卵形消化池设计与施工(1)

1、卵形消化池设计与施工 (1) 摘要：本文根据某污水处理厂工程中的卵形消化池的工 程实践，简要介绍了卵形消化池设计与施工过程。关键词：无粘结预应力卵形消化池1 概况随着国家逐步重视环境保护工作和对污水处理工 程的投入力度加大，污泥消化池作为部分污水处理工艺中的 必不可少的构筑物随之出现大型化。卵形消化池适合于建立 大容量( 10000m3 以上)的消化池，为了适应设计市场的这 种形势，提高我院的设计竞争能力，设计卵形消化池是非常 必要的。在我院承担设计的杭州四堡污水处理二期扩建工程中，拟建立三座单池容量为 10700m3的卵形消化池。另外，在我 院承担设计的济宁污水处理厂工程中，拟建立单池容量为

2、 1XXm3的卵形消化池，因而设计卵形消化池也是工程的需要。在市政给水排水工程设计中，污泥消化池在国内以往多 采用柱形消化池，我院设计的某污水处理厂单池容量为 6000m3柱形消化池，地面以上高度为25m，池体5/6位于地面以上，如图 1 所示。与图 1 所示柱形消化池相比较，卵形消化池污泥搅拌没有死角，保温效果较好，池体受力性能较好，适合于建立大 容量（10000m3以上）的消化池（见表 1）,因而杭州市四堡 污水处理厂扩建工程中采用三个单池容量 107000m3 的卵形 消化池。该卵形消化池地面以上高度为31m,地面以下高度位，采用钻孔灌注桩桩基基础，平均桩长45m正常运行时池内最大水头高

3、度为42m池内气压为/ m2池内温度保持在35 C 左右，池内气体对钢筋混凝土结构具有强腐蚀性，池内污泥 具有弱腐蚀性。采用双向无粘结预应力体系，其壁上不设扶 壁柱，如图 2 所示，池体的剖面图如图 3 所示。表 1 卵形消化池与柱形消化池对比表序号内容柱形消化池卵形消化池1外表柱形，有环梁突出。平滑过渡，较美观。2容积适合建造10000m3以下可以达15000m3及以上内池壁池内壁有死角 池内壁平滑，没有死角4保温表面积较大，耗费较多的保温材料，保温效果差。 表面积相对较小，保温材料耗费少，保温效果好，更能 满足工艺要求。5占地面积较大较小6预应力体系环向采用预应力采用环向、竖向双向预应力体

4、系7工程造价较大建造1XXm3以上的池体较柱形的要节省2 设计回顾设计要解决的主要问题卵形消化池在国外早已普及，由于其在工艺、结构上的 优点，国内早在九十年代初即有设计卵形消化池的设想，但 至今建成的为数极少，可借鉴的经验不多，在我院设计尚属 首次。卵形消化池的结构设计工作遇到的新问题很多，存在 的主要问题归结为以下四点：（1）无卵形池的力学计算模型及力学分析程序；（2）没有进行卵形池的内力分析；（3）未进行卵形池的预应力工程设计；（4）无卵形池的结构构造方法。实施一：针对卵形池的力学计算模型及力学分析程序主要经历以下步骤：（1）收集资料；（2）计算机程序的选择；（3）程序的试算；45m（4）

5、计算模型建立。 我们建立起的卵形消化池的力学计算模型，把高达的卵形消化池分为上部壳体部分和下部块体部分，单元总数约 8000 个。程序计算误差在 10%以内，结果令人满意，图 4 为所建立空间整体计算模型。实施二：针对没有进行卵形池内力分析（ 1）单一荷载工况下的应力和内力分析计算（关键步 骤）。卵形消化池的单一荷载工况细分起来有 12 种之多，每 一种荷载工况分析整理成右图所示的结果，作为下一道计算 的依据，每一个结果所需要处理的数据个数大约为 40000 个 数据处理完全依靠自行开发的专业程序完成。（2）应力内力组合图 本工程的结构内力计算根据有关的国家规范进行，内力 分析必须考虑施工阶段、正常使用阶段、闭水闭气实验阶段 的各种可能出现的荷载，需要考虑的荷载组合情况分列如下：（1）自重（2）自重预应力施工状态（3）自重预应力试水压力（4）自重预应力试水压力气压力（5）自重预应