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装配式混凝土结构新发展——亚洲最大装配式地下污水处理厂

装配式混凝土结构新发展——亚洲最大装配式地下污水处理厂

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上海白龙港污水处理厂位于浦东新区合庆镇朝阳村,属于上海长江口岸,是亚洲最大的污水处理厂,也是世界最大的污水处理厂之一,处理能力占上海城市污水处理能力的1/3。它每天最多可处理172万立方米的污水,为271.7 平方公里区域内的 356 万人口提供服务。



随着预制装配式技术在桥梁、房屋的成熟应用,将该技术引入到地下空间工程。白龙港改造工程是全国首次在大型地下空间大量运用预制装配式结构,采用了预制"十字"二维柱梁节点 预制板的施工技术,这也是上海地区预制装配式施工领域的首创。采用预制板,施工人员就直接在施工现场搭积木不仅可以缩短工期,还绿色环保,减少工地内尘土飞扬。



把预制装配技术运用到地下空间工程,并不是简单就把预制件放入地下,而是在设计阶段,就要考虑到施工材料的耐久性、防水性、抗土层压力等问题,对环境因素要考虑很多。这座全地下污水处理厂建成后,还要在上面覆盖2米多的土,种上绿化,从而更加环保美观。地下将所有污水处理设备深埋,地上则是可供市民休憩娱乐的绿茵球场以及公园。



与此同时,白龙港污水处理厂还将创造一项纪录——上海最大的地下污水处理厂。该地下厂的基坑约为15万平方米,是目前上海最大的全敞开式空间。未来,所有污水处理环节都将在这个庞大的地下空间里完成。该地下空间分为两层,地下二层是污水处理池,地下一层则是由钢筋混凝土搭成的空箱结构,操作人员将在这里巡视污水处理情况、及时处置突发问题。而在这个地下污水处理厂的上方,施工团队将覆盖上土层,在上面种植大量绿化,使其成为一大片绿色景观。白龙港污水处理厂不仅将在外观上焕然一新,提标改造工程完成后,该厂出水水质也将全面达到一级A排放标准,成为真正意义上的高规格大厂。



所谓的预制装配技术,就是将施工中所需要的各类构件提前在工厂里完成,直接运送至施工现场进行拼装,不仅减少现场施工的污染,同时也可以加快施工进度。虽然预制装配技术经过多年发展已十分成熟,然而,用在如此庞大的地下工程中却是全国首例。施工团队在项目进程中需要考虑地下施工的种种影响因素,包括防水性能、抗压能力等。



为了进一步提升施工过程中的安全性并缩短施工时间,在此次施工过程中,项目团队还创新采用了预制"十字"二维柱梁节点,来解决传统一维预制装配式结构在梁柱节点处施工难的问题。其具体做法是先将"十字"二维柱梁节点在工厂预制,随后在施工现场对梁节点之间的梁构件再进行浇筑,在浇筑完成后再对叠合板进行施工。这种创新做法既减少现场的施工工期,提高施工效率,同时也减少施工现场的环境污染,满足施工绿色化的要求。



白龙港改造工程是全国首次在大型地下空间大量运用预制装配式结构,二维节点预制装配式施工即将多个方向的梁节点交汇处采用预制,而梁节点间的梁构件部分采用现场浇筑的施工方式。



在"二维节点预制装配式施工技术咨询研讨会"现场,白龙港污水处理厂提标改造工程BLG-C3标工程成功实施运用了全国首个大型地下空间预制装配式技术,预制"十字"二维柱梁节点预制板的施工技术,这在上海地区预制装配式施工领域尚属首创。在地下空间通过"搭积木"的方式进行建造成为可能,施工安全水平、施工效率将得到提升。



传统的预制装配式施工主要是将一维的梁或柱构件进行预制,梁与梁之间的交汇处采用现场浇筑施工。而二维节点预制装配式施工则反其道而行之,将梁节点处进行预制,梁段部分现场浇筑施工。



这样做最大的好处就是使结构受力中最为关键也是最为复杂的节点部位,在相对施工条件较好工厂内加工,保证了其施工质量。而结构受力中较为次要的部分在现场浇筑施工,两者互相结合,大大加快了施工的效率,同时也减少了施工现场的环境污染。通过对预制段长度的合理设计,在施工过程中将预制段与现浇段两者结合部位选取在结构受力最小的地方,保证结构受力的安全合理,使得工程建设在安全的前提下,既经济又合理。



庞大的污水处理厂嵌入地下,在地上覆盖足球场、公园。这个污水处理工程以后在全国范围内,将会具有示范作用。同时,随着城市地下空间工程越来越多,依托在预制装配式领域积累的技术优势,



两个创新点。一是这是国内首次的地下预制装配式项目,二是采用二维的新模式,既控制了成本又更加高效。在白龙港污水处理厂提标改造工程采用的预制"十字"二维柱梁节点主要解决了传统一维预制装配式结构在梁柱节点处施工难点问题。



通过将梁节点在工厂预制,在施工现场对梁节点之间的梁构件进行现场浇筑,浇筑完成后再施工叠合板。它的成功代表着白龙港提标改造工程在绿色环保建造方面有了新的突破,也是对大型地下空间结构预制装配式施工的创新与优化。



在社会经济飞速发展的条件下,城市雨污水系统建设愈发重要。作为亚洲最大的污水处理厂,上海白龙港污水处理厂的提标改造工程无疑将成为行业绿色低碳建造的标杆。



上海白龙港污水处理厂的成功代表着白龙港提标改造工程在绿色环保建造方面有了新的突破,也是对大型地下空间结构预制装配式施工的创新与优化。


(编辑:奚雅青)


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