60张工文-大型污水处理池预应力施工技术
预应力混凝土水池施工方案

预应力混凝土水池施工方案1. 引言本文档旨在提供一份关于预应力混凝土水池施工方案的详细说明。
该施工方案旨在确保水池的结构安全可靠,同时考虑施工效率和成本控制。
2. 设计要求根据水池的用途和设计要求,我们确定了以下几个关键的设计要求:- 水池容量:XXX立方米- 最大承载能力:XXX吨- 使用寿命:XXX年- 施工期限:XXX天3. 施工前准备在进行施工之前,我们将进行以下准备工作:- 确定合适的施工场地,并进行勘察和土地平整工作。
- 设计并搭建临时施工设施,包括仓库、办公室和工人休息室。
- 准备所需要的施工材料,包括预应力混凝土、钢筋和附件。
4. 施工步骤本施工方案将按照以下步骤进行:1. 水池基础施工:开挖基坑、进行基础钢筋绑扎,并浇筑混凝土。
2. 水池壁施工:安装模板并浇筑预应力混凝土,同时根据设计要求进行张拉预应力。
3. 水池顶板施工:安装模板、绑扎钢筋,并浇筑预应力混凝土。
4. 水池防水处理:进行防水层施工,并做好防水层的检测和修复。
5. 水池边缘处理:修整水池边缘,并安装所需的边缘材料。
6. 完工验收:进行水池的完工验收,并做好相关资料的整理和交接。
5. 质量控制为确保水池施工质量,我们将采取以下措施:- 定期对施工现场进行巡检和质量把关。
- 对所使用的材料进行严格的质量检验和把关。
- 配备专业的施工队伍,并进行相关的培训和安全教育。
- 安排专业的监理人员对施工过程进行监督和指导。
6. 安全措施我们将严格遵守施工安全规范,并采取以下安全措施:- 搭建安全围挡,确保施工现场的安全。
- 使用个人防护装备,如安全帽、手套、安全鞋等。
- 进行施工现场管理,包括安排专人负责安全事务和危险源排查。
7. 环境保护在施工过程中,我们将采取以下环境保护措施:- 合理利用水资源,避免浪费。
- 做好施工废弃物的分类和处理。
- 控制施工噪音和扬尘,确保周边环境的舒适度。
8. 项目进度和交付本项目将严格按照施工计划进行,确保项目按时交付。
市政污水厂水池结构设计之中预应力技术的应用 于江

市政污水厂水池结构设计之中预应力技术的应用于江摘要:环向预应力技术在市政污水厂圆形水池结构中的应用是一项较新的技术,由于市政污水处理厂的日益增多,其技术必将得到更广泛的应用。
本文结合工程实例,从预应力损失分析、内力计算、构造设计等方面对市政污水厂采用预应力砼水池结构设计要点进行了详细阐述,并对其施工工艺要点进行了深入探讨和总结,可为同行借鉴参考。
关键词:市政污水厂;预应力损失;圆形水池;张拉引言现代城市污水处理厂的初沉池、二沉池大多为圆形,此类水池一般高度不大,且直径较大,在水池池壁结构设计时,竖向计算模型往往采用底端铰接,上端悬臂来考虑;水平计算模型按整体圆环进行计算。
由于这种水池池壁通常高度不大,竖向设计一般采用普通钢筋混凝土即可满足强度、抗裂度要求。
但在水池池壁水平向设计中,因水池直径较大,池壁在水压作用下均会产生很大的环向拉应力,若采用普通钢筋混凝土结构很难满足水池的强度、抗裂度要求.如果为了同时满足这两项指标,就必须加大水池池壁壁厚,配置过密的钢筋或者沿池壁设置竖向缝来解决这一问题。
近几年,经过大量的工程实践与研究,采用环向预应力技术方案能有效地解决这一问题,即预应力筋随池壁曲线布置在池壁外测,预应力筋与水池池壁之间没有粘结,张拉锚固后传到混凝土池壁上,通过对池壁外侧受拉区施加预压应力的办法来克服强度,满足抗裂性能要求,从而使污水池的安全度、经济性得以大幅度提高。
1 水池结构设计方案的分析与选择在进行污水厂圆形水池结构设计方案的选择时,应当首先考虑该设计方案是否能够达到排污工程的科学、安全、高效、节能、经济以及环保的要求。
我国市政污水厂污水池的结构设计多种多样,符合上述要求的且具有代表性的预应力有两种,一个是绕丝法,另一个就是分段张拉无粘结预应力法。
上述两种方法都具有自身的设计特点及优势,因此,在排污工程的设计工作进行时,应根据不同的工程需求,选择不同的合理的设计方案。
2 预应力水池结构分析预应力产生的应力主要包括张拉应力和预应力损失组成。
污水处理池专项施工方案

污水处理池专项施工方案一、编制依据1、工程的施工合同及设计文件2、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-20133、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-20084、《混凝土结构工程施工质量验收标准》GB50204-20155、《砌体结构施工质量验收标准》GB50203-20116、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-20087、其他相关法律、法规及相关规范二、工程概况本工程为潘桥街道岷岗片截污纳管工程(Ⅱ标), 污水处理池位于新岗桥东侧的环岛上,分为1#处理池、2#处理池、3#处理池、4#处理池,污水处理采用MBR工艺。
污水池池体为钢筋混凝土结构,除1#处理池埋深4.5m处,其余埋深均为3.5m,设计废水处理量为500m3/d,污水经过处理后达标排放,就近排入潘桥河。
该工程污水处理系统采用厌氧—好氧—生物处理技术,能在8个小时内,将每天排放的500吨污水中的有害物质全部净化完毕,整个处理过程利用传感自动控制系统及污水的自然流动来控制,有污水时候自动开机,无污水时候自动停机,不需专人管理。
污水处理站为钢筋混凝土结构全地埋式型式,检查井和地平相平,风机房电控部分为地上式,设置在2#处理池上方。
三、工程特点污水处理池采用大开挖施工,因位于河边,地下水较丰富,给工程建设带来一定影响,施工过程中基坑及时排水防止水池上浮以及临边支护至关重要。
污水处理池对抗渗水要求高,必须按要求做好渗水试验。
四、工程施工工艺流程污水处理池施工工艺流程图五、前期施工准备1、劳动力配备根据工期要求配备足够的施工力量,合理分工,科学管理,配备如下:1、土方施工队:主要负责道路挖填土方工程、管道沟槽土方开挖和回填工程的施工。
2、主体工程施工队:钢筋绑扎、模板安装、浇筑混凝土等施工。
3、管道施工队:主要负责进水、排水管道及其相关工程的施工。
4、设备安装施工队:有资质的专业公司进行设备的安装与调试。
污水池施工方案(精选10篇)

污水池施工方案污水池施工方案(精选10篇)为了确保工作或事情能高效地开展,我们需要提前开始方案制定工作,方案是书面计划,具有内容条理清楚、步骤清晰的特点。
方案应该怎么制定呢?以下是小编为大家整理的污水池施工方案,欢迎阅读与收藏。
污水池施工方案篇1一、编制依据1、污水处理池工程平面布置图、高程图。
2、污水处理池工程设计图纸。
3、污水处理池工程地质勘查报告。
4、国家及部门颁发的现行有关施工技术规程、检查标准。
二、工程概况污水处理池呈长方形,东西长50米、南北长64米,基底标高-3.8米,地下自然水位0.8米左右,自然地坪为±0.00米,污水处理池开挖深度从场地自然地坪标高向下挖深入-3.5米左右。
三、施工准备1、机械准备本次开挖工程量约10000立方米,开挖土方运到仓库、车间用于回填。
多余土方运到业主指定地点堆放。
机械的配置既要保证工作的需要,又要保证不能让机械停滞窝工,因此根据开挖深度、工作面积、运输距离配置机械如下:挖掘机2台、自卸车8-10辆。
2、技术准备按照设计总平面布置图进行定位放线,放出拟开挖土方上下口连线。
并在四角设置永久定位桩,保证随时可以快速确定土方的开挖连线。
将建设单位提供的高程点作为原水准点引测到现场,并在施工现场不易变形、破坏处建立2-3个永久性高程点,作整个建筑施工过程中标高控制基准点。
四、土方工程开挖方案污水处理池为筏板基础,基础深-3.5米左右,根据现场情况自北向南进行整体开挖。
开挖土方多为流沙土质及粉质粘土。
透水性较差,遇水易液化为保证土方开挖和基础施工安全,本次开挖采用增加工作面和放坡作业方式进行土方开挖,基坑挖土工作面宽度确定为池底板边缘外出1米,放坡系数为1:1.。
五、土方工程开挖施工要点1、因基槽上面存在部分建筑垃圾不能用于回填,挖土采用分层开挖,上面建筑垃圾运到甲方指定位置存放,原土用于回填仓库、车间。
2、在基槽开挖期间,机械开挖土方时,设专人负责指挥,测量人员密切配合,随时施测基坑连线及基底标高,确保土方开挖到位和不超挖,预留15mm-20mm人工清理,防止机械扰动基底持力层。
预应力技术在市政污水厂水池结构设计中应用 董鑫

预应力技术在市政污水厂水池结构设计中应用董鑫摘要:近些年来,我国社会经济取得了非常显著的成就,工业发展进程也在持续加快,同时随着城市的高速发展,城市人口数量的逐渐增多,对城市环境的影响也越来越大,其中污水污染是一个重要方面。
在进行污水治理时,国家出台了很多法律法规,其中建立污水处理厂是一个重要举措,水池结构设计是污水厂设计的重要部分,所以做好污水厂水池结构设计是非常重要的。
而预应力技术能满足水池的强度、抗裂度要求,所以预应力技术得到了广泛应用。
关键词:预应力技术;市政污水厂;水池结构设计;应用1 工程概况1.1某污水处理工厂在建设中,每天污水的处理量的30000t/d,长远的污水处理量为530000t/d,污水沉淀池和二沉池由两个部分组合而成,分为内部和外部,它们都呈现圆形。
针对沉淀池,外池的直径为52.16m,内池的直径为24.28m;地上表面的高度为1.3m,地下表面的高度为3.4m,从整个污水处理厂的水池结构看,该水池的结构为半地下室,水池底板的厚度为0.8m,外池池壁的厚度为0.3m,内池池壁使用的混凝土材料为C30,外池池壁使用的混凝土材料为 C40。
1.2在水的压力下,圆形水池的池壁全断面受到轴向拉力的影响,通常要是水位比较高,直径比较大的圆形水池应该使用性能一般的钢筋混凝土结构,但是如果池壁厚度太大是很难对轴拉力进行抗衡的,这样会造成池壁混凝土出现开裂现象,不仅对使用效果造成影响,也是对材料的浪费,所以应该采用无粘结预应力张拉技术,该技术可以很好的减少水池的池壁厚度,也可以预防裂缝。
本工程中如果使用钢筋混凝土结构进行施工,池壁的厚度要超过500mm,这个时候钢筋混凝土出现裂缝的概率依然很大,还不容易做好振捣工作,同时也大量浪费施工材料,这样要想大幅度降低池壁的厚度,还要满足裂缝要求,就要使用水平张拉无粘结的预应力,从而就可以让池壁厚度有所降低,可降低到300mm。
2 结构设计方案分析及选择关于污水厂,在对水池结构进行设计的时候,以采用分段张拉无粘结预应力、绕丝两种方法为主,目前在我国范围内大多数污水处理厂都是采用这两种方式进行设计工作,但是因为在施工环节围绕这两种方法进行设计,由于选择的施工材料不同,选择的施工方法不同,同时具体的应用特点也存在差异,所以在设计中要对本工程的特点进行分析,遵循安全和经济的原则对设计方法进行选择,在本工程中进行施工的时候运用分段张拉无粘结的预应力技术。
大型污水处理池防渗漏施工技术研究

大型污水处理池防渗漏施工技术研究摘要:污水处理是保护环境和维护人类健康的关键环节。
然而,大型污水处理池常常存在渗漏问题,给环境造成负面影响,并给设备运行和维护带来诸多困难。
因此,对于污水处理池防渗漏施工技术的研究具有重要意义。
本文将探讨大型污水处理池防渗漏施工技术相关内容,仅供相关人士参考。
关键词:大型污水处理池;防渗漏;施工技术一、大型污水处理池防渗漏施工技术(一)薄层涂覆防渗层技术薄层涂覆防渗层技术是目前常用的大型污水处理池防渗漏施工技术之一。
该技术通过在混凝土池体表面涂覆一层薄膜材料,以阻止污水渗漏,确保处理池的正常运行。
在薄层涂覆防渗层技术中,首先需要对污水处理池进行表面处理,包括清理、修复和光洁处理等。
这一步骤的目的是确保池体表面光滑平整,便于涂覆材料的附着和流动。
接下来,选择合适的薄膜材料进行涂覆。
常用的薄膜材料包括聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜等。
这些材料具有良好的耐腐蚀性和抗渗漏性能,能够有效地隔离污水与环境的接触,防止渗漏发生。
在涂覆过程中,需要注意材料的质量和均匀性。
涂覆材料的质量直接关系到防渗层的效果,如果材料存在质量问题或存在破损、结块等情况,都可能导致防渗层的失效。
此外,在涂覆过程中需要保持材料的均匀性。
材料的均匀涂覆能够确保整个污水处理池表面都得到保护,减少渗漏的风险。
(二)高分子材料防渗技术高分子材料防渗技术是目前常用的一种污水处理池防渗漏施工技术。
高分子材料防渗技术以其优异的密封性和耐化学腐蚀性能,成为了污水处理行业中广泛采用的技术之一。
首先,高分子材料具有良好的密封性能。
在污水处理池的施工中,密封性是防渗漏技术的关键因素之一。
而高分子材料由于其特殊的聚合结构,能够形成紧密的物理屏障,有效阻止污水渗漏。
与传统的防渗漏材料相比,高分子材料密封性更强、稳定性更好,能够有效地防止地下水和污水之间的相互渗透。
其次,高分子材料具有出色的耐化学腐蚀性能。
在污水处理过程中,处理池内的化学物质会对材料产生腐蚀作用,从而降低其防渗漏效果。
污水处理池施工方案
污水处理池施工方案1、基坑开挖(1)根据施工总平面图和基础平面图,进行测量放线,设立控制定位轴线桩,放出挖土灰线,做好测量记录,并经监理工程师、甲方代表检查验收,然后开挖。
①在施工中大面积挖土采用挖机进行,坑底采用人工挖土的方式进行,避免扰动坑底土体,基坑施工挖出的土方,全部采用外运方式进行处理,以保证施工场地的畅通。
同时需计算好回填的土方量。
②开挖基坑从东侧到西侧顺序进行,基坑挖土采用PC200液压式挖掘机进行,在开挖时派专人指挥,同时,派工人配合整理基坑,开挖排水明沟及集水坑。
③防止基底土层的扰动、隆起、受水浸泡,挖至设计标高后,后序工序连续施工不要长时间暴露,机械开挖留200厚人工清底,严禁超挖。
④回填时,采用土质良好的无有机杂质的粘土进行回填。
⑤回填时,采用蛙式打夯机分层夯实,分层厚度控制在250mm 以内,并控制好回填土的含水率,以免产生橡皮土现象。
(2)基坑排水由于场地开挖后地势较低,主要考虑大雨时施工排水,防止基坑积水,基底形成后预留两个集水坑,雨天增加2台水泵抽水,可满足雨天时施工排水要求,排水时设专人昼夜值班。
(3)基坑支护措施基坑采用二级放坡开挖,基坑支护材料选用松木桩和钢板桩。
基坑支护随土方开挖进程分段进行,基坑上一级边坡四周每0.5m打一根稍径。
支护过程中指派专人密切注意检查边坡顶部和侧面沉降监控点。
如超过警戒数值应立即报告项目部并迅速采用加固等措施。
具体安全措施:①开挖放坡:基坑开挖应严格按要求放坡,基坑周边按土质实际情况Ⅲ类土按1:0.7放坡,采用二级放坡。
操作时应随时注意土壁的变动情况,如发现有裂纹或部分坍塌现象,应及时进行支撑,并注意支撑的稳固和土壁的变化。
②排水措施:在坑边布置好排水沟、集水坑,使地表水能按指定流向流动,防止其倒流渗入基坑冲刷边坡,影响开挖及导致基坑边坡失稳坍塌。
当坑面、边披出现裂缝应立即用水泥砂填补封塞,以免雨水渗入。
③坑边荷载:在沟槽边缘上侧堆土时,应于沟槽边缘保持2.5m以上的距离,以保证边坡的稳定,沟槽边缘2.5m以上距离堆土高度,不宜超过1.5m,以免使边坡土壁塌方。
预应力混凝土水池施工方案
预应力混凝土水池施工方案1. 引言预应力混凝土水池是一种常见的储存水源的设施,其具有强度高、施工周期短、抗渗性好等特点。
为了确保水池的质量和安全性,本文提出了一种预应力混凝土水池施工方案。
2. 施工准备在施工前,需要进行以下准备工作:- 确定水池的设计尺寸和布置,包括水池的深度、直径等。
- 确定水池的工作条件,如水压、荷载等。
- 准备施工所需的材料和设备,包括钢筋、混凝土、模板等。
- 制定详细的施工计划,包括施工时间表、人员安排等。
3. 施工步骤本方案的施工步骤如下:1. 模板安装:根据设计要求,安装水池的模板,并进行必要的调整和加固。
2. 钢筋预应力:在模板内安装预应力钢筋,并进行张拉和锚固,以实现预应力效果。
3. 浇筑混凝土:根据设计要求,将混凝土倒入模板内,并利用振动器进行浇筑和密实。
4. 确保强度:混凝土凝固后,进行养护,确保其达到设计要求的强度。
5. 模板拆除:待混凝土强度达到一定要求后,拆除模板,并进行必要的修补和处理。
6. 附属工程:完成其它相关工程,如水池的排水系统、防水涂层等。
4. 质量控制在施工过程中,需进行严格的质量控制措施,包括:- 混凝土原材料的质量检测和试验。
- 钢筋预应力过程的监测和测试。
- 施工工艺的检查和验收。
- 混凝土的强度和抗渗性能检测。
5. 安全措施为确保施工安全,需采取以下措施:- 严格执行安全操作规程。
- 提供必要的安全设施和防护措施。
- 培训施工人员的安全意识和应急措施。
- 定期检查和维护施工设备。
6. 结束语通过本方案的实施,能够确保预应力混凝土水池的施工质量和安全性,为后续使用提供可靠的保障。
*注意:本文提供的方案仅供参考,实际施工应根据具体情况进行调整。
*。
大型钢筋砼污水池的综合施工技术
大型钢筋砼污水池的综合施工技术1工程实例简介兰州石化公司四季青60000m3缓冲池工程由5000 m3回用水缓冲池、5000 m3清洁水缓冲池、20000 m3雨水缓冲池、30000 m3污水缓冲池组成。
工程结构为地下现浇钢筋砼挡墙结构,不等边五边形,最长边为169m,最短边为9.23m,由伸缩缝分为不均等的28块。
池壁最大净高7.5m,池壁为外直内斜,根部壁厚800mm,顶部壁厚450mm。
结构防腐为:环氧沥清厚浆型涂料和pha105两布五涂。
池体工艺管线多,结构施工预留套管、预埋铁件、预留洞口多。
2施工难点与部位2.1如何保证砼的整体性、密实性,防止有害裂缝的产生,尤其是砼刚性自防水部位和伸缩缝部位。
2.27.5米高倒锥形池壁模板加固,防止浇注过程模板整体上浮.及止水螺杆的应用。
2.3伸缩缝、预留洞、预留套管部位的钢筋绑扎,砼浇筑。
2.4伸缩缝橡胶止水带固定处理。
2.5..在施工期间,要做好降水,要做好防洪工作,以防水位上涨导致水池移位或倾斜.3关键技术的研究3.1砼的浇筑是重点作为大型的钢筋砼污水池,砼的自防水是重点,确保砼的自防水性的关键是砼的浇筑,所以施工的重点放在提高砼的抗渗性、抗裂性,以及保证砼结构的整体性上。
3.2模板支撑加固体系的设计本工程模板设计采用12mm竹胶合板模板, 50×100木方和φ48×3.5钢管支撑,φ16和φ12的止水螺杆加固。
取得了较好的效果。
3.3提高砼抗渗、抗裂性能本工程在防水砼中添加水泥用量10%的wg-hea高效抗渗抗裂防水剂,作为砼抗裂、抗渗的一种手段。
由于施工受场地条件限制,采用泵送商品砼,坍落度较大,水灰比达不到理想要求,所以采用“砼二次振捣”技术,以保证砼抗渗质量。
3.4保证砼结构整体性3.4.1根据伸缩缝划分出的底板一次性浇筑,不留施工缝。
池壁一次性浇筑到顶。
3.4.2底板与墙体接缝处,在距500mm处留一道水平施工缝,水平施工缝采用止水钢板彻底切断堵死渗水路线(见图1)。
污水处理工程施工方案范文(精选11篇)
污水处理工程施工方案污水处理工程施工方案范文(精选11篇)为确保事情或工作高质量高水平开展,通常需要预先制定一份完整的方案,方案的内容和形式都要围绕着主题来展开,最终达到预期的效果和意义。
写方案需要注意哪些格式呢?以下是小编收集整理的污水处理工程施工方案范文(精选11篇),希望能够帮助到大家。
污水处理工程施工方案1潍坊现代环境科技有限公司分享医院污水处理工艺:医院污水来源成分复杂,含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染物等,具有空间污染、急性污染和潜伏污染等特征,不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径和严重污染源环境。
本文主要介绍了MBR工艺处理医院污水。
一、医院废水的特点医院各部门的功能、设施和人员组成情况不同,产生污水的主要部门和设施有:诊疗室、化验室、病房、洗衣房、x光照洗印、动物房、同位素治疗诊断、手术室等排水;医院行政管理和医务人员排放的生活污水、食堂、单身房、家属宿舍排水。
不同部门科室产生的污水成分和水量各不相同,如重金属废水、含油废水、洗印废水、放射性废水等。
而不同性质医院产生的污水也有很大不同。
医院污水来源成分复杂,含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染物等,具有空间污染、急性污染和潜伏污染等特征,不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径和严重污染源环境。
二、医院污水的来源、水量(一)医院污水的来源医院排放废水的主要部门和设施有:诊疗室、化验室、病房、洗衣房、x光洗印、同位素治疗诊断室、手术室等;还包含医院行政管理和医务人员排放的生活污水、食堂、宿舍排水。
(二)医院污水的水量设备较全的大型医院平均日污水量在400-600L/(床.d),K=2.0-2.2一般设备中小型医院平均日污水量在300-400L/(床.d),K=2.2-2.5小型医院平均日污水量在250-300L/(床.d),K=2.5K—小时变化系数三、医院污水的水质特征医院污水的主要污染物包含病原性微生物、有毒、有害的和含放射性污染物三大类。
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中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 大型污水处理池预应力施工技术 张工文1 刘航2 李晨光2 (1、中国纺织工业设计院,北京1000371;北京市建筑工程研究院,北京100039)
提 要 介绍了某大型污水处理工程中预应力水池的结构方案和预应力施工技术,并进一步探讨了预应力技术在大型水池中的应用。 关键词 水池,预应力,防腐蚀锚具,施工
1 工程概况 某大型污水处理项目包含多个大型矩形水池,如事故调节池(70.46m×79.38m×8.08m)、射流曝气池(32m×80m×9m)、UASB厌氧池(20m×68m×9.5m)等,这些水池由于体型巨大,且贮水水位较高,在使用荷载下较易出现裂缝,导致渗漏。为防止池壁、池底混凝土在水压力、水温度的作用下出现裂缝,在池壁、池底中配置了无粘结预应力筋,在拉梁中配置了有粘结预应力筋。 该工程主要用于污水处理,属于二、三类环境,采用了L&L全封闭防腐蚀锚具,另外,由于采用了不同的结构方案,各水池的预应力筋布置各不相同,本文介绍了各水池的预应力施工特点。
2 结构方案 2.1事故调节池 该工程事故调节池平面布置如图1所示。
图1 事故调节池平面尺寸示意 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 从图1可以看出,该事故调节池由三个连体水池组成,每个水池的轴线长度均为70.46m,宽度分别为23.46m、23.46m、32.46m。事故调节池池底上表面到池壁顶高度为8.08m,满贮水时,最高水位为7.6m。地基为素土强夯。由于为事故调节池,结构除承受水压力外,还将承受80--90℃高温水所带来的温度作用。可以看出,如采用常规钢筋混凝土结构,在上述水压力和温度作用下,结构将产生较大的内力,导致池体开裂。为提高水池的抗裂能力,应主要从两个方面采取措施:一方面是结构方案的优化,即通过采用合理的池壁和池底厚度等方法,减小结构所承受的拉应力;另一方面是通过采用预应力技术,对受拉截面施加预压作用,从而减小结构所承受的拉应力。这两种措施可以相互配合采用,以达到最佳的使用性能。 确定采用的结构方案平面布置如图2所示,池底采用变截面设计,中间薄,两边厚,池底 最薄部位厚300mm,最厚部位厚1000mm。考虑到池壁截面应力自下而上迅速减小,采用变截面池壁,池壁根部厚900mm,顶部厚300mm,仅在池2顶部设置短方向的拉梁。
a池底变截面布置 b池顶拉梁布置 图2 事故调节池结构布置 2.2 UASB厌氧池 UASB厌氧池结构平面布置如图3所示。
图3 UASB厌氧池结构平面布置 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 UASB厌氧池池底上表面到池壁顶高度为9.5m,满贮水时,最高水位达8.6m。从图3中可以看出,UASB厌氧池是由两个连体水池组成,每个水池的平面尺寸为34.58m×20.14m,采用了扶壁柱、拉梁的结构方案。除了在池壁上设置扶壁柱外,池内也等间距设置了结构柱,拉梁位于池壁中部,而不是池顶,这一方面是由工艺要求确定的,同时也改善了整个池体的受力性能,扶壁柱和拉梁的三维示意图见图4。经有限元优化分析后确定的池壁厚度为350mm。该池地基也为素土强夯,池底采用等截面设计,厚度680mm。
图4 UASB厌氧池扶壁柱和拉梁布置示意 2.3 射流曝气池 射流曝气池结构平面布置见图5。
图5 射流曝气池结构平面 射流曝气池池底上表面到池壁顶高度为9.02m,满贮水时,水位高度为8.0m。从图5
可以看出,该射流曝气池由两个连体水池组成,每个水池的轴线长度均为80.14m,宽度为16.35m。为改善结构的受力性能,射流曝气池也采用了扶壁柱、拉梁的结构方案,与UASB厌氧池不同,射流曝气池采用双层拉梁方案,如图6所示。经有限元优化后,边池壁厚度 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 为350mm,中池壁厚度为500mm。该池地基也为素土强夯,池底采用等截面设计,厚度580mm。
图6 射流曝气池扶壁柱和拉梁示意 3 预应力筋的布置
本工程抗裂控制等级为一级,即在荷载效应标准组合下不允许出现拉应力: 0ckpc 为实现上述抗裂控制要求,首先用ANSYS有限元分析软件对各水池按活荷载不利组合进行了内力和变形分析,根据荷载短期效应标准组合下有限元分析结果计算出的最大拉应力计算所需预应力钢筋的数量,非预应力筋按承载力验算确定。预应力筋的曲线形状按有限元分析得到的应力或弯矩分布图布置,池底由于拉应力较小,且在不同工况作用下可能出现反向受力情况,池底预应力筋采用直线布置;对于可能承受正反两方向的中池壁及中池壁上的扶壁柱,也采用对称直线布置预应力筋。 事故调节池的边池壁预应力筋布置见图7。
图7 事故调节池边池壁预应力筋布置 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 由图7可见,对于事故调节池的边池壁,其竖向应力主要为内侧受拉,且随高度逐渐减小,因此预应力筋贴池壁内侧布置,到池顶趋于中心线;水平应力的分布则较竖向应力有较大不同,对于短池壁而言,跨中部位池壁外侧受拉,支座部位内侧受拉,因此预应力筋采用了抛物线形状布置;对于长池壁,支座内侧受拉,而离开支座一定距离后,水平方向基本没有拉应力,因此采用了图示的预应力筋布置方式。 图8为UASB厌氧池边池壁的预应力筋布置。
图8 UASB厌氧池边池壁预应力筋布置 由图8可见,对于UASB厌氧池的边池壁,其竖向应力分布主要呈现池壁根部内侧受
拉,中部外侧受拉,顶部应力很小的特点,因此竖向预应力筋采用了抛物线与直线相接的布置方式,以尽可能符合其拉应力分布;由于长池壁和短池壁均设置了扶壁柱,水平应力的分布基本相同,即跨中部位池壁外侧受拉,支座部位内侧受拉,因此预应力筋采用了抛物线形状布置。 对于射流曝气池的边池壁,其竖向应力和水平应力分布与UASB厌氧池基本相同,即跨中部位池壁外侧受拉,支座部位内侧受拉,因此预应力筋采用了抛物线形状布置。
4 预应力筋的施工 4.1全封闭防腐蚀锚具
图9 L&L全封闭防腐蚀群锚构造 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 由于该工程属污水处理工程,且位于江边,对防腐蚀的要求较高,为进一步提高预应力筋的防腐蚀性能,设计采用了L&L系列全封闭防腐蚀锚具,该锚具的应用使预应力筋又多了两道防线。L&L系列全封闭防腐蚀群锚的构造如图9所示。 单根无粘结预应力筋张拉端锚具构造如图10所示。
图10 单根无粘结张拉端构造 4.2 预应力筋的铺设 预应力筋的铺设与非预应力钢筋的绑扎同步进行,对于上述水池,由于池底、池壁、拉梁、扶壁柱等构件中均要施加预应力,在铺设预应力筋时,配合土建施工顺序,按先底板,后池壁和扶壁柱,最后拉梁的顺序进行预应力筋铺设,曲线预应力筋的定位按固定马凳或定位钢筋实现。直线预应力筋利用非预应力钢筋进行固定。池壁内预应力钢筋定位示意图如图11所示。
图11 池壁预应力筋铺放示意图 另外,为保证池顶标高,同时也为使水池外立面保持整洁,预应力张拉端通过设置穴模而不露出混凝土表面,单孔锚具的张拉端穴模做法如图10所示。对于有粘结预应力,采用镀锌波纹管作为预留孔道。在铺设波纹管时,设置灌浆孔,并保证波纹管连接处的密闭性。
封端罩 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 4.3 预应力筋的张拉 由于池底、池壁、扶壁柱以及拉梁等构件中均要施加预应力,应尽量减小施加预应力时,各构件间的不均匀变形。因此需要配合土建施工,制订最优的预应力张拉顺序。由于张拉预应力时,占荷载主要比重的水荷载尚未施加,池底、池壁、梁、柱等有可能在预应力等效荷载的作用下出现变形,另外,水池混凝土的浇筑是先底板,后池壁和扶壁柱,最后是拉梁,施工周期较长,先浇筑的混凝土达到设计强度时,后续构件可能尚未浇筑,结构整体也尚未形成。如张拉方案设置不当,在张拉过程中可能出现不期望出现的情况。综上考虑,本工程预应力张拉除考虑对称性原则外,还采取了如下张拉原则: 1、 随土建施工顺序进行张拉 土建施工的顺序,是先浇筑池底,然后浇筑池壁、扶壁柱、最后浇筑拉梁。为使结构受力均匀,减少预应力次内力的影响,同时也符合施工顺序,减少张拉占用的工期,张拉顺序也按底板、扶壁柱、池壁及拉梁的顺序进行张拉,也就是当混凝土强度达到设计强度时,即可对该部位进行张拉。 2、 预应力筋分级张拉 预应力筋的张拉至少应分两级进行,这同样是为了保证结构受力均匀。当混凝土强度达到张拉要求后,整体结构尚未形成前,首先应张拉部分预应力筋,待整体结构形成后,应张拉剩余的预应力筋,实现结构的内力重分布,以尽量减小不均匀变形。
5 结论 本文以某大型污水处理工程中预应力水池的设计和施工为例,介绍了有关的结构方案及预应力技术的特点和节点构造,从中可以得到如下结论: 大型水池抗裂要求较为严格,如按一、二级抗裂要求设计,一般应采用预应力技术以提高抗裂能力。 在对大型水池的结构方案进行比选时,应综合考虑其受力性能和经济指标,只要其内力和变形在规范容许范围内,应尽可能选择更为经济的方案。 污水处理工程的预应力水池,一般属二、三类环境,应采用连续封闭的预应力锚固系统,本文介绍的L&L全封闭防腐蚀锚具即可使预应力锚固系统处于全封闭保护状态。
参考文献 [1] Dan E. Branson, Deformation of concrete structures, McGraw-Hill, Inc., 1977 [2] 《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92-2004 [3] 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002