全地下式污水處理廠抗?jié)B混凝土施工技術(shù)

呂利明

（中交一公局集團(tuán)第六工程有限公司，天津 300450）

0 引言

目前，城市污水情況較為嚴(yán)重，因此建立了很多全地下式污水處理廠。在對(duì)全地下式污水處理廠進(jìn)行施工時(shí)，往往會(huì)采用一體式的模式來(lái)進(jìn)行日常水資源的處理，雖然可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，但在實(shí)際的工作中常常會(huì)出現(xiàn)問題，例如污水滲漏問題，加重污水處理的壓力，對(duì)未來(lái)的發(fā)展以及技術(shù)的創(chuàng)新也會(huì)產(chǎn)生一定的消極影響。不僅如此，還有一部分污水處理廠不明確綠化、農(nóng)田以及城市回用水的劃定范圍和標(biāo)準(zhǔn)，造成處理環(huán)節(jié)繁雜，且抗裂、防滲等問題的處理效果并不明顯。另外，由于污水處理廠的特殊性，一旦出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境造成不同程度的污染，為居民的人身安全埋下隱患。因此，該文對(duì)全地下式污水處理廠抗?jié)B混凝土施工技術(shù)進(jìn)行分析。首先安裝抗?jié)B池壁與底板，固定沉降抗?jié)B螺栓，再構(gòu)建全地下式膨脹加強(qiáng)帶抗?jié)B混凝土截面，采用控制全地下伸縮縫的方法完成抗?jié)B混凝土施工，最后用實(shí)例分析的方式證明設(shè)計(jì)效果。

1 全地下式污水處理廠抗?jié)B混凝土施工技術(shù)

1.1 抗?jié)B池壁與底板安裝

通常情況下，抗?jié)B結(jié)構(gòu)的主要支撐為抗?jié)B池壁以及抗?jié)B底板，主要作用是將結(jié)構(gòu)內(nèi)的抗?jié)B裝置以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，構(gòu)建一個(gè)完整、系統(tǒng)的抗?jié)B系統(tǒng)。為達(dá)到這一目的，可以從以下幾個(gè)方面入手。首先，可以在基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)上設(shè)置池壁中的水平施工縫，并計(jì)算水平縫隙與承壓墻體之間的安全距離，如公式（1）所示。

式中：表示安全距離，表示承壓預(yù)應(yīng)力差值，表示水平寬度。

通過上述計(jì)算，最終可以得出實(shí)際的安全距離。對(duì)污水處理廠來(lái)說，一般會(huì)采用循環(huán)可持續(xù)的方式來(lái)關(guān)聯(lián)各抗?jié)B結(jié)構(gòu)，但部分污水處理廠抗?jié)B結(jié)構(gòu)與一般的廠子存在一定差異，因此其內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)設(shè)定為區(qū)域性的，每個(gè)區(qū)域的抗?jié)B裝置以及架構(gòu)也都是獨(dú)立運(yùn)行的，這種方式雖然可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的防滲漏目標(biāo)，但在實(shí)際控制過程中，很難對(duì)各個(gè)單元進(jìn)行掌控，而且雙向處理的穩(wěn)定性較差。為了避免該問題出現(xiàn)，可以將自身結(jié)構(gòu)內(nèi)部的膨脹加強(qiáng)帶設(shè)定距離調(diào)整為15.35cm～25.05cm，并在抗?jié)B池壁的平面上進(jìn)行距離標(biāo)記。然后，需要將膨脹加強(qiáng)帶過渡區(qū)域的距離設(shè)定在25.65cm～30.25cm，以增加內(nèi)部結(jié)構(gòu)運(yùn)行過程中的外部壓力，而且這對(duì)上下兩層的承壓鋼筋的使用效果也具有益處。

在完成水平承壓縫隙的設(shè)定后，為提升抗?jié)B結(jié)構(gòu)的整體性與穩(wěn)定性，可以在基礎(chǔ)池壁上設(shè)置雙向的平衡板，該平衡板應(yīng)該與池底板等高。如圖1所示。

圖1 ??池壁與底板安裝結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)圖1可以完成多池壁與底板安裝結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。結(jié)合實(shí)際的承壓效果以及全地下式的抗?jié)B處理結(jié)構(gòu)，完成基礎(chǔ)性的抗?jié)B處理，為后續(xù)的施工奠定基礎(chǔ)條件。

1.2 沉降抗?jié)B螺栓固定

在完成對(duì)抗?jié)B池壁與底板的安裝后，還需要結(jié)合實(shí)際的施工要求，對(duì)所設(shè)定的沉降式抗?jié)B螺栓進(jìn)行二次固定。通常情況下，抗?jié)B螺栓的固定需要進(jìn)行多次核定與審查。為此，可以先利用穿墻螺栓架構(gòu)帶止水片與整體的阻斷抗?jié)B結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)，形成基礎(chǔ)的固定處理，再根據(jù)對(duì)應(yīng)的抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)內(nèi)部抗?jié)B螺栓固定的松緊度，并劃定對(duì)應(yīng)的凹模覆蓋區(qū)域，具體如圖2所示。

圖2 抗?jié)B螺栓固定結(jié)構(gòu)圖示

根據(jù)圖2可以完成對(duì)抗?jié)B螺栓固定結(jié)構(gòu)的建立，根據(jù)上述基礎(chǔ)抗?jié)B結(jié)構(gòu)的安裝與關(guān)聯(lián)，形成沉降式的可調(diào)節(jié)加固架構(gòu)，為后續(xù)的全地下式的抗?jié)B施工工作奠定基礎(chǔ)。

1.3 全地下式膨脹加強(qiáng)帶抗?jié)B混凝土截面構(gòu)建

在固定沉降抗?jié)B螺栓后，再結(jié)合實(shí)際的施工需求，增加全地下式的承壓抗?jié)B截面，采用膨脹加強(qiáng)帶進(jìn)行特定模式的關(guān)聯(lián)，考慮到抗?jié)B的實(shí)際效果，需要使用混凝土截面來(lái)構(gòu)建，確保最終的抗?jié)B效果。

通常情況下，在膨脹加強(qiáng)帶的安裝過程中，需要加置15%～20%的水平溫度鋼筋，并將其均勻劃分為上下兩個(gè)層級(jí)，在水平溫度鋼筋前設(shè)定保溫裝置，以達(dá)到冬季保溫的目的。在此時(shí)，水平溫度鋼筋處于垂直于膨脹加強(qiáng)帶的狀態(tài)，且長(zhǎng)度需要保持在10.23cm～12.35cm，并進(jìn)行一定延伸，以確保實(shí)際的應(yīng)用效果。

根據(jù)全地下式的處理規(guī)定以及預(yù)設(shè)的范圍，構(gòu)建基礎(chǔ)的抗?jié)B層級(jí)，獲取基礎(chǔ)建設(shè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，計(jì)算出承壓混凝土直徑底板的實(shí)際厚度，如公式（2）所示。

式中：表示直徑底板的實(shí)際厚度，表示應(yīng)變重合比值，表示承壓面積。

通過上述計(jì)算可以得出實(shí)際的直徑底板厚度。再根據(jù)直徑底板的厚度，設(shè)計(jì)一次性澆筑結(jié)構(gòu)，并關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng)的承壓墻。在抗?jié)B底層進(jìn)行澆筑，并對(duì)基礎(chǔ)性的指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行預(yù)設(shè)。采用全地下式的承接結(jié)構(gòu)，將基礎(chǔ)的抗?jié)B裝置與膨脹加強(qiáng)帶式的全地下式結(jié)構(gòu)進(jìn)行縱向連接，形成一個(gè)大面積的截面，以利用混凝土修復(fù)，并對(duì)預(yù)設(shè)的截面面積作一定的延伸與擴(kuò)展。同時(shí)，還需根據(jù)抗?jié)B的施工范圍，對(duì)污水抗?jié)B的極限標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更改，同時(shí)改變污水處理池的單元抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)以及整體的統(tǒng)一，營(yíng)造更加安全、穩(wěn)定的污水處理抗?jié)B內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

1.4 全地下伸縮縫控制實(shí)現(xiàn)抗?jié)B混凝土施工處理

在構(gòu)建完全地下式膨脹加強(qiáng)帶抗?jié)B混凝土截面后，需要采用全地下伸縮縫控制的方式，來(lái)完成抗?jié)B混凝土施工的最終處理?？梢越Y(jié)合對(duì)應(yīng)的防滲要求，進(jìn)行全地下伸縮縫的多項(xiàng)設(shè)置，并計(jì)算出對(duì)應(yīng)的極限伸縮距離，如公式（3）所示。

式中：表示極限伸縮距離，表示圓環(huán)抗?jié)B系數(shù)，表示沉降基礎(chǔ)值，表示重合差異值。

通過上述計(jì)算可以得出實(shí)際的極限伸縮距離，并將其作為全地下式抗?jié)B結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合上述設(shè)定，調(diào)整細(xì)格柵止水帶的松緊狀態(tài)，如圖3所示。

圖3 細(xì)格柵止水帶松緊調(diào)節(jié)圖

根據(jù)圖3可以完成對(duì)細(xì)格柵止水帶松緊調(diào)節(jié)處理。再根據(jù)不同的需求，對(duì)止水帶的松緊度進(jìn)行調(diào)整與修改。需要注意的是，止水帶的松緊狀態(tài)對(duì)抗?jié)B混凝土的單元孔控制效果有一定的影響，所以在調(diào)動(dòng)調(diào)節(jié)的過程中，必須根據(jù)固定的混凝土抗?jié)B標(biāo)準(zhǔn)以規(guī)范處理，避免出現(xiàn)抗?jié)B結(jié)構(gòu)裂縫或者因?yàn)樗畨哼^大爆裂等情況，并進(jìn)一步提升抗?jié)B結(jié)構(gòu)整體的安全性與穩(wěn)定運(yùn)行性，推動(dòng)施工技術(shù)的完善優(yōu)化。

2 實(shí)例分析

為驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的效果，選取D污水處理廠作為該實(shí)例分析的主要目標(biāo)對(duì)象，考慮到測(cè)試結(jié)果的精準(zhǔn)性和可靠性，需要在相同的環(huán)境之下完成分析，并將最終得出的實(shí)例分析結(jié)果以比照的形式研究。

2.1 D污水處理廠抗?jié)B施工現(xiàn)狀

該工程主要是對(duì)全地下式污水處理廠抗?jié)B混凝土施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析與驗(yàn)證。D污水處理廠的規(guī)模相對(duì)較大，是一座老式的污水處理機(jī)構(gòu)，廠內(nèi)包括粗格柵間、水源調(diào)度裝置、進(jìn)水泵房、格柵組裝間以及處理污水時(shí)可用的沉砂池、終沉池、銷毀池等，如圖4所示。

由圖4可以了解到污水處理池的基本情況，且各個(gè)裝置以及結(jié)構(gòu)之間存在較大的聯(lián)系。D污水處理廠一直采用的是傳統(tǒng)的污水處理方式，并且對(duì)應(yīng)的防滲、防裂等措施的應(yīng)用時(shí)限也相對(duì)較長(zhǎng)，部分也已經(jīng)達(dá)到使用壽命的最高點(diǎn)，需要及時(shí)進(jìn)行處理與更換。由于上述因素的影響，嚴(yán)重影響了D污水處理廠抗?jié)B施工現(xiàn)狀，阻礙后續(xù)處理工作。

圖4 污水處理池圖

2.2 D污水處理廠全地下式抗?jié)B施工實(shí)證

該文在對(duì)D污水處理廠抗?jié)B現(xiàn)狀進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合施工的要求以及全地下式抗?jié)B處理的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)例驗(yàn)證。構(gòu)建D污水處理廠的相關(guān)抗?jié)B內(nèi)部結(jié)構(gòu)。考慮到防滲要求及標(biāo)準(zhǔn)不斷變化，在上述基礎(chǔ)上增加一個(gè)更靈活的防滲極限調(diào)整裝置，如圖5所示。

圖5 E2防滲調(diào)節(jié)閥圖

根據(jù)圖5可以完成對(duì)E2防滲調(diào)節(jié)閥的設(shè)定。結(jié)合上述的基礎(chǔ)底層結(jié)構(gòu)，對(duì)每個(gè)抗?jié)B層級(jí)進(jìn)行混凝土澆筑振搗，并對(duì)最終的滲水量測(cè)定，如公式（4）所示。

式中：表示滲水量，表示重合距離，表示極限防滲標(biāo)準(zhǔn)值，通過上述計(jì)算可以得出實(shí)際的滲水量，在不同的污水處理環(huán)境下，對(duì)應(yīng)的滲水量也存在一定差異，為此以比照的形式驗(yàn)證最終的測(cè)試結(jié)果，見表2。

根據(jù)表2可以得出實(shí)際的測(cè)試結(jié)果：與傳統(tǒng)技術(shù)相對(duì)比，最終核定的滲水量均控制在5 m以下，表明其實(shí)際的抗?jié)B效果更佳，整體的抗?jié)B結(jié)構(gòu)也更加靈活，穩(wěn)定，具有使用的價(jià)值。

表2 實(shí)證結(jié)果對(duì)比照分析表

3 結(jié)語(yǔ)

以上是對(duì)全地下式污水處理廠抗?jié)B混凝土施工技術(shù)分析與驗(yàn)證的全過程。與傳統(tǒng)的防滲漏技術(shù)相對(duì)比，該文設(shè)計(jì)的效果更佳。但為了進(jìn)一步提升技術(shù)的優(yōu)越性，還需要在復(fù)雜的污水處理環(huán)境中，結(jié)合混凝土施工的模式，制定具體的防滲標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范，采用設(shè)置隔離層，增加二次張拉的方式，完成對(duì)混凝土的二次振搗。與此同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合全地下式的防滲架構(gòu)，調(diào)整對(duì)應(yīng)的處理環(huán)節(jié)，根據(jù)固定的配合比在混凝土中添加外加劑，嚴(yán)格控制施工的材料質(zhì)量以及進(jìn)度，明確相關(guān)的防滲指標(biāo)。并結(jié)合污水處理廠的防滲標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定動(dòng)態(tài)的防滲指標(biāo)，使全地下式污水處理廠抗?jié)B混凝土施工技術(shù)發(fā)展邁上新臺(tái)階。