垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)垃圾倉(cāng)設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題

【摘要】結(jié)合垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)的廣泛應(yīng)用，針對(duì)垃圾倉(cāng)的特點(diǎn)，探討了垃圾倉(cāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題，可供同類(lèi)工程參考。

【關(guān)鍵詞】垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)；垃圾倉(cāng)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一、概述

垃圾倉(cāng)是垃圾焚燒廠(chǎng)的重要組成部分，作為存儲(chǔ)垃圾的容器，有以下特點(diǎn)：

1. 容積大。目前國(guó)內(nèi)大部分垃圾焚燒廠(chǎng)，垃圾倉(cāng)的總高度接近30m，

根據(jù)焚燒廠(chǎng)的規(guī)模不同，埋深3m至7m不等，長(zhǎng)度方向30多米至70多米不等，寬度方向20多米至27多米不等。見(jiàn)圖1。

圖1. 垃圾倉(cāng)與卸料平臺(tái)局部模型

2. 荷載變化幅度大。因工藝要求，倉(cāng)內(nèi)垃圾定期進(jìn)行搬運(yùn)，導(dǎo)致倉(cāng)內(nèi)垃圾堆放經(jīng)常變化，因此受力構(gòu)件上受到的垃圾堆載是變值，且變化幅度很大。

3. 受力復(fù)雜。因我國(guó)垃圾分類(lèi)程度不高，導(dǎo)致垃圾倉(cāng)內(nèi)成分復(fù)雜，其中大量生活垃圾中含水率較高，垃圾倉(cāng)底部常常有大量積水，水位高度不小于4m（部分運(yùn)行管理不到位的廠(chǎng)子，水位最高達(dá)10多米），因此垃圾倉(cāng)底部存在較大水壓；而且垃圾在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的熱量對(duì)垃圾倉(cāng)體也有較大作用。

4. 抗?jié)B、抗裂要求高。作為貯存垃圾的容器，垃圾倉(cāng)對(duì)滲濾液的抗?jié)B要求和抗裂要求比較高。倉(cāng)體一旦開(kāi)裂，甚至有裂縫出現(xiàn)，維修難度很大。已建焚燒廠(chǎng)中出現(xiàn)過(guò)垃圾倉(cāng)倉(cāng)體開(kāi)裂情況，見(jiàn)圖2，因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和施工環(huán)節(jié)都要作為工程重點(diǎn)、難點(diǎn)對(duì)待。

圖2. 倉(cāng)體開(kāi)裂

5. 防腐要求高。因?yàn)槔煞謴?fù)雜，滲濾液具有腐蝕性，且垃圾倉(cāng)使用壽命一般為50年，因此垃圾倉(cāng)的防腐要求較高。

二、結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)應(yīng)注意問(wèn)題

1. 垃圾堆載取值。

通常未經(jīng)壓縮的垃圾容重為0.3～0.6噸/m?，焚燒廠(chǎng)處理的垃圾成分復(fù)雜，包

括大量含水量很高的垃圾，比如廚余垃圾[1]，而生活垃圾的含水量可高達(dá)77.47%[2]。此外，因?yàn)槔逊e時(shí)間很長(zhǎng)，發(fā)酵作用還產(chǎn)生大量的滲瀝液[3]，這些都提高了垃圾容重。所以，垃圾容重的取值應(yīng)將液體和長(zhǎng)期堆載的因素考慮進(jìn)去。由現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)的情況看，卸料平臺(tái)標(biāo)高下垃圾中液體所占比例很大，堆積時(shí)間長(zhǎng)，垃圾容重建議取值為0.9～1.1噸/m?，卸料平臺(tái)標(biāo)高以上的垃圾中所含液體比例相對(duì)較低，垃圾容重建議取值為0.5～0.7噸/m?。

2. 垃圾倉(cāng)倉(cāng)壁設(shè)計(jì)

垃圾倉(cāng)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，倉(cāng)體壁厚度在卸料平臺(tái)以下為500mm左右，

卸料平臺(tái)以上標(biāo)高為350mm左右。因此鋼筋混凝土墻體剛度很大，在抗震設(shè)計(jì)

中應(yīng)首先進(jìn)行地震作用下倉(cāng)壁的驗(yàn)算；然后，應(yīng)對(duì)倉(cāng)壁進(jìn)行垃圾堆載下的靜載驗(yàn)算，前后計(jì)算取包絡(luò)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3. 垃圾倉(cāng)整體建模分析

垃圾倉(cāng)與卸料平臺(tái)作為整體結(jié)構(gòu)，在建模分析時(shí)應(yīng)注意倉(cāng)體三邊局部樓板的

設(shè)置。

首先，在布置工藝設(shè)備處的樓板要加厚，目的是達(dá)到一定剛度，起到對(duì)倉(cāng)壁支撐的作用。且在不影響工藝布置的情況下，應(yīng)盡可能增加倉(cāng)壁周?chē)臉前逶O(shè)置，增加對(duì)倉(cāng)體的環(huán)向約束，如不能設(shè)置樓板，應(yīng)增加環(huán)向箍梁。

其次，因樓板上經(jīng)常開(kāi)有設(shè)備孔洞，且孔洞面積較大，因此模型分析時(shí)應(yīng)將板單元設(shè)置為彈性膜進(jìn)行分析，避免梁板計(jì)算中出現(xiàn)失真情況。

最后，驗(yàn)算倉(cāng)壁時(shí)，垃圾對(duì)倉(cāng)體寬度方向的加載設(shè)置，宜驗(yàn)算單邊加載情況和雙邊加載情況，取包絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4. 垃圾倉(cāng)倉(cāng)壁與柱子（如扶壁柱）的連接處，柱子與倉(cāng)壁的配筋率相差較

大，由于應(yīng)力集中的原因，應(yīng)在倉(cāng)壁與柱交接部位增設(shè)附加水平縱向鋼筋，長(zhǎng)度可取柱外1.5m～2.0m，且放置在受力筋外側(cè)。

三、垃圾倉(cāng)的防腐措施

在垃圾倉(cāng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮滲瀝液對(duì)混凝土腐蝕的問(wèn)題。

1. 可優(yōu)先選用抗硫酸鹽侵蝕能力強(qiáng)的水泥，如粉煤灰硅酸鹽水泥或火山灰硅酸鹽水泥。

2. 可加大倉(cāng)壁內(nèi)側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度，建議應(yīng)大于40mm。

3. 建筑做法上可在倉(cāng)壁內(nèi)側(cè)涂抹防腐涂料。

4. 倉(cāng)壁施工時(shí)，混凝土中可添加抗腐蝕類(lèi)添加劑。

四、裂縫控制

垃圾倉(cāng)為大體積超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)，倉(cāng)底底板、倉(cāng)壁裂縫控制寬度不大于0.2mm。

1. 為解決大體積混凝土收縮的問(wèn)題，地下結(jié)構(gòu)混凝土中摻入一定量的外加劑，以提高混凝土的密實(shí)度和和在混凝土中建立自應(yīng)力，以抵抗水泥水化熱及其他因素引起的收縮拉力。

2. 結(jié)構(gòu)的開(kāi)口部位、突出部位因收縮應(yīng)力集中易出現(xiàn)裂縫，與室外相連接的部位受溫差的影響較大容易開(kāi)裂，這些部位應(yīng)適當(dāng)增加附加鋼筋，增強(qiáng)抗裂能力。

五、垃圾倉(cāng)的防撞措施

1. 垃圾倉(cāng)的頂部、進(jìn)料口位置、有棱角的部位應(yīng)采用外包鋼板防護(hù)。

2. 垃圾倉(cāng)底部、卸料平臺(tái)標(biāo)高下倉(cāng)壁內(nèi)側(cè)應(yīng)設(shè)置抗沖擊性好、耐磨、耐腐蝕性的材料。

六、施工應(yīng)注意問(wèn)題

因垃圾倉(cāng)混凝土體量很大，在施工環(huán)節(jié)應(yīng)注意以下問(wèn)題：

1. 垃圾倉(cāng)倉(cāng)底為筏板或樁筏結(jié)構(gòu)，一般情況下設(shè)置有后澆帶或者后澆加強(qiáng)帶，施工水平較高的單位可不設(shè)后澆帶，而采用分倉(cāng)跳倉(cāng)法進(jìn)行施工。

2. 垃圾倉(cāng)倉(cāng)壁處的后澆帶應(yīng)按圖施工，不可取消，并注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。

3. 垃圾倉(cāng)倉(cāng)壁進(jìn)行混凝土澆搗養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管，注意澆搗和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量，避免倉(cāng)壁內(nèi)部澆搗不密實(shí)、養(yǎng)護(hù)不到位情況發(fā)生。

七、運(yùn)行期間檢測(cè)

國(guó)內(nèi)雖建好百余座垃圾焚燒廠(chǎng)，但是對(duì)已建垃圾倉(cāng)缺乏定期檢測(cè)監(jiān)管。有關(guān)

部門(mén)應(yīng)制定相關(guān)條文，按5年或10年為等級(jí)，對(duì)垃圾倉(cāng)進(jìn)行安全性、耐久性檢測(cè)，確保結(jié)構(gòu)安全和環(huán)境安全。

結(jié) 論

因垃圾焚燒廠(chǎng)垃圾倉(cāng)功能和使用條件的特殊性，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)注意概念設(shè)計(jì)，

加強(qiáng)重點(diǎn)部位的受力和耐久性設(shè)計(jì)；在施工環(huán)節(jié)，應(yīng)大力加強(qiáng)監(jiān)管，避免因施工因素造成垃圾倉(cāng)倉(cāng)壁先天不足，為后續(xù)使用造成隱患；有關(guān)部門(mén)應(yīng)對(duì)垃圾倉(cāng)進(jìn)行定期檢測(cè)，以保證結(jié)構(gòu)和環(huán)境安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 雷陽(yáng)明，申哲民， 吳旦， 邱江， 黃興華，王文華. 上海市生活垃圾含水量調(diào)查和處理對(duì)策分析. 環(huán)境衛(wèi)生工程，2005，01.

[2] 大連市環(huán)境衛(wèi)生管理處. 2008年大連市城市中心區(qū)生活垃圾性質(zhì)調(diào)查結(jié)果. 2009.

[3] 吳惠鵬. 城市垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)滲瀝液特性、處理技術(shù)重點(diǎn)分析及工藝路線(xiàn)探討. 廣東化工，2009，06.

作者簡(jiǎn)介：陳昆（1979- ）；男；漢族；籍貫：四川省簡(jiǎn)陽(yáng)市；供職單位：中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司；學(xué)位：碩士；研究方向：結(jié)構(gòu)工程。