污水處理廠生反池改造設計及施工技術優化

馬世龍

摘 要：在我國大力倡導節能環保的政策背景下，需要對現有污水處理廠進行技術改造。改造內容包括污水的深度處理，排放標準提高，加蓋除臭氣體排放達標等。在加蓋除臭過程中，由于原有建筑結構承載力不能滿足新結構的要求，需對原結構進行加固改造，本文主要介紹生物反應池結構改造中的設計及施工優化方案。

關鍵詞：污水廠；生反池；橫梁；濕接頭

中圖分類號：TU992 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）14-0021-02

污水處理廠的原有生反池等構建筑物，由于沒有考慮到后期加蓋除臭等改造要求，在提標改造時為了提高結構安全，需對原有結構進行加固改造。但是由于污水處理量較大，現有生物反應池必須正常運營，無法停止運營，這就給生反池的結構改造施工帶來了難度，下面對池體結構加固中采用增加立柱和增加橫梁兩種設計及施工方案進行分析，有利于確保加固施工的順利進行。

1 生反池改造概況

臨港污水處理廠設計規模為10萬m3/d。本次提標改造工程內容包括：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。出水標準由一級B提高至一級A，氣體排放需達到上海市相應的排放標準。

本次提標改造需對兩座生物反應池進行結構改造并加蓋除臭，生反池加固形式為：導流墻與池壁相應位置增加立柱和牛腿。按照本設計方案，施工方案為：生反池停止運營，池內沖洗干凈并抽干池內積水，拆除全部曝氣管；池內搭設滿堂腳手架進行立柱和牛腿施工。

雖然生物反應池加固改造工程量不大，但施工工序多而且工期長。東側生反池改造施工共計耗用4個月時間，施工工期較長。西側生反池改造如果按照此加固設計方案施工，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。因此，西側生反池改造的設計和施工方案必須調整。

2 生反池改造優化方案

為縮短施工對廠區運營的影響、利于保護原有曝氣系統、確保施工工期及提高池壁水平抵抗力，在對生反池工藝影響盡量小的前提下，西側生物反應池取消牛腿、立柱加固，在原有池壁間增設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，增設的橫梁采取預制+現澆濕接頭方案，濕接頭采用現澆施工，從而避免了滿堂支架現澆施工，最大限度保護了曝氣系統，縮短了工期。東側生反池的加固方案如圖1所示，西側生反池的優化方案如圖2所示。

3 優化生反池加固施工方案

橫梁均采用場外預制，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）吊裝設備。

本工程預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。

生反池預制橫梁安裝順序：先安裝東側半區，后安裝西側半區。

起吊前對橫梁進行編號，并進行場內運輸至汽車吊起吊位置側面。

（2）場地布置。

生反池西半區位于混凝土道路東側，采用1臺100t汽車吊停靠在混凝土道路上吊裝。

生反池東半區位于兩個生反池中間綠地的西側，場地清理后回填30cm塘渣并碾壓密實，然后采用1臺100t汽車吊停靠在路基板或鋼板上吊裝。

（3）吊裝方法預制橫梁吊裝順序：按照同一方向依次吊裝。

起吊：吊機緩慢起鉤，緩升至高于不銹鋼欄桿20cm后向設計位置移動。

就位：吊機將橫梁移動到安裝位置上方開始落鉤，直至雙拼槽鋼（橫梁）兩端對準軸線就位。橫梁微調由施工人員采用手拉葫蘆調整預制橫梁標高。

5 濕接頭施工方法

濕接頭混凝土采用懸吊法進行現澆施工。

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。

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

新建混凝土結構與已建結構相接時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托底，防止建筑垃圾落入池底。

6 有關施工驗算

6.1 縱向槽鋼驗算

計算模型如圖5所示。

圖5中P為橫梁自重，（1.2倍系數）；

；

；

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 結語

東側生反池采用增加立柱和牛腿的加固改造方案進行施工，不僅施工工期長達4個月，而且要拆除原有曝氣系統以防止損壞。

西側生反池按照優化的加固設計方案組織施工，不僅施工工期比東側生反池縮短2個月，確保了工程如期竣工，而且確保了施工期間池內曝氣系統不受損壞。既確保了施工工期，又取得了一定的經濟和社會效益。