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有别于传统的地上式污水处置厂,地埋式污水处置厂将污水处置的主要构筑物全部或多数集中在一个构筑物箱体内,埋设在公开,占空中积大大减少,对周边环境的影响较小,同时由于公开的恒温使得其污水处置效果受外界环境影响较小,但是也具有建立本钱高、运营管理难度和本钱高等缺陷。
一、污水处置厂建立计划选型
生活和工业污水处理厂主要目的是处置污水中的有机物和浊度,到达更好的出水水质才是基本,在污水处置厂的选型上,需求量体裁衣,综合厂址位置、地质条件、整体规划以及地形地貌和远期规划实施思索。
从土地资源应用方面思索,地埋式污水处置厂在城市中心,或者土地资源紧缺的中央,而在一些中小城市、偏僻地域就没有太大的必要性。再者地埋式污水处置厂具有噪音和臭味污染小特性,而且顶面均作景观绿化处置,能够建立成为居民休闲锻炼的场所,因而在人员密集区左近建立的污水厂宜采用地埋式设计。此外地埋式污水处置厂埋设与公开,水处置构筑物内温度较为恒定,污水处置的效果不容易遭到环境要素的影响,在北方冬季气温较低地域应用较好。还有地埋式污水处置厂采光通风请求较高,建立投入和运营本钱都很高,运营期间设备毛病率较高,在半地埋式与全地埋式比拟起来,半地埋式操作层可采取自然采光、自然通风,对机械通风和采光需求较小,同时又具有地埋式的特性,投资和运营本钱都相对较小,更具有优势。
从地形地貌和城市规划思索,污水处置厂的设计同时应请园林景观参与规划,分离建立空中的现场地形地貌、未来的规划来肯定能否采用地埋式,以及是采用半地埋式还是全地埋式。
从地质条件思索,采用地埋式污水处置厂普通都需求实施支护设计、地质条件决议了支护设计的难度和平安风险,施工难度微风险要素也应充沛思索,假如地质条件较差,终年雨水量较大的地域不适合采用全地埋式污水处置厂,而应采用半地埋式设计,至于很多人思索的操作层厂房显露空中的局部能够经过景观的艺术处置实施亮化。
此外由于地埋式污水处置厂集中在公开,因而其后期改造晋级难度就十分大,处置才能和出水水质很难提升,因而在肯定地埋式计划时,应予以思索,必要时应预估国度规范的进步的可能性,在设计时提早思索,防止后期国度标准标注进步后无法达标运转。
二、地埋式污水处置厂设计
地埋式污水处置厂工艺选型目前普通采用MBR型和传统A2O,或者是A2O+生物曝气滤池,或是前两者结合。
在工艺选型方面应充沛思索进水水质和排放规范,同时分离各大污水处置厂的云因监测数据剖析,应用大数据剖析,来肯定工艺选型;同时还应思索用地条件,普通地埋式污水处置厂占地都较小,为了进一步分减少占地,缩短工艺流程尤为重要,同时便于设计布置,因而国内大量的地埋式污水处置厂采用MBR工艺,具有工艺流程短,出水水质好等特性,但同时具有建立、运营本钱高的特性,因而也有很多大型地埋式污水处置厂还是选用A2O工艺;这需求综合比较,同时还应分离业主的管理程度并参考业主方的意见实施肯定。
地埋式污水处置厂设计中目前存在两大问题,一是短少地埋式污水处置厂的通风标准规范。由于地埋式污水处置厂构筑物全部或大多数集中在公开封锁空间,需求充沛思索人工照明和机械通风,但目前通风无地埋式污水处置厂国度规范,设计上普通参考民用建筑规范,经过已建成污水处置厂来看,很多厂通风效果还是略差,易呈现平安事故;二是消防设计短少地埋式污水处置厂规范,依照民用公开建筑标准普通消防分区不大于1000㎡,根据公开车库规范普通不大于4000㎡,但需求设计喷淋设备,目前有些地域消防管控严厉地按前者设计,有些地域采用2000㎡左右的计划,但即便是这样,仍然会招致操作层被分割的十分密集,运营管理难度大。在设计中应做好中央政府、消防部门的谐和个工作,最好是能依据工艺单体实施划分。
三、地埋式污水处置厂施工
地埋式污水处置厂施工有别于传统的地上式污水处置厂,在施工方面具有以下特性:
(1)地埋式污水处置厂占空中积小,普通只要传统污水处置厂的1/3,但是这也给施工带来了很大的难度,除去深基坑,地上能够应用的空间非常有限,资料的储藏、加工、厂内运输难度都十分大。
以合肥市清溪净水厂为例,清溪净水厂原为望塘污水处置厂三期工程,后因采用PPP形式建立,更名为合肥市清溪净水厂,原望塘污水处置厂一期二期总范围18万m3/d,占地约275亩地,而采用地埋式设计的清溪净水厂暂占地仅90亩,除去深基坑以后,原设计上口仅南侧和北侧局部区域可修建暂时施工便道,其他位置尺寸缺乏3m,东西两侧上下通道外壁更是紧贴红线设计,资料设备无法运送至施工部位。后经我单位参与设计优化,经过将支护桩作为池壁外模板,减少二级平台,调整放坡比例、两侧车道延后施工等办法,完成箱体周围的连续环状道路,打通了施工机械设备和资料运输的生命通道,为施工提供有力的保证。
本工程混凝土用量约15万m3,钢筋用量约1.8万t,模板高达26万㎡,脚手架顶峰时期超越200万m,周转资料现场贮存场地、钢筋、模板加工场地都要实施合理的规划,为了更为合理的布置场地,发挥有限空间的吞吐才能,本项目采用BIM技术实施三维场地布置,一切加工机械,加工棚,构造、道路、周边高压线等均按1∶1比例制造模型,整合在一同实施布置,确保了布置的合理性。
在厂区布置时,同时统筹了却构内的资料运输,工程共布置6台塔吊,为了保证塔吊的有效应用率,完成最大的掩盖范围,塔吊直接布置在箱体内,经历算并与设计沟通后,应用箱体底板作为塔吊根底,最终塔吊掩盖面积可达箱面子积95%以上,由于是水工构筑物,顶部又做景观绿化,构造每一层的梁板位置、尺寸均不一样,同时还有管廊、渠道等,塔吊在布置时需求统筹错开,为了便当布置,避免出错,塔吊布置我们也是应用BIM制造了信息化模型,将箱体模型、厂区模型、塔吊模型实施整合,经过三维可视化,一次性判别塔吊与各层构配件的位置关系,将塔吊洞口设置在只要板构造的位置,同时躲避掉厂区左近的高压线、行道树等,还能够模仿塔吊对加工厂废品区的掩盖状况,使得塔吊布置非常合理。
(2)由于工程采用全地埋式设计,工程设计较为集约化,水处置构筑物、操作空间、公开交通、综合管线均集中在一个公开箱体内部,埋设于公开,因而需求实施基坑支护,而且普通地埋式污水处置厂的基坑都具有面积大、深度深的特性,设计难度和施工难度都比拟大。此外因污水处置构筑物隔墙多、渠道多、假如基坑采用内支撑设计,施工难度更大,格构柱、支撑梁与构造抵触很难防止。
昆山北区污水处置厂三期扩建工程,深基坑采用的是灌注桩+水泥搅拌桩+内支撑的方式,内支撑设计标高位于构筑物中板下3m位置,施工时,必需要解撑,假如要施工至撑下,等构造混凝土强度到达后,解撑,工期将会遭到很大的影响,且未施工中板时外墙为悬臂构造,拆撑时对构造会产生很大的影响,设计上将底板外挑延伸至桩边,作为置换支撑,底板混凝土强度到达70%后撤除支撑。固然昆山问题得到处理,但其基坑深度较浅内支撑对公开箱体施工效率和平安的影响不容无视,在基坑设计时,必需充沛思索箱体构造设计,思索施工的次第,肯定换撑计划。
清溪净水厂项目采用的是咬合灌注桩+预应力锚索支护体系,有效防止了内支撑的影响,施工工序组织较为灵敏,免去了拆撑的工序。
(3)土方工程量大,昆山半地埋式污水处置厂土方总量约20万m3,合肥清溪净水厂土方外运量高达70万m3,特别是国度环保督查越来越严厉,土方外运将遭到极大地限制,土方工程成为影响工期的较大要素。
特别是清溪净水厂2016年全年有效出土天数仅有85天,给工程进度带来了很大的影响。
由于厂区占空中积小,地上空间有限,厂内暂时堆放土方,根本不可能,土方均衡无从谈起,后期基坑和顶部填土还需求外购土方。我公司一方面从土方开挖计划,运输通道上实施优化,对土质较差的土体实施改进硬化,在仅有一个出口的状况下,最大单天出土量达1万m3。另一方面在业主以及我单位的共同努力下,向环保、城管部门沟通,争取出土时间,多方寻觅弃土场,保证外运效率。
(4)由于集约化的设计,各水处置构筑物集中在一个箱体内部,需求分区施工,而各单体、各分区之间没有过度空间,施工集中在一块,施工互相干扰,且普通工期都较紧,资料运输抵触,严重限制工程进度。
两个水厂施工时,我们均应用构造施工缝、收缩增强带或者后浇带对箱体实施分区施工,由于工程量较大,为了加快施工效率,普通都装备2到3家劳务作业队伍实施施工,各个劳务作业队伍之间常常互不相让,在施工空间上、运输设备上都争抢不休。
(5)地埋式污水处置厂综合管线包含工艺管道、通风、除臭、消防、给水、电缆桥架、加药、照明等,同时很多中央需求设置起重设备,从设计角度的碰撞躲避、施工工序的合理组织、各专业穿插施工请求很高。有些设备管道需求在土建施工过程中就提早就位或先放入单体。
综合管线施工方面,应用BIM软件实施碰撞剖析,找出各管线之间以及其他构造之间的碰撞关系,本着小让大,弱让强的修正准绳,在设计阶段就予以躲避,防止了后期大质变更改动给工期带来的影响。在施工时各管线的施工次第要实施合理的布置,先下后上,先内后外,需求统筹管理,不能随意施工。
(6)由于箱体全部设置在公开,箱体又是超长混凝土构造,易产生变形和收缩裂痕,混凝土抗渗控制难度高,公开箱体的防水、防漏控制请求很高。
设计院为了消弭渗水、漏水隐患,箱体构筑物普通尽量减少设置伸缩缝,而是采用收缩增强带或后浇带的方式控制混凝土收缩裂痕。
昆山污水厂箱体混凝土公开局部为C30P8混凝土,空中上部为C40P8混凝土。清溪水厂采用的全部是C40P8混凝土。在混凝土裂痕控制上,严厉依照大致积混凝土施工标准实施配合比设计和制定施工计划。经过添加微收缩外加剂和抗裂纤维补偿混凝土收缩和抗裂,增加粉煤灰用量降低水泥用量,减少水化热。施工时,对混凝土实施测温检测,大致积混凝土预埋冷凝管,池壁模板依据测温数据延缓拆模时间,而不是依照经历撤除。在每一次施工分区,普通控制宽度小于25m(单向)。但是最后还是没有完整防止收缩裂痕的产生,剖析归类有以下三类:①采用C40混凝凝土较C30明显偏多;②外墙在填土后产生裂痕;③构筑物与车道衔接处混凝土外墙完毕,改砖砌体变化位置放射性裂痕,经后期剖析是由于刚性约束发作变化产生。倡议设计上程度筋优先思索设置在立筋外侧,施工时应严厉控制混凝土维护层,外墙填土时分次回填,不得采用机械碾压;在刚性约束发作变化的位置增加抗裂增强筋。
(7)由于地埋式臭气需求搜集处置,水处置构筑物根本上需求做封锁处置,有别于普通的敞口式污水厂,只是在一些必要的中央预留了一些检修、吊装孔,而二层的水处置构筑物高度高,周转资料的耗费量十分大,混凝土完成后,周转资料的撤除、转运难度十分大,耗时费力。
通常在工期不够用的状况下,箱体的模板和脚手架、方木等资料,难易完成大量周转运用。待箱体主体竣工时,一次性投入的大量资料撤除外运,将成为一大难题。主体施工期间应思索撤除外运通道走向,应及时与设计沟通增加永世或暂时预留洞口设计,洞口预留位置思索上下统一,避开隔墙,便于封堵且不影响主体构造质量和平安的准绳,此种方法能大大进步工作效率。
清溪净水厂项目在我项目部合理组织下创下一个月出借120万米脚手架钢管、60万枚扣减,20万个顶托的记载,转运出6万㎡模板,得到业主的肯定与褒扬。
(8)BIM技术应用辅助设计施工。我们两个污水处置厂均应用了BIM技术,开工初期实施设计优化与图纸会审,处理综合管线之间、管线设备与构造之间的抵触问题,胜利躲避掉了多项设计抵触,施工场地三维布置、优化塔吊设置、公开障碍物剖析等、后期应用三维算量软件完成工程量的电算、应用模型实施三维技术交底、讨论施工计划、施工进度模仿演示等
四、完毕语
随着国度对环保的注重以及老百姓环保意义的增强,地埋式污水处置厂将是今后大中型城市污水处置厂建立的主流,各方面的经历也将越来越丰厚,以上我的总结也是倾听各界专家的意见后的一些领会,供大家参考。