污水处理厂生反池改造设计及施工技术优化

马世龙

摘 要：在我国大力倡导节能环保的政策背景下，需要对现有污水处理厂进行技术改造。改造内容包括污水的深度处理，排放标准提高，加盖除臭气体排放达标等。在加盖除臭过程中，由于原有建筑结构承载力不能满足新结构的要求，需对原结构进行加固改造，本文主要介绍生物反应池结构改造中的设计及施工优化方案。

关键词：污水厂；生反池；横梁；湿接头

中图分类号：TU992 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）14-0021-02

污水处理厂的原有生反池等构建筑物，由于没有考虑到后期加盖除臭等改造要求，在提标改造时为了提高结构安全，需对原有结构进行加固改造。但是由于污水处理量较大，现有生物反应池必须正常运营，无法停止运营，这就给生反池的结构改造施工带来了难度，下面对池体结构加固中采用增加立柱和增加横梁两种设计及施工方案进行分析，有利于确保加固施工的顺利进行。

1 生反池改造概况

临港污水处理厂设计规模为10万m3/d。本次提标改造工程内容包括：新建提升泵房及高效沉淀池1座、高效纤维滤池1座、2座生反池加盖除臭。出水标准由一级B提高至一级A，气体排放需达到上海市相应的排放标准。

本次提标改造需对两座生物反应池进行结构改造并加盖除臭，生反池加固形式为：导流墙与池壁相应位置增加立柱和牛腿。按照本设计方案，施工方案为：生反池停止运营，池内冲洗干净并抽干池内积水，拆除全部曝气管；池内搭设满堂脚手架进行立柱和牛腿施工。

虽然生物反应池加固改造工程量不大，但施工工序多而且工期长。东侧生反池改造施工共计耗用4个月时间，施工工期较长。西侧生反池改造如果按照此加固设计方案施工，竣工工期无法保证且施工期间极易损坏池底原有的曝气系统。因此，西侧生反池改造的设计和施工方案必须调整。

2 生反池改造优化方案

为缩短施工对厂区运营的影响、利于保护原有曝气系统、确保施工工期及提高池壁水平抵抗力，在对生反池工艺影响尽量小的前提下，西侧生物反应池取消牛腿、立柱加固，在原有池壁间增设钢筋砼横梁以抵抗生反池加盖造成的水平推力并提高池壁的安全性。而且，增设的横梁采取预制+现浇湿接头方案，湿接头采用现浇施工，从而避免了满堂支架现浇施工，最大限度保护了曝气系统，缩短了工期。东侧生反池的加固方案如图1所示，西侧生反池的优化方案如图2所示。

3 优化生反池加固施工方案

横梁均采用场外预制，100t汽车吊吊装到位后采用双拼30#槽钢悬吊固定，然后采用吊模浇筑接头混凝土。吊模施工平面图如图3所示，吊模施工里面图如图4所示。

4 横梁吊装施工方案

（1）吊装设备。

本工程预制横梁最大吊装重量约2.3吨，但安装半径很大，采用100吨汽车吊吊装。

生反池预制横梁安装顺序：先安装东侧半区，后安装西侧半区。

起吊前对横梁进行编号，并进行场内运输至汽车吊起吊位置侧面。

（2）场地布置。

生反池西半区位于混凝土道路东侧，采用1台100t汽车吊停靠在混凝土道路上吊装。

生反池东半区位于两个生反池中间绿地的西侧，场地清理后回填30cm塘渣并碾压密实，然后采用1台100t汽车吊停靠在路基板或钢板上吊装。

（3）吊裝方法预制横梁吊装顺序：按照同一方向依次吊装。

起吊：吊机缓慢起钩，缓升至高于不锈钢栏杆20cm后向设计位置移动。

就位：吊机将横梁移动到安装位置上方开始落钩，直至双拼槽钢（横梁）两端对准轴线就位。横梁微调由施工人员采用手拉葫芦调整预制横梁标高。

5 湿接头施工方法

湿接头混凝土采用悬吊法进行现浇施工。

湿接头模板面板选用15mm厚胶合板，主梁采用70×150方木，次梁采用50×80@250方木。悬吊支撑选用ф48×3.0钢管，吊模上部固定于双拼槽钢顶部。

后浇湿接头内钢筋植入隔墙或渠道壁内，混凝土梁连续处可钻孔穿过。植筋长度需满足锚入混凝土内15d。

新建混凝土结构与已建结构相接时均需凿去老混凝土表面的表层水泥砂浆，露出粗骨料，用钢刷刷净后涂刷界面剂。

湿接头吊模下方采用密目安全网托底，防止建筑垃圾落入池底。

6 有关施工验算

6.1 纵向槽钢验算

计算模型如图5所示。

图5中P为横梁自重，（1.2倍系数）；

；

；

纵向槽钢为2[30b]，；

，槽钢抗弯能力满足要求；

，槽钢抗剪能力也满足要求。

6.2 横向槽钢验算

横向槽钢为2[10]，；

；

，槽钢抗弯能力满足要求；

，槽钢抗剪能力也满足要求。

7 结语

东侧生反池采用增加立柱和牛腿的加固改造方案进行施工，不仅施工工期长达4个月，而且要拆除原有曝气系统以防止损坏。

西侧生反池按照优化的加固设计方案组织施工，不仅施工工期比东侧生反池缩短2个月，确保了工程如期竣工，而且确保了施工期间池内曝气系统不受损坏。既确保了施工工期，又取得了一定的经济和社会效益。