污泥干化焚燒車間預制拼裝技術研究

楊利軍

摘要：目前預制拼裝結構在大量的房建、市政橋梁等結構中應用相當普遍，但在以現澆、鋼結構為主的工業(yè)廠區(qū)建設中，卻寥若晨星?；诖耍狙芯恳阅稠椖抗こ虨槔?，從設計方案開始，對污泥處理廠的干化焚燒車間建設進行的詳細的介紹，對預制施工工藝中存在的相關技術進行了概括，并提出了完善的解決措施。

Abstract： At present， the prefabricated assembly structure is widely used in a large number of housing construction， municipal bridges and other structures. However， in the construction of industrial plants with cast-in-place and steel structures， it is like a morning star. Based on this， taking a project project as an example， from the design scheme， the detailed introduction of the drying and incineration workshop construction of the sludge treatment plant is carried out， the related technologies existing in the prefabrication construction process are summarized and proposed， and the perfect solutions are proposed.

關鍵詞：污泥干化焚燒車間;預制拼裝;設備保護

Key words： sludge drying incineration workshop;prefabrication assembly;equipment protection

中圖分類號：X703 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）13-0099-03

0 ?引言

目前隨著國家城市化進展不斷推進，各種新工藝、新設備、新材料也不斷涌現，預制混凝土構件越來越多的應用于各類建筑當中，并逐漸以工業(yè)集成化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的勞動密集型的建筑產業(yè)，在越來越多的建筑結構中所被采用，目前已形成普遍之勢。如何將此工藝引入以工業(yè)化為主的污泥干化焚燒車間的建設中，對于目前處于環(huán)保大背景下的整個污泥處理行業(yè)及污水處理行業(yè)等，有相當重要的借鑒意義?？梢詫S區(qū)的建設進行工業(yè)化、集約化管理，加快建設周期，及時投入運行。本研究以某污泥項目為實例，對其中污泥干化焚燒車間單體建設展開相關研究及分析。

1 ?工程概況

某污水處理廠污泥處理二期工程，作為該片區(qū)的托底工程，需與在建的某污泥處理完善工程協(xié)同處理石洞口片區(qū)的污泥，污泥處理規(guī)模為128tDs/d，其中污泥濃縮脫水處理20tDs/d，污泥干化處理量20tDs/d，污泥焚燒處理量128tDs/d。其中廠區(qū)核心單體為污泥干化及焚燒車間——一座2層混凝土框架結構，包含污泥接收、焚燒、干化和煙氣處理等配套單元，構筑物尺寸為124m×89.6m，單體建筑總高度26.8m，其中地面以上建筑高度24m，地面以下構筑物埋深2.8m，預制范圍為主樓2層為預制梁+鋼筋桁架模板樓板的形式，柱間層為預制梁，屋頂層為預制梁+鋼筋桁架模板樓板的形式。

2 ?背景概述

本工程中污泥焚燒車間，由于工期緊、施工高度大，進口設備精密程度高，防護措施嚴格，各類大型設備必須安裝就位后，再實施后續(xù)結構墻板施工。如采用全現澆鋼筋砼結構，結構腳手架、立模、澆筑等工序交錯繁雜，工期則無法保證，且對以設備為主的工業(yè)廠房來說，各類微小的防護不到位、碰撞等都將造成不可估量的損失。故根據總體進度及設計要求，采取預制構件等預制拼裝工藝，在確保結構強度的同時，既滿足對工期、質量、安全的各項要求，又滿足對貴重設備的保護要求。本次預制拼裝技術旨在用于解決在一大設備為主的大型工業(yè)廠房中工期、質量、設備防護之間的矛盾問題。

3 ?技術準備及現場準備

3.1 技術準備

本項目在設計過程中，采用BIM技術，進行構件的模擬拼裝，盡量減少安裝時的沖突。并通過在構件工廠預制和制作中的精度控制，整合設計院機電圖紙，對所有預埋點位進行定位，將點位明確到預制構件上，便于廠家深化設計單位更加深入的領會設計意圖，及時出具生產加工的藍圖。同時將現澆部位的預埋點位和管線走向進行確定，確保預埋管線能與預制的預埋線盒準確對接，使得構件的深化加工設計圖與現場的可操作性充分同步，作業(yè)前，根據方案和要求對預制吊裝施工班組、土建施工班組以及機電安裝施工班組進行交底，及時進行各專業(yè)之間的協(xié)調，重點包括汽車吊使用時間段、工作界面劃分、穿插施工的要求、互相配合的節(jié)點等，避免過程中因為配合不當而影響工期和進度。同時將施工垂直吊運機械選用與構件的尺寸有效組合;使裝配構件的臨時固定連接、位置校正、裝配誤差控制、節(jié)點防水等進行有效控制。

3.2 現場準備

本廠房內各類設備、工藝管道、儀表器具等繁多，為確保已安裝設備的保護工作，必須對各類設施進行分類、分區(qū)、分形式，做到全覆蓋的防護原則，首先對各類表具，閥門、細小管道等進行專門防護，設置獨立的防護膜或防護殼，設備外用塑料膜或防水油布進行包裹，接口處用密封膠進行封閉。再對設備主體外部，搭設防護腳手架，并鋪設防護竹籬笆，防護過程落實專人進行檢查，同時根據日常巡查制度，對完成保護的設備、儀表器具等進行加強巡視，做好防護、防潮、防水等工作，確保預制構件吊裝前各類防護措施有效。

4 ?預制拼裝技術要點

4.1 主要施工流程

預制構件主要施工流程：軸線標高測量復核→預制墻板進場驗收→ 起吊就位 → 臨時固定→軸線標高復測 →結構筋安裝→模板→現澆砼接頭→ 養(yǎng)護→拆模。

4.2 起重吊裝技術要點

本工程設計單件板塊最大重量7-14.8噸左右，采用 1 臺汽車吊（STC1000T）和1臺汽車吊（STC550T）吊裝施工，根據計算：汽車起重機可以在車間二層預制梁范圍內全覆蓋，根據汽車起重機型號參數表（配重40.2T）計算，在臂長40.6m 時工作幅度26m內的可以吊裝12.3T的預制梁，車間最重的構件為11.15T，故滿足吊裝要求;汽車起重機：STC550T，汽車起重機將車間柱間預制梁全覆蓋，根據汽車起重機型號參數表（配重10.5T）計算，在臂長26.81m 時工作幅度12m內的可以吊裝13.3T的預制梁，車間最重的構件為11.18T，故滿足吊裝要求。構件的吊點根據設計要求進行設置，靠近就位位置后由人工接近后就位對中。

預制構件吊裝流水作業(yè)占用時間將直接影響施工周期，根據現場進行試吊，及前期BIM進行優(yōu)化，對單塊預制構件吊裝時間根據表1各要素進行統(tǒng)計，具體預制構件吊裝周期如表1所示。

4.3 構件吊裝施工排布

在吊裝構件中，本項目構件數量大、型號多、多層次，合理進行平面布置是一項很重要的工作，合理布置可以減少構件二次搬運，并充分發(fā)揮機械效率。平面布置的原則：要根據塔吊的性能，平面布置及運輸路線，構件、料具堆放應按“重近輕遠”的原則，布置在汽車吊相應的回轉半徑之內，要滿足安裝順序與安裝工藝的要求。

本工程2層開始往上至頂層采用預制梁板構件，根據預制設計要求，在2層主梁鋼筋綁扎完畢后，2層主梁混凝土澆筑前，進行2層預制梁埋件的布置和固定，之后再進行2層主梁混凝土澆筑。在2層主梁完成后，根據方案預制梁開始自北向南方向吊裝此跨所有的預制梁構件，完成每跨后，按要求完成各跨預制梁。鋼筋桁架模板的布置在某跨預制梁吊裝完成后依次布置。根據現場施工進度安排，合理調配資源，提前通知構件廠加工對應的構件并提前進場，以便構件進場驗收和堆放。

吊裝過程：采取單機吊裝法，由內向外進行。吊裝墻先將吊鉤對準預制梁中心，以防預制梁吊起后向一側傾斜，兩端各綁一根20-30m長的溜繩，將預制梁吊離地面，盡量穩(wěn)住預制梁防止擺動。當預制梁穩(wěn)住后平緩吊起，吊至過牛腿面高約50cm時，用溜繩配合吊臂轉動，使預制梁兩端對準牛腿定位點，然后落鉤。當預制梁梁底剛與牛腿頂接觸時，停住吊鉤，用撬棒微微撬動，使預制梁中心線與設計要求重合，對準后落鉤。同時對角施焊，完全焊好后，用短筋將預制梁頂U型箍和框架主梁梁頂的U型箍焊接，使預制梁垂直穩(wěn)定后脫鉤，并進行裝第二根預制梁吊裝。

4.4 預制構件拼縫及接頭技術簡析

根據本項目特點，經項目部前期籌劃，共計劃分為兩種工況條件：

工況一：屋頂部分梁柱構造節(jié)點：如圖1所示。

屋頂部分梁柱，在吊車安裝就位后進行混凝土澆筑，將預留鋼筋進行立模板澆筑施工，預制梁處設置凹接口，澆筑前尤其注意模板拼縫連接，確保拼縫嚴密不漏漿，并在振搗過程中，加強觀測，防止模板偏位，造成后澆帶尺寸偏差過大，造成梁板受力不均。

工況二：柱間層梁鉸接連接及二層梁主次梁鉸接構造節(jié)點：如圖2、圖3所示。

柱間層梁鉸接連接及二層梁主次梁鉸，需在預制梁及梁柱端部設置預制金屬件，并預留約3cm作為伸縮縫，架設完成后及時核對軸線偏位，確保結構整體性。置標高調節(jié)鋼板，進行微調。

待各節(jié)點吊裝及澆搗砼完成，砼強度達到設計及規(guī)范要求后，拆除構件臨時支撐及臨時固定點，再按結構層施工工序進行后一道工序施工。

4.5 交叉作業(yè)技術要點

焚燒區(qū)焚燒爐安裝需要土建完成焚燒爐基礎后移交安裝單位進行設備吊裝，待設備吊裝完成后，土建進行此區(qū)域立柱及屋面吊裝。

煙氣處理區(qū)設備安裝，需要土建完成周邊立柱結構后進行，安裝單位進行余熱、靜電、布袋、濕式脫酸塔等大型設備吊裝，待煙氣處理區(qū)大型設備吊裝完成后土建進行屋面封頂工作。

現場土建施工與設備安裝交叉施工階段，執(zhí)行每日作業(yè)票申請制度，土建和安裝每日擬施工作業(yè)部位，作業(yè)內容施工前提前進行申請，批準后方可施工。作業(yè)票由現場施工負責人提交項目部技術總工和生產經理審核確認，最后由項目經理進行審批批準執(zhí)行。

4.6 工期、費用情況對比

通過采用工廠批量化生產，明顯提高建筑產品的質量，并確保了尺寸精度要求，本項目原定焚燒車間結構施工工期約為10個月（含設備安裝），實際約8個月，為后續(xù)建筑結構施工提供了有力的工期保障，并順利完成施工節(jié)點要求。

根據費用測算，原現澆方案綜合費用約為2128.9萬元，預制費用約為1800.5萬，增加投資約328萬，根據項目總體工期節(jié)約、效率提升等總體比對，費用投入，方案調整對于整個項目來說，在可控范圍內。如表2所示。

5 ?總結

本項目共計起重吊裝預制拼裝構件約810噸，分為70個結構件，施工總周期為半個月，對比傳統(tǒng)現澆結構，單體施工工期壓縮約三分之二，對本項目整個施工工期節(jié)點，有著相當大的影響意義，為后期設備安裝調試提供了充足的時間準備。

6 ?結束語

在本項目工程中，也存在的一定的局限，如預制構件墻板內側防腐問題質量要求高，常規(guī)預制構件廠無專業(yè)防腐人員進行施工，需預制拼裝完成后統(tǒng)一由專業(yè)單位進行實施。在實際的施工過程中，存在密閉空間作業(yè)等各類危險源，必須在后期防腐過程中，做好專人監(jiān)控工作，并加強通風換氣工作。為進一步提預制拼裝技術在大型工業(yè)廠房內的施工工藝的質量，應從多角度進行完善。具體來說，應主要從以下幾方面著手：第一，注重預制構件設計方案的進步一完善;第二，加強對現場施工人員的管理;第三，注重對現場施工質量的過程監(jiān)控、檢測和驗收工作。

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