 1.27 |
| 局部抗浮稳定 | 非贮液池 | 边端单元 | 1.15 |
8.2.1 整体抗浮稳定性验算公式——最核心的Gk/Qf ≥ Ks红线！
公式(38)：Gk/Qf ≥ Ks
式中：Gk为水池整体抗浮力标准值(kN)；Qf为作用于水池底板(或平衡层)底面上的浮力标准值(kN)；Ks为整体抗浮稳定安全系数(1.05)。
公式(39)：Qf = γωHdA
式中：γω为水的重度(kN/m3)；Hd为最高地下水位距水池底板(或平衡层)底面的距离(m)；A为水池底板(或平衡层)底面的面积(m2)。
八、 构造要求（第9章）—— 最核心的最小厚度与钢筋保护层红线
9.1.1 最小厚度——最核心的结构尺寸下限红线！
- 壁板、中间隔板及底板： 不宜小于 200mm
- 顶板： 不宜小于 150mm
- 条基中间部位底板： 不宜小于 150mm
- 梁(柱)板式结构的板： 不宜小于 100mm
9.1.2 钢筋保护层厚度（表17）——最核心的防腐蚀保护层厚度红线！
- 顶板、壁板(与土、水接触)： 保护层厚度 30mm
- 顶板、壁板(与污水接触)： 保护层厚度 35mm
- 梁、柱(与土、水接触)： 保护层厚度 35mm
- 梁、柱(与污水接触)： 保护层厚度 40mm
- 底板(有垫层的下层钢筋)： 保护层厚度 40mm
- 底板(无垫层的下层钢筋)： 保护层厚度 70mm
9.1.5 配筋构造要求——最核心的直径、间距与配筋率红线！
a) 受力钢筋： 直径不宜小于 10mm，每米宽度内不宜少于4根，也不宜多于10根。
b) 温度应力钢筋： 直径不应小于 10mm，间距不应大于 150mm；无保温半地下式水池地面上下各500mm范围内水平向钢筋间距不宜大于 100mm。
c) 受力钢筋最小配筋率(表18)： 受弯/偏心受拉/轴心受拉每一侧的受拉钢筋 = 0.25%和45f1/f2中的较大者。
d) 构造配筋： 厚度≤500mm的构件，内、外侧配筋率均不宜小于 0.15%。
9.1.8 壁板开孔构造——最核心的开孔加强要求红线！
- 孔径≤300mm： 钢筋不切断绕过孔口配置，另加1根Φ12环筋加强。
- 孔径>300mm且<800mm： 钢筋在孔口处切断，加强筋截面≥被切断钢筋的75%；矩形孔四角加设斜筋，圆孔加环筋及幅射筋。
- 孔径≥800mm： 在开孔周边设置肋梁并配加强筋；孔径超过板跨1/4时需计算确定。
九、 核心总结
SH/T 3132-2002 是石油化工钢筋混凝土水池结构设计领域最核心的行业标准。它通过 第3章（五种埋置类型/四级防水等级表2渗漏标准/表4抗渗等级按Iw和防水等级分S4~S8/表5抗冻等级按最冷月气温分D100~D150/表6伸缩缝最大间距普通防水混凝土20~30m补偿收缩混凝土30~45m/结构安全等级二级重要性系数1.0/地基最大沉降≤300mm）、第4章（混凝土强度C25/C30/水灰比<0.5/骨料含泥量细≤3%粗≤1%/钢筋HRB400/HRB335/HPB235/不得使用氯盐外加剂/最大氯离子≤水泥用量0.2%）、表8（永久作用重度及分项系数：钢筋混凝土25kN/m3×1.20/池内水10kN/m3×1.27/侧向土压力18或10kN/m3×1.27）、表9（可变作用标准值与系数：不上人顶盖0.7kN/m3×1.4/地面堆积10kN/m3×1.3/温湿度作用×1.4）、第6章（计算简图按边界条件确定/表13矩形壁板双向/单向受力按L0/H0比值和边界条件区分/温湿度作用内力计算）、第7章（轴心受拉和小偏心受拉抗裂验算/轴心受拉αct=0.87/最大裂缝宽度四级≤0.25mm二三级≤0.20mm）、第8章（计算抗浮力不计入贮水/设备/物料/摩擦力/池顶覆土16kN/m3/底板外挑填土18kN/m3/整体抗浮安全系数1.05/贮液池局部1.15/非贮液池局部1.27/公式Gk/Qf≥Ks）、第9章（壁板/底板≥200mm/顶板≥150mm/钢筋保护层污水侧35~40mm/受力筋≥Φ10/温度筋Φ10@150/无保温半地下式地面上下500mm@100/配筋率0.25%和45f1/f2较大者/开孔加强15倍以上配筋） 构建了一套极其严谨、可量化的石油化工钢筋混凝土水池结构设计质量保证体系。
最核心的技术红线体现在：
- 核心防水等级（表2/表3）： 四级渗漏标准从无湿渍到平均漏水量≤2L/m2·d；石油化工水池按重要性从二级泵房到四级冷却消防水池分级。
- 核心抗渗等级（表4）： 按Iw值和水池防水等级双因素确定S4~S8。
- 核心伸缩缝间距（表6）： 普通防水混凝土20~30m/补偿收缩混凝土30~45m/有后浇带可不受限。
- 核心裂缝限值（7.2.3）： 四级水池≤0.25mm/二三级≤0.20mm。
- 核心抗浮安全系数（表16）： 整体1.05/贮液池局部1.15/非贮液池局部1.27/且不计入贮水/设备/物料/摩擦力。
- 核心材料禁用（4.3.3）： 严禁使用氯盐外加剂/最大氯离子≤水泥用量0.2%。
- 核心钢筋保护层（表17）： 污水接触侧壁板35mm/梁柱40mm/无垫层底板下层70mm。
对于梦能涂料的用户而言，本标准虽主要面向水池结构设计，但理解其中关于防水等级（决定了对水池外壁防腐蚀涂层和外防水层的最低性能要求）、混凝土抗渗等级（关联到池壁内表面涂层施工前的基材密实度与含水率控制要求）、抗裂与裂缝宽度限值（与涂层能否有效覆盖裂缝、避免应力集中直接相关）以及钢筋保护层厚度（与涂层厚度设计要求相关）的系统规定，对于为石油化工水池提供内外壁防腐涂装配套方案时具有直接的技术指导意义。例如，当为防水等级二三级的水池（如泵房）提供内壁涂层方案时，需选用能够适应最大裂缝宽度≤0.20mm的弹性或高延伸率涂料；当为有侵蚀介质作用的污水池（防水等级三级）提供外壁涂层时，需选用耐酸碱且与C25以上混凝土基材附着力≥1.5MPa的配套体系；当涉及水池抗浮不足需要增加配重时，涂层方案需考虑与配重层材料的相容性。只有完整理解并严格遵循本标准的结构设计要求，才能确保池体本身的质量可靠，进而为后续防腐蚀涂装工程奠定坚实的基础。