高支模支撑体系在垃圾渗沥液处理中的应用

吴晓晖

(1．上海环境卫生工程设计院，上海 200232;2．同济大学环境科学与工程学院，上海 200092)

老港综合填埋场垃圾渗沥液处理工程，位于上海市浦东新区老港镇东首，工程设计规模为3 200 m3/d。该项目为园区内的综合填埋场，再生能源利用中心，原老港一、二、三期填埋场，以及四期填埋场的渗沥液处理服务，规模在垃圾渗沥液处理项目中非常大，因此相关单体施工难度也有一定的提升。

该工程的主要单体包括:厌氧预处理中间沉淀池、MBR池、污泥储池、超滤清液池、浓缩液综合水池、维修点及辅助用房、锅炉房、膜处理车间、变电间、风机房、污泥脱水机房等。在本工程中各单体均以钢筋混凝土结构为主，主要支撑体系均采用高支模形式，本文主要介绍工程中施工难度最大的MBR池和污泥脱水机房在施工中采用的支撑体系设计。

MBR池共两座，单池的平面尺寸为66．7 m×31．5 m，支撑高度最高为9．5 m，现浇框架梁截面最大为400 mm×700 mm，梁跨度为7．7 m，池壁厚度为500 mm。其特点主要为建筑面积大，池体深度9．5 m，为该工程支撑高度最高的单体，且为地下半埋式结构。

泥脱水车间平面尺寸为18．8 m×28 m，支撑高度最高为9．0 m，现浇框架梁截面最大为350 mm×1 100 mm，框架梁跨度为 12 m，现浇板厚度为110 mm，框架柱截面最大为500 mm×500 mm。其特点主要有梁截面最大，跨度、高度相对较大，也是该工程施工的重点难点之一。

1 设计依据

《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)［1］;《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ 130—2011)［2］;《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ 162—2008)［3］;危险性较大的分部分项工程安全管理办法(建质［2009］87号文);建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则(建质［2009］254号文);工程设计说明及相关施工图纸。

2 支架及模板体系设计

2．1 支架基础

该工程支架基础有两种方式，一种是利用原构筑物基础，一种是支架地坪硬化，前者以MBR池为例，后者以污泥脱水间为例:

MBR池基础底板厚度50 cm，为C30钢筋混凝土结构，待混凝土达到设计强度50%时可进行支架搭设，支架搭设时，钢管与混凝土接触面铺垫100 mm×200 mm的胶合板，以便保护钢筋混凝土池底结构。

污泥脱水车间建筑物基础为条形梁基础，地坪施工达不到钢管支架施工要求，故在施工时需考虑硬化措施，根据估算及以往施工经验，在该区域支架施工时应首先对地基进行压实处理，压实度不小于90%，然后再做混凝土硬化处理，采用150 mm C15混凝土对地坪进行硬化，硬化地坪标高应低于建筑物设计地坪基础。

由于地质条件恶劣，如何保证支架基础地坪满足承载力要求是在支架基础设计环节需要解决的重点问题。考虑到施工成本、质量、安全等各方面因素，结合以往施工经验，在污泥脱水车间等需要临时硬化的地坪施工时，在浇筑混凝土前在地基基础上满铺一层竹篱笆，其价格低廉，同时也起到了防止地坪局部开裂的效果。

2．2 支架体系设计

该工程的支撑体系均采用扣件式钢管。板下支模架采用 φ48 ×3．0 mm 的钢管，A=4．24 cm2，f=205 N/mm2;模板采用1 830 mm×915 mm×15 m多层胶合板，40 mm×90 mm的松木方，钢管支撑步距1．8 m，采用φ14对拉螺栓，立杆接长均采用对接形式。

根据支架用途，该工程中形式较多，难度较大的模板支撑体系主要有:墙模板支撑支架、梁模板支撑支架、板模板支撑支架。

2．2．1 墙模板支撑及外脚手架设计

墙模板施工方案以MBR池为例，墙高9．5 m，墙厚500 mm，墙模板采用螺杆对拉，两侧采用外脚手架及池内脚手架固定，因该构筑物墙身较高，墙身分段浇筑，浇筑时必须用钢管扣件做好固定措施，浇筑时必须有专人监控。

MBR墙模板体系主要以螺杆对拉，钢管加固的形式设计，采用φ14对拉螺栓间距按照400 mm×450 mm布置，主楞采用φ48×3．0 mm的双钢管，次楞采用40 mm×90 mm方木，间距每道75 mm，如图1所示。

图1 墙模板支撑体系示意图Fig．1 Diagram of Wall Template Support System

池体墙身长边为66．7 m，高9．5 m，池体过长、高度较高是本工程墙模板施工的重点、难点，选用合适的对拉螺栓间距，设置合理的主楞、次楞才能满足工程施工需要，确保施工质量和安全。

2．2．2 梁模板支撑支架设计

在工程应用中，模板支撑体系单位面积内所受荷载最大的是梁模板，在该工程的各建筑物单体中，梁截面最大为污泥脱水间，梁宽 350 mm，梁厚1 100 mm，梁跨度12 m，梁(梁顶)高9 m，模板支撑体系设计参数及图示如表1、图2所示。

表1 梁模板支撑体系设计参数表Tab．1 Design Parameters of Beam Template Support System

图2 梁模板支撑体系示意图Fig．2 Diagram of Beam Template Support System

2．2．3 板模板支撑支架设计

板模板支撑体系形式与梁模板相同，板模板具有受力面积大、荷载均匀等特点，以MBR池为例，MBR池顶板厚度200 mm，高度为9．5 m，设计支架横向间距为800 mm，纵向间距为800 mm，水平横杆步距1 800 mm，具体设计如图3所示。

板模板在设计时，由于受力面积较大，且高度较高，如何确保支架整体的稳定性为该阶段的重点，在保证纵横向间距及水平布局的同时，还应注意剪刀撑的设计。在该工程整个支架体系分别设计纵向、横向、水平三维剪刀撑，同时支架底部离地面高20 cm处设置扫地杆，保证支架的整体稳定性。

渗沥液处理工程不同于普通污水处理厂，其建构筑物中，池体深度大，单体车间高度高，从而在建设施工过程中，存在一定的困难，其结构也比一般高支模施工的结构复杂。如何选择设置高支模支撑体系，是该工程土建施工的重点、难点。通过比较分析，以及专家论证，以上内容最终确定为老港综合填埋场垃圾渗沥液处理工程模板支撑体系的主要实施方案。

图3 板模板支撑体系示意图Fig．3 Diagram of Floor Template Support System

3 应用效果

目前，老港综合填埋场垃圾渗沥液处理工程已经完成，高支模等土建施工全部结束，通过实践，该方案顺利实施，未发生任何质量、安全事故，同时施工期的沉降变形观测结果都在设计值以内，没有发现变形裂缝，效果理想。

灵活多样、高功效、安全可靠、操作布置简单是钢管扣件式高支模支撑体系在该工程中被选用的原因。由于它施工工艺成熟，参照标准健全，保证了整个工程的顺利实施。虽然扣件式钢管脚手架高支模施工技术在市政桥梁、水力建设等行业应用普遍，但在环保方面尤其是垃圾渗沥液处理行业的池体建设中应用较少，建构筑物结构多样复杂，直接制约着施工工艺的选择。钢管扣件模板支撑体系能灵活多样地在本项目中的成功应用，给其他特殊行业的类似施工作业提供了良好的参照依据。只要做好设计，该技术对改进施工方法、提高生产效率方面都会起到很大作用。这符合国家倡导节能减排、循环经济的要求，对促进行业发展能够发挥积极作用，因此在行业中应加以引导和推广。

［1］ GB 50009—2001．建筑结构荷载规范［S］．2001．

［2］JGJ 130—2011．建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范［S］．2011．

［3］JGJ 162—2008．建筑施工模板安全技术规范［S］．2008．