宜昌污水处理消化池工程可变模板施工技术(一)

宜昌污水处理消化池工程可变模板施工技术
                                  黄菊华   刘三涛             
 （ 武汉一冶建筑安装工程有限责任公司,武汉  430080）
 
 摘要： 针对消化池空间双曲面结构特点，采用可用于曲面混凝土结构施工用的可调节钢模板单元、环形螺纹钢筋内楞、放射性辐杆支架及新型对拉螺杆杆组成的模板体系，该体系可以适应任何标高处的截面变化，具有加工容易、拼装简单，可重复周转使用，安装工效高，混凝土成形准确，外观一致性好等特点，有效地解决了异形结构模板施工的难题，提高了工效，降低了成本，成型后的混凝土内实外光，各项性能指标均满足设计要求。
关键词： 双曲面结构   曲率   可变模板   新型对拉螺杆   固定架  成果
 Construction Technique of Variable Formwork
 For Yichang Waste Water Treatment Digestion Tank  Project
 Huang Juhua    Liu Santao
 ( Wuhan CFMCC Construction & Installation Project Co. Ltd, Wuhan  430080，China )
  
 Extract:    In view of the characteristic of hyperboloid structure of digestion tank space, formwork system, which consists of adjustable steel formwork unit, annular thread steel bar’s back support, radioactive amplitude bar rack, new type counterpulling bolt bar, can be used for construction of hyperboloid concrete structure,  the said system can adapt to the section variation of any elevation and has the advantages of easy processing, simple assembly and repeated usage, efficient installation, precise formation of concrete and having even good looking in external shape, and has resolved the difficulty in the construction of abnormity structure formwork  and has increased the working efficiency and reduced the cost. The concrete after having been formed is condense internally and smooth in external shape, the indexes of various performances meet the requirement of design.
Key words:  Hyperboloid Structure   Curvature   Variable Formwork 
 New Type Counterpulling Bolt Bar    Fixing Support   Result
 
1  工程概况
 消化池工程属于宜昌市城区城建环保项目污水处理工程中的子项污水、污泥处理工程，位于污水处理厂的东北角，右靠临江溪，上临长江，共两座。在设计图中分别标识为A座和B座，对称布置。每座消化池的处理能力为30×104m3/d，采用中温消化，消化温度为33℃～35℃，池内设计正常泥位标高为38.032m，池内设计压力为500毫米水柱高，池内设计溢流泥位标高为38.532m。池内用沼气搅拌，每座池设三组共十八根搅拌立管，每次对三组进行逐个搅拌。
 消化池为蛋壳状现浇钢筋混凝土后张无粘结预应力结构，分为块体和壳体两个部分，总体高度为42.100m，其中地面以下为块体部分，高13.500m，地面以上为壳体部分，高28.600m。消化池沿竖直和水平方向存在两个曲面。沿竖直方向的曲面半径为固定值，其中内壁面曲面半径为R= 22m，外壁面曲面半径R=22.6m，由于内外壁曲面半径不同心，造成消化池池壁厚度呈变截面变化，即从下到上逐步由700mm缩减为400mm。在水平方向，由于消化池整体呈蛋壳状变化，所以其曲面半径按照由小到大，再由大到小的规律变化，曲面半径最小为1.0m，最大为11m。
 消化池标高8.000m以下混凝土强度等级为C30，8.000m以上混凝土强度等级为C40，锚固槽后浇混凝土强度等级为C45，混凝土抗渗等级为S8。消化池内壁混凝土采用采用DPS防渗、防腐、防碳化处理。外壁采用100mm厚高发泡聚氨脂作为保温材料后外挂双曲面彩色装饰钢板。
2  消化池模板工程特点
1）模板的长度和宽度都不宜过大，否则消化池的曲面形状无法保障。
2）由于消化池随着标高的变化其水平曲率半径也在不断变化，不同标高的周长不一致，因此，无论采用何种模板体系，每层模板都必须采用部分楔型模板进行调差处理，且水平曲率半径越小，采用的调差处理模板越多。
3）为保证消化池的曲面形状，在不采用特制定型大模板的情况下，其模板必须采用小块模板拼装而成，这样会造成模板接缝较多，影响混凝土拆模后的观感质量。因此，采用小块模板拼装而成的模板表面必须进行覆膜处理，以减少接缝和保证混凝土的观感质量。
4）为保证消化池模板安装质量，必须逐圈控制其标高及与其对应标高处的水平曲率半径。
3  消化池模板体系的选择
（1）模板体系理论分析：
 1)消化池水平曲面半径小，水平方向采用脚手钢管φ48×3.5mm加工成弧型内楞难度大、重复使用率低。因此水平方向选用环状螺纹钢筋做模板内楞，虽然钢筋的刚度小于钢管，但便于弯曲成形，加工方便，重复使用率高，能满足较小曲面半径变形要求，且2根钢筋组合也能满足模板支撑所需的强度、刚度要求。所以模板加固体系中，模板内楞( 水平方向)采用环状螺纹钢筋，外楞（垂直方向）则采用φ48×3.5mm钢管。
 2)选用双曲面壳体模板固定架技术，通过逐圈控制其标高及与其对应标高处的水平曲率半径确保消化池的曲面形状。利用CAD放样技术逐层测出不同标高层结构水平尺寸，利用全站仪精确定位模板安装位置。

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