高支模支撐體系在垃圾滲瀝液處理中的應用

吳曉暉

(1．上海環境衛生工程設計院，上海 200232;2．同濟大學環境科學與工程學院，上海 200092)

老港綜合填埋場垃圾滲瀝液處理工程，位于上海市浦東新區老港鎮東首，工程設計規模為3 200 m3/d。該項目為園區內的綜合填埋場，再生能源利用中心，原老港一、二、三期填埋場，以及四期填埋場的滲瀝液處理服務，規模在垃圾滲瀝液處理項目中非常大，因此相關單體施工難度也有一定的提升。

該工程的主要單體包括:厭氧預處理中間沉淀池、MBR池、污泥儲池、超濾清液池、濃縮液綜合水池、維修點及輔助用房、鍋爐房、膜處理車間、變電間、風機房、污泥脫水機房等。在本工程中各單體均以鋼筋混凝土結構為主，主要支撐體系均采用高支模形式，本文主要介紹工程中施工難度最大的MBR池和污泥脫水機房在施工中采用的支撐體系設計。

MBR池共兩座，單池的平面尺寸為66．7 m×31．5 m，支撐高度最高為9．5 m，現澆框架梁截面最大為400 mm×700 mm，梁跨度為7．7 m，池壁厚度為500 mm。其特點主要為建筑面積大，池體深度9．5 m，為該工程支撐高度最高的單體，且為地下半埋式結構。

泥脫水車間平面尺寸為18．8 m×28 m，支撐高度最高為9．0 m，現澆框架梁截面最大為350 mm×1 100 mm，框架梁跨度為 12 m，現澆板厚度為110 mm，框架柱截面最大為500 mm×500 mm。其特點主要有梁截面最大，跨度、高度相對較大，也是該工程施工的重點難點之一。

1 設計依據

《建筑結構荷載規范》(GB 50009—2001)［1］;《建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范》(JGJ 130—2011)［2］;《建筑施工模板安全技術規范》(JGJ 162—2008)［3］;危險性較大的分部分項工程安全管理辦法(建質［2009］87號文);建設工程高大模板支撐系統施工安全監督管理導則(建質［2009］254號文);工程設計說明及相關施工圖紙。

2 支架及模板體系設計

2．1 支架基礎

該工程支架基礎有兩種方式，一種是利用原構筑物基礎，一種是支架地坪硬化，前者以MBR池為例，后者以污泥脫水間為例:

MBR池基礎底板厚度50 cm，為C30鋼筋混凝土結構，待混凝土達到設計強度50%時可進行支架搭設，支架搭設時，鋼管與混凝土接觸面鋪墊100 mm×200 mm的膠合板，以便保護鋼筋混凝土池底結構。

污泥脫水車間建筑物基礎為條形梁基礎，地坪施工達不到鋼管支架施工要求，故在施工時需考慮硬化措施，根據估算及以往施工經驗，在該區域支架施工時應首先對地基進行壓實處理，壓實度不小于90%，然后再做混凝土硬化處理，采用150 mm C15混凝土對地坪進行硬化，硬化地坪標高應低于建筑物設計地坪基礎。

由于地質條件惡劣，如何保證支架基礎地坪滿足承載力要求是在支架基礎設計環節需要解決的重點問題。考慮到施工成本、質量、安全等各方面因素，結合以往施工經驗，在污泥脫水車間等需要臨時硬化的地坪施工時，在澆筑混凝土前在地基基礎上滿鋪一層竹籬笆，其價格低廉，同時也起到了防止地坪局部開裂的效果。

2．2 支架體系設計

該工程的支撐體系均采用扣件式鋼管。板下支模架采用 φ48 ×3．0 mm 的鋼管，A=4．24 cm2，f=205 N/mm2;模板采用1 830 mm×915 mm×15 m多層膠合板，40 mm×90 mm的松木方，鋼管支撐步距1．8 m，采用φ14對拉螺栓，立桿接長均采用對接形式。

根據支架用途，該工程中形式較多，難度較大的模板支撐體系主要有:墻模板支撐支架、梁模板支撐支架、板模板支撐支架。

2．2．1 墻模板支撐及外腳手架設計

墻模板施工方案以MBR池為例，墻高9．5 m，墻厚500 mm，墻模板采用螺桿對拉，兩側采用外腳手架及池內腳手架固定，因該構筑物墻身較高，墻身分段澆筑，澆筑時必須用鋼管扣件做好固定措施，澆筑時必須有專人監控。

MBR墻模板體系主要以螺桿對拉，鋼管加固的形式設計，采用φ14對拉螺栓間距按照400 mm×450 mm布置，主楞采用φ48×3．0 mm的雙鋼管，次楞采用40 mm×90 mm方木，間距每道75 mm，如圖1所示。

圖1 墻模板支撐體系示意圖Fig．1 Diagram of Wall Template Support System

池體墻身長邊為66．7 m，高9．5 m，池體過長、高度較高是本工程墻模板施工的重點、難點，選用合適的對拉螺栓間距，設置合理的主楞、次楞才能滿足工程施工需要，確保施工質量和安全。

2．2．2 梁模板支撐支架設計

在工程應用中，模板支撐體系單位面積內所受荷載最大的是梁模板，在該工程的各建筑物單體中，梁截面最大為污泥脫水間，梁寬 350 mm，梁厚1 100 mm，梁跨度12 m，梁(梁頂)高9 m，模板支撐體系設計參數及圖示如表1、圖2所示。

表1 梁模板支撐體系設計參數表Tab．1 Design Parameters of Beam Template Support System

圖2 梁模板支撐體系示意圖Fig．2 Diagram of Beam Template Support System

2．2．3 板模板支撐支架設計

板模板支撐體系形式與梁模板相同，板模板具有受力面積大、荷載均勻等特點，以MBR池為例，MBR池頂板厚度200 mm，高度為9．5 m，設計支架橫向間距為800 mm，縱向間距為800 mm，水平橫桿步距1 800 mm，具體設計如圖3所示。

板模板在設計時，由于受力面積較大，且高度較高，如何確保支架整體的穩定性為該階段的重點，在保證縱橫向間距及水平布局的同時，還應注意剪刀撐的設計。在該工程整個支架體系分別設計縱向、橫向、水平三維剪刀撐，同時支架底部離地面高20 cm處設置掃地桿，保證支架的整體穩定性。

滲瀝液處理工程不同于普通污水處理廠，其建構筑物中，池體深度大，單體車間高度高，從而在建設施工過程中，存在一定的困難，其結構也比一般高支模施工的結構復雜。如何選擇設置高支模支撐體系，是該工程土建施工的重點、難點。通過比較分析，以及專家論證，以上內容最終確定為老港綜合填埋場垃圾滲瀝液處理工程模板支撐體系的主要實施方案。

圖3 板模板支撐體系示意圖Fig．3 Diagram of Floor Template Support System

3 應用效果

目前，老港綜合填埋場垃圾滲瀝液處理工程已經完成，高支模等土建施工全部結束，通過實踐，該方案順利實施，未發生任何質量、安全事故，同時施工期的沉降變形觀測結果都在設計值以內，沒有發現變形裂縫，效果理想。

靈活多樣、高功效、安全可靠、操作布置簡單是鋼管扣件式高支模支撐體系在該工程中被選用的原因。由于它施工工藝成熟，參照標準健全，保證了整個工程的順利實施。雖然扣件式鋼管腳手架高支模施工技術在市政橋梁、水力建設等行業應用普遍，但在環保方面尤其是垃圾滲瀝液處理行業的池體建設中應用較少，建構筑物結構多樣復雜，直接制約著施工工藝的選擇。鋼管扣件模板支撐體系能靈活多樣地在本項目中的成功應用，給其他特殊行業的類似施工作業提供了良好的參照依據。只要做好設計，該技術對改進施工方法、提高生產效率方面都會起到很大作用。這符合國家倡導節能減排、循環經濟的要求，對促進行業發展能夠發揮積極作用，因此在行業中應加以引導和推廣。

［1］ GB 50009—2001．建筑結構荷載規范［S］．2001．

［2］JGJ 130—2011．建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范［S］．2011．

［3］JGJ 162—2008．建筑施工模板安全技術規范［S］．2008．