污水處理廠生反池改造設(shè)計(jì)及施工技術(shù)優(yōu)化

馬世龍

摘 要：在我國大力倡導(dǎo)節(jié)能環(huán)保的政策背景下，需要對(duì)現(xiàn)有污水處理廠進(jìn)行技術(shù)改造。改造內(nèi)容包括污水的深度處理，排放標(biāo)準(zhǔn)提高，加蓋除臭氣體排放達(dá)標(biāo)等。在加蓋除臭過程中，由于原有建筑結(jié)構(gòu)承載力不能滿足新結(jié)構(gòu)的要求，需對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造，本文主要介紹生物反應(yīng)池結(jié)構(gòu)改造中的設(shè)計(jì)及施工優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：污水廠；生反池；橫梁；濕接頭

中圖分類號(hào)：TU992 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）14-0021-02

污水處理廠的原有生反池等構(gòu)建筑物，由于沒有考慮到后期加蓋除臭等改造要求，在提標(biāo)改造時(shí)為了提高結(jié)構(gòu)安全，需對(duì)原有結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固改造。但是由于污水處理量較大，現(xiàn)有生物反應(yīng)池必須正常運(yùn)營，無法停止運(yùn)營，這就給生反池的結(jié)構(gòu)改造施工帶來了難度，下面對(duì)池體結(jié)構(gòu)加固中采用增加立柱和增加橫梁兩種設(shè)計(jì)及施工方案進(jìn)行分析，有利于確保加固施工的順利進(jìn)行。

1 生反池改造概況

臨港污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模為10萬m3/d。本次提標(biāo)改造工程內(nèi)容包括：新建提升泵房及高效沉淀池1座、高效纖維濾池1座、2座生反池加蓋除臭。出水標(biāo)準(zhǔn)由一級(jí)B提高至一級(jí)A，氣體排放需達(dá)到上海市相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。

本次提標(biāo)改造需對(duì)兩座生物反應(yīng)池進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造并加蓋除臭，生反池加固形式為：導(dǎo)流墻與池壁相應(yīng)位置增加立柱和牛腿。按照本設(shè)計(jì)方案，施工方案為：生反池停止運(yùn)營，池內(nèi)沖洗干凈并抽干池內(nèi)積水，拆除全部曝氣管；池內(nèi)搭設(shè)滿堂腳手架進(jìn)行立柱和牛腿施工。

雖然生物反應(yīng)池加固改造工程量不大，但施工工序多而且工期長。東側(cè)生反池改造施工共計(jì)耗用4個(gè)月時(shí)間，施工工期較長。西側(cè)生反池改造如果按照此加固設(shè)計(jì)方案施工，竣工工期無法保證且施工期間極易損壞池底原有的曝氣系統(tǒng)。因此，西側(cè)生反池改造的設(shè)計(jì)和施工方案必須調(diào)整。

2 生反池改造優(yōu)化方案

為縮短施工對(duì)廠區(qū)運(yùn)營的影響、利于保護(hù)原有曝氣系統(tǒng)、確保施工工期及提高池壁水平抵抗力，在對(duì)生反池工藝影響盡量小的前提下，西側(cè)生物反應(yīng)池取消牛腿、立柱加固，在原有池壁間增設(shè)鋼筋砼橫梁以抵抗生反池加蓋造成的水平推力并提高池壁的安全性。而且，增設(shè)的橫梁采取預(yù)制+現(xiàn)澆濕接頭方案，濕接頭采用現(xiàn)澆施工，從而避免了滿堂支架現(xiàn)澆施工，最大限度保護(hù)了曝氣系統(tǒng)，縮短了工期。東側(cè)生反池的加固方案如圖1所示，西側(cè)生反池的優(yōu)化方案如圖2所示。

3 優(yōu)化生反池加固施工方案

橫梁均采用場外預(yù)制，100t汽車吊吊裝到位后采用雙拼30#槽鋼懸吊固定，然后采用吊模澆筑接頭混凝土。吊模施工平面圖如圖3所示，吊模施工里面圖如圖4所示。

4 橫梁吊裝施工方案

（1）吊裝設(shè)備。

本工程預(yù)制橫梁最大吊裝重量約2.3噸，但安裝半徑很大，采用100噸汽車吊吊裝。

生反池預(yù)制橫梁安裝順序：先安裝東側(cè)半?yún)^(qū)，后安裝西側(cè)半?yún)^(qū)。

起吊前對(duì)橫梁進(jìn)行編號(hào)，并進(jìn)行場內(nèi)運(yùn)輸至汽車吊起吊位置側(cè)面。

（2）場地布置。

生反池西半?yún)^(qū)位于混凝土道路東側(cè)，采用1臺(tái)100t汽車吊停靠在混凝土道路上吊裝。

生反池東半?yún)^(qū)位于兩個(gè)生反池中間綠地的西側(cè)，場地清理后回填30cm塘渣并碾壓密實(shí)，然后采用1臺(tái)100t汽車吊停靠在路基板或鋼板上吊裝。

（3）吊裝方法預(yù)制橫梁吊裝順序：按照同一方向依次吊裝。

起吊：吊機(jī)緩慢起鉤，緩升至高于不銹鋼欄桿20cm后向設(shè)計(jì)位置移動(dòng)。

就位：吊機(jī)將橫梁移動(dòng)到安裝位置上方開始落鉤，直至雙拼槽鋼（橫梁）兩端對(duì)準(zhǔn)軸線就位。橫梁微調(diào)由施工人員采用手拉葫蘆調(diào)整預(yù)制橫梁標(biāo)高。

5 濕接頭施工方法

濕接頭混凝土采用懸吊法進(jìn)行現(xiàn)澆施工。

濕接頭模板面板選用15mm厚膠合板，主梁采用70×150方木，次梁采用50×80@250方木。懸吊支撐選用ф48×3.0鋼管，吊模上部固定于雙拼槽鋼頂部。

后澆濕接頭內(nèi)鋼筋植入隔墻或渠道壁內(nèi)，混凝土梁連續(xù)處可鉆孔穿過。植筋長度需滿足錨入混凝土內(nèi)15d。

新建混凝土結(jié)構(gòu)與已建結(jié)構(gòu)相接時(shí)均需鑿去老混凝土表面的表層水泥砂漿，露出粗骨料，用鋼刷刷凈后涂刷界面劑。

濕接頭吊模下方采用密目安全網(wǎng)托底，防止建筑垃圾落入池底。

6 有關(guān)施工驗(yàn)算

6.1 縱向槽鋼驗(yàn)算

計(jì)算模型如圖5所示。

圖5中P為橫梁自重，（1.2倍系數(shù)）；

；

；

縱向槽鋼為2[30b]，；

，槽鋼抗彎能力滿足要求；

，槽鋼抗剪能力也滿足要求。

6.2 橫向槽鋼驗(yàn)算

橫向槽鋼為2[10]，；

；

，槽鋼抗彎能力滿足要求；

，槽鋼抗剪能力也滿足要求。

7 結(jié)語

東側(cè)生反池采用增加立柱和牛腿的加固改造方案進(jìn)行施工，不僅施工工期長達(dá)4個(gè)月，而且要拆除原有曝氣系統(tǒng)以防止損壞。

西側(cè)生反池按照優(yōu)化的加固設(shè)計(jì)方案組織施工，不僅施工工期比東側(cè)生反池縮短2個(gè)月，確保了工程如期竣工，而且確保了施工期間池內(nèi)曝氣系統(tǒng)不受損壞。既確保了施工工期，又取得了一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。