卵形消化池設(shè)計與施工

1、卵形消化池設(shè)計與施工 摘要：本 文根據(jù)某污水處理廠工程中的卵形消化池的工 程實踐，簡要介紹 了卵形消化池設(shè)計與施工過程。矢鍵詞：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力卵形消化池1概況隨著國家逐步重視環(huán)境保護(hù)工作和對污水處理工程的 投入力度加大，污泥消化池作為部分污水處理工藝中的必不可少 的構(gòu)筑物隨之出現(xiàn)大型化。卵形消化池適合于建立大容量 （10000m3以上）的消化池，為了適應(yīng)設(shè)計市場的這種形勢，提高 我院的設(shè)計競爭能力，設(shè)計卵形消化池是非常必要的。在我院承擔(dān)設(shè)計的杭州四堡污水處理二期擴(kuò)建工程中，擬建立三座單池容量為10700m3的卵形消化池。另外，在我院承 擔(dān)設(shè)計的濟(jì)寧污水處理廠工程中，擬建立單池容量為lXXm3的卵

2、 形消化池，因而設(shè)計卵形消化池也是工程的需要。在市政給水排水工程設(shè)計中，污泥消化池在國內(nèi)以往多采用 柱形消化池，我院設(shè)計的某污水處理廠單池容量為6000m3柱形消 化池，地面以上高度為25m，池體5/6位于地面以上，如圖1所示。與圖1所示柱形消化池相比較，卵形消化池污泥攪拌沒 有死角，保溫效果較好，池體受力性能較好，適合于建立大容量 （10000m3以上）的消化池（見表1），因而杭州市四堡 污水處理 廠擴(kuò)建工程中采用三個單池容量107000m3的卵形 消化池。該卵形消化池地面以上高度為31m,地面以下高度位，采用鉆孔灌注樁樁基基礎(chǔ)，平均樁長45m正常運(yùn)行時池內(nèi)最大水頭高度為竝m池內(nèi)氣壓為/ m

3、2池內(nèi)溫度保持在35 C左右， 池內(nèi)氣體對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)腐蝕性，池內(nèi)污泥具有弱腐蝕 性。采用雙向無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系，其壁上不設(shè)扶壁柱，如圖2所 示，池體的剖面圖如圖3所示。表1卵形消化池與柱形消化池對比表序號內(nèi)容柱形消化池卵形消化池1外表柱形，有環(huán)梁突出。平滑過渡，較美觀。2容積適合建造10000m3以下可以達(dá)15000m3及以上3內(nèi)池壁池內(nèi)壁有死角 池內(nèi)壁平滑，沒有死角4保溫表面積較大，耗費(fèi)較多的保溫材料，保溫效果差。表面積相 對較小，保溫材料耗費(fèi)少，保溫效果好，更能滿足工藝要求。5占地面積較大較小6預(yù)應(yīng)力體系環(huán)向采用預(yù)應(yīng)力采用環(huán)向、豎向雙向預(yù)應(yīng)力體系7工程造價較大建造lXXm3以上的池

4、體較柱形的要節(jié)省2設(shè)計回顧設(shè)計要解決的主要問題卵形消化池在國外早已普及，由于其在工藝、結(jié)構(gòu)上的優(yōu) 點(diǎn)，國內(nèi)早在九十年代初即有設(shè)計卵形消化池的設(shè)想，但至今建 成的為數(shù)極少，可借鑒的經(jīng)驗不多，在我院設(shè)計尚屬首次。卵形 消化池的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作遇到的新問題很多，存在的主要問題歸結(jié) 為以下四點(diǎn)：(1) 無卵形池的力學(xué)計算模型及力學(xué)分析程序；(2) 沒有進(jìn)行卵形池的內(nèi)力分析；(3) 未進(jìn)行卵形池的預(yù)應(yīng)力工程設(shè)計；(4) 無卵形池的結(jié)構(gòu)構(gòu)造方法。實施一：針對卵形池的力學(xué)計算模型及力學(xué)分析程序主要經(jīng)歷以下步驟：(1) 收集資料；(2) 計算機(jī)程序的選擇；(3) 程序的試算；(4) 計算模型建立。我們建立起的卵形

5、消化池的力學(xué)計算模型，把高達(dá)45m的卵形消化池分為上部殼體部分和下部塊體部分，單元總數(shù) 約8000個。程序計算誤差在10%以內(nèi)，結(jié)果令人滿意，圖4為 所建立空間整體計算模型。實施二：針對沒有進(jìn)行卵形池內(nèi)力分析(1) 單一荷載工況下的應(yīng)力和內(nèi)力分析計算(矢鍵步 驟)。卵形消化池的單一荷載工況細(xì)分起來有12種之多，每一種 荷載工況分析整理成右圖所示的結(jié)果，作為下一道計算的依據(jù)， 每一個結(jié)果所需要處理的數(shù)據(jù)個數(shù)大約為40000個數(shù)據(jù)處理完 全依靠自行幵發(fā)的專業(yè)程序完成。(2) 應(yīng)力內(nèi)力組合圖本工程的結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算根據(jù)有尖的國 家規(guī)范進(jìn)行，內(nèi)力分析必須考慮施工階段、正常使用階段、閉水 閉氣實驗階段的各種可能出現(xiàn)的荷載，需要考慮的荷載組合情況 分列如下：(1) 自重(2) 自重+預(yù)應(yīng)力施工狀態(tài)(3) 自重+預(yù)應(yīng)力+試水壓力(4) 自重+預(yù)應(yīng)力+試水壓力+氣壓力(5) 自重+預(yù)應(yīng)力+試水壓力+氣壓力+溫度作用