垃圾焚燒發電廠垃圾倉設計的若干問題

【摘要】結合垃圾焚燒發電廠的廣泛應用，針對垃圾倉的特點，探討了垃圾倉結構設計應注意的問題，可供同類工程參考。

【關鍵詞】垃圾焚燒發電廠；垃圾倉；結構設計

一、概述

垃圾倉是垃圾焚燒廠的重要組成部分，作為存儲垃圾的容器，有以下特點：

1. 容積大。目前國內大部分垃圾焚燒廠，垃圾倉的總高度接近30m，

根據焚燒廠的規模不同，埋深3m至7m不等，長度方向30多米至70多米不等，寬度方向20多米至27多米不等。見圖1。

圖1. 垃圾倉與卸料平臺局部模型

2. 荷載變化幅度大。因工藝要求，倉內垃圾定期進行搬運，導致倉內垃圾堆放經常變化，因此受力構件上受到的垃圾堆載是變值，且變化幅度很大。

3. 受力復雜。因我國垃圾分類程度不高，導致垃圾倉內成分復雜，其中大量生活垃圾中含水率較高，垃圾倉底部常常有大量積水，水位高度不小于4m（部分運行管理不到位的廠子，水位最高達10多米），因此垃圾倉底部存在較大水壓；而且垃圾在發酵過程中產生的熱量對垃圾倉體也有較大作用。

4. 抗滲、抗裂要求高。作為貯存垃圾的容器，垃圾倉對滲濾液的抗滲要求和抗裂要求比較高。倉體一旦開裂，甚至有裂縫出現，維修難度很大。已建焚燒廠中出現過垃圾倉倉體開裂情況，見圖2，因此在設計環節和施工環節都要作為工程重點、難點對待。

圖2. 倉體開裂

5. 防腐要求高。因為垃圾成分復雜，滲濾液具有腐蝕性，且垃圾倉使用壽命一般為50年，因此垃圾倉的防腐要求較高。

二、結構模型設計應注意問題

1. 垃圾堆載取值。

通常未經壓縮的垃圾容重為0.3～0.6噸/m?，焚燒廠處理的垃圾成分復雜，包

括大量含水量很高的垃圾，比如廚余垃圾[1]，而生活垃圾的含水量可高達77.47%[2]。此外，因為垃圾堆積時間很長，發酵作用還產生大量的滲瀝液[3]，這些都提高了垃圾容重。所以，垃圾容重的取值應將液體和長期堆載的因素考慮進去。由現場反應的情況看，卸料平臺標高下垃圾中液體所占比例很大，堆積時間長，垃圾容重建議取值為0.9～1.1噸/m?，卸料平臺標高以上的垃圾中所含液體比例相對較低，垃圾容重建議取值為0.5～0.7噸/m?。

2. 垃圾倉倉壁設計

垃圾倉采用鋼筋混凝土結構，倉體壁厚度在卸料平臺以下為500mm左右，

卸料平臺以上標高為350mm左右。因此鋼筋混凝土墻體剛度很大，在抗震設計

中應首先進行地震作用下倉壁的驗算；然后，應對倉壁進行垃圾堆載下的靜載驗算，前后計算取包絡進行結構設計。

3. 垃圾倉整體建模分析

垃圾倉與卸料平臺作為整體結構，在建模分析時應注意倉體三邊局部樓板的

設置。

首先，在布置工藝設備處的樓板要加厚，目的是達到一定剛度，起到對倉壁支撐的作用。且在不影響工藝布置的情況下，應盡可能增加倉壁周圍的樓板設置，增加對倉體的環向約束，如不能設置樓板，應增加環向箍梁。

其次，因樓板上經常開有設備孔洞，且孔洞面積較大，因此模型分析時應將板單元設置為彈性膜進行分析，避免梁板計算中出現失真情況。

最后，驗算倉壁時，垃圾對倉體寬度方向的加載設置，宜驗算單邊加載情況和雙邊加載情況，取包絡進行設計。

4. 垃圾倉倉壁與柱子（如扶壁柱）的連接處，柱子與倉壁的配筋率相差較

大，由于應力集中的原因，應在倉壁與柱交接部位增設附加水平縱向鋼筋，長度可取柱外1.5m～2.0m，且放置在受力筋外側。

三、垃圾倉的防腐措施

在垃圾倉設計時應考慮滲瀝液對混凝土腐蝕的問題。

1. 可優先選用抗硫酸鹽侵蝕能力強的水泥，如粉煤灰硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥。

2. 可加大倉壁內側鋼筋保護層厚度，建議應大于40mm。

3. 建筑做法上可在倉壁內側涂抹防腐涂料。

4. 倉壁施工時，混凝土中可添加抗腐蝕類添加劑。

四、裂縫控制

垃圾倉為大體積超長混凝土結構，倉底底板、倉壁裂縫控制寬度不大于0.2mm。

1. 為解決大體積混凝土收縮的問題，地下結構混凝土中摻入一定量的外加劑，以提高混凝土的密實度和和在混凝土中建立自應力，以抵抗水泥水化熱及其他因素引起的收縮拉力。

2. 結構的開口部位、突出部位因收縮應力集中易出現裂縫，與室外相連接的部位受溫差的影響較大容易開裂，這些部位應適當增加附加鋼筋，增強抗裂能力。

五、垃圾倉的防撞措施

1. 垃圾倉的頂部、進料口位置、有棱角的部位應采用外包鋼板防護。

2. 垃圾倉底部、卸料平臺標高下倉壁內側應設置抗沖擊性好、耐磨、耐腐蝕性的材料。

六、施工應注意問題

因垃圾倉混凝土體量很大，在施工環節應注意以下問題：

1. 垃圾倉倉底為筏板或樁筏結構，一般情況下設置有后澆帶或者后澆加強帶，施工水平較高的單位可不設后澆帶，而采用分倉跳倉法進行施工。

2. 垃圾倉倉壁處的后澆帶應按圖施工，不可取消，并注意加強養護。

3. 垃圾倉倉壁進行混凝土澆搗養護時，應加強監管，注意澆搗和養護質量，避免倉壁內部澆搗不密實、養護不到位情況發生。

七、運行期間檢測

國內雖建好百余座垃圾焚燒廠，但是對已建垃圾倉缺乏定期檢測監管。有關

部門應制定相關條文，按5年或10年為等級，對垃圾倉進行安全性、耐久性檢測，確保結構安全和環境安全。

結 論

因垃圾焚燒廠垃圾倉功能和使用條件的特殊性，在設計環節應注意概念設計，

加強重點部位的受力和耐久性設計；在施工環節，應大力加強監管，避免因施工因素造成垃圾倉倉壁先天不足，為后續使用造成隱患；有關部門應對垃圾倉進行定期檢測，以保證結構和環境安全。

參考文獻

[1] 雷陽明，申哲民， 吳旦， 邱江， 黃興華，王文華. 上海市生活垃圾含水量調查和處理對策分析. 環境衛生工程，2005，01.

[2] 大連市環境衛生管理處. 2008年大連市城市中心區生活垃圾性質調查結果. 2009.

[3] 吳惠鵬. 城市垃圾衛生填埋場滲瀝液特性、處理技術重點分析及工藝路線探討. 廣東化工，2009，06.

作者簡介：陳昆（1979- ）；男；漢族；籍貫：四川省簡陽市；供職單位：中國城市建設研究院有限公司；學位：碩士；研究方向：結構工程。