陳周云

（中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第五工程有限公司，湖北 宜昌 443002）

巴基斯坦卡洛特水電站砂石加工系統(tǒng)所處地理位置較為特殊，環(huán)境保護(hù)工作標(biāo)準(zhǔn)高，要求嚴(yán)，其系統(tǒng)水處理工藝是結(jié)合國(guó)內(nèi)溪洛渡、白鶴灘等水電工程的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，采取“細(xì)沙回收預(yù)處理+輻流沉淀池沉淀+機(jī)械壓濾脫水”相結(jié)合的水處理回收工藝。

輻流沉淀池為水處理工藝中承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為圓形薄壁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尤其進(jìn)、出水堰槽為懸壁微型鋼筋混凝土，工藝復(fù)雜，施工難度及資源投入較大。另外，進(jìn)水堰槽底部均勻分布配水孔，其目的是水、沙混合物通過配水孔排至輻流沉淀池內(nèi)通過沉淀后清水進(jìn)入出水槽并回收利用。結(jié)合以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，水、沙混合物進(jìn)入水槽后部分細(xì)沙沉積并未通過配水孔均勻分配排至池內(nèi)，尤其是距進(jìn)水口遠(yuǎn)端大量沉積和附著，未能達(dá)到均勻配水效果，影響了回收水質(zhì)量。

本文以巴基斯坦卡洛特水電站為例，通過優(yōu)化薄壁鋼筋混凝土堰槽結(jié)構(gòu)以及增設(shè)水槽刮泥裝置，較好地解決了輻流沉淀池施工難度大和配水不均等問題，加快了施工進(jìn)度，同時(shí)提高了回收質(zhì)量。

1 輻流沉淀池薄壁堰槽和刮泥裝置設(shè)計(jì)

1.1 薄壁堰槽

1.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

薄壁堰槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)見表1，通過設(shè)計(jì)參數(shù)可知，輻流沉淀池堰槽結(jié)構(gòu)尺寸較小，鋼筋布置緊密，工藝復(fù)雜，施工技術(shù)、質(zhì)量控制難度系數(shù)較大。

表1 輻流沉淀池薄壁堰槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

1.1.2 施工難度分析

薄壁堰槽的施工難度主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：

（1）堰槽結(jié)構(gòu)見圖1，堰槽結(jié)構(gòu)與輻流沉淀池池壁同步施工，堰槽鋼筋嵌入池壁內(nèi)，施工工藝復(fù)雜。

圖1 堰槽結(jié)構(gòu)示意圖（單位mm）

（2）結(jié)合當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力技術(shù)、技能落后，精確完成圓形堰槽配筋布置以及模板加工安裝難度較大且質(zhì)量無法保證。

（3）堰槽懸掛于池壁上部，施工期間大量腳手架投入與占用，不利于輔材短時(shí)間周轉(zhuǎn)利用，影響后續(xù)施工進(jìn)程。

（4）采取輻流沉淀池與堰槽同步施工需要消耗大量物資材料，成本控制和施工進(jìn)度無法保證，尤其是處于物資匱乏的當(dāng)?shù)馗鼮橥怀觥?/p>

1.2 刮泥裝置

輻流沉淀池刮泥裝置運(yùn)行構(gòu)件由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、刮泥機(jī)軌道、底部刮泥板、擋水裙板等組成，見圖2。輻流沉淀池刮泥裝置采用底部刮泥設(shè)計(jì)，結(jié)合以往水處理系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)水槽承擔(dān)水、沙混合物的分配任務(wù)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后泥沙附著于水槽內(nèi)，而且受泥沙淤積、附著阻撓作用，混合物不能均勻地通過配水孔排至池底并且存在堵孔風(fēng)險(xiǎn)。因此，進(jìn)水槽增設(shè)刮泥裝置十分必要，通過刮泥裝置可以有效解決水、沙混合物分配不均和堵孔風(fēng)險(xiǎn)等問題，同時(shí)提高了回收水質(zhì)量。

圖2 刮泥裝置示意圖

2 薄壁堰槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化

薄壁鋼筋混凝土堰槽的施工難度大、工藝復(fù)雜且嚴(yán)重影響輻流沉淀池整體施工進(jìn)程，不利于質(zhì)量、進(jìn)度和成本控制。因此，經(jīng)研究分析，采用了三角支架+鍍鋅卷板薄壁堰槽置換優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)型式。

2.1 工藝原理

薄壁堰槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化的工藝原理具體包括：

（1）輻流沉淀池主體池壁澆筑過程中設(shè)預(yù)埋鋼板兩排，間距2 m，澆筑工序完成后進(jìn)行三角支架安裝、焊接。

（2）鍍鋅卷板堰槽由底板、槽壁以及溢流裝置和底部配水孔組成。各部件按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸分部拼裝、焊接，最終形成固定整體結(jié)構(gòu)。

三角支架+鍍鋅卷板堰槽見圖3，鍍鋅卷板堰槽效果的實(shí)拍照片見圖4。

圖3 三角支架+鍍鋅卷板堰槽示意圖

圖4 鍍鋅卷板堰槽效果圖

2.2 技術(shù)參數(shù)

采用三角支架+鍍鋅卷板堰槽代替薄壁鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是更加節(jié)能環(huán)保，制作安裝方便，在保證設(shè)計(jì)截面滿足要求的同時(shí)，質(zhì)量更有保證，而且施工工期較短。三角支架+鍍鋅卷板堰槽的主要技術(shù)參數(shù)詳見表2。

表2 三角支架+鍍鋅卷板堰槽技術(shù)參數(shù)

2.3 工藝流程

輻流沉淀池三角支架+鍍鋅卷板堰槽主要工藝控制要點(diǎn)在于三角支架制作安裝、堰槽結(jié)構(gòu)尺寸和水平高程控制。三角支架上部結(jié)構(gòu)處于同一平面高程，支架安裝完成后進(jìn)行堰槽制作、焊接，其工藝流程見圖5。

圖5 三角支架+鍍鋅卷板堰槽工藝流程圖

2.4 施工要點(diǎn)

（1）預(yù)埋鋼板

預(yù)埋鋼板施工與池壁鋼筋制安同步進(jìn)行。按照設(shè)計(jì)高程分別標(biāo)記橫撐和斜撐預(yù)埋鋼板位置，池壁模板拆除后清除預(yù)埋板表面雜質(zhì)并進(jìn)入下道工序。

（2）三角支架

三角支架選用∠63角鋼，按照結(jié)構(gòu)尺寸下料后以先橫后斜的安裝順序，安裝過程中做好控制測(cè)量。

（3）鍍鋅卷板堰槽

堰槽采用熱軋鍍鋅卷板制作，由進(jìn)水槽、出水槽（溢流裝置）和底板組成。鍍鋅卷板堰槽工序：底板→進(jìn)水槽→出水槽（溢流裝置）。堰槽制作完成后進(jìn)行注水試驗(yàn)和檢查漏點(diǎn)，滿足要求后注水運(yùn)行。

3 刮泥裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化

鑒于以往輻流沉淀池運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，水、沙混合物進(jìn)入水槽后，槽底沉積附著大量泥沙并發(fā)生配水孔堵孔現(xiàn)象，直接影響分配效果，造成回收水質(zhì)變差。因此，通過在進(jìn)水槽內(nèi)增設(shè)刮泥裝置，有效解決分配不均和回收水質(zhì)不達(dá)標(biāo)等問題。

3.1 工藝原理

利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作為支點(diǎn)，增加下垂式刮泥裝置，刮泥裝置隨傳動(dòng)機(jī)構(gòu)聯(lián)動(dòng)運(yùn)行并最終起到刮泥效果。

刮泥裝置由主支撐構(gòu)件、鋼夾板、橡膠刮泥擋板和可調(diào)節(jié)螺栓組成，見圖6，效果圖見圖7，大樣圖見圖8，1－1剖面圖見圖9。

圖6 進(jìn)水槽刮泥裝置示意圖

圖7 進(jìn)水槽刮泥裝置效果圖

圖8 刮泥裝置大樣圖

圖9 1－1剖面圖

3.2 技術(shù)參數(shù)

刮泥裝置采用輕型鋼結(jié)構(gòu)和橡膠刮板制作而成，制作方便快捷，構(gòu)件個(gè)體小，易檢修更換，運(yùn)行刮泥效果顯著，該裝置的主要技術(shù)參數(shù)詳見表3。

表3 刮泥裝置主要技術(shù)參數(shù)

3.3 施工要點(diǎn)

在進(jìn)水槽內(nèi)增設(shè)刮泥裝置的施工要點(diǎn)主要包括三個(gè)方面：

（1）主支撐構(gòu)件由兩根型鋼通過連接件組裝、焊接而成，加工成品構(gòu)架通過與傳動(dòng)架構(gòu)焊接固定，作為刮泥裝置主要支撐構(gòu)件。

（2）鋼夾板作為構(gòu)件與橡膠刮板的關(guān)鍵部件，由固定和自由兩塊組成，固定塊與主構(gòu)件焊接固定，自由塊在安裝橡膠刮泥板時(shí)可拆卸。鋼夾板上設(shè)有兩排滑槽，主要用于刮板磨損后可隨時(shí)調(diào)節(jié)螺栓滑移的預(yù)留裝置，調(diào)節(jié)刮泥效果并延長(zhǎng)刮板使用壽命。

（3）鋼夾板和刮板通過螺栓固定，起到調(diào)節(jié)刮板移動(dòng)作用。

4 結(jié)語

卡洛特砂石拌和系統(tǒng)輻流沉淀池項(xiàng)目建設(shè)中，采用了三角支架+鍍鋅卷板堰槽代替常規(guī)鋼筋混凝土水槽結(jié)構(gòu)型式，提高了施工效率，縮短了建設(shè)工期，減少了資源投入，節(jié)省了大量材料消耗，降低了施工成本。輻流沉淀池水槽增加刮泥裝置，有效解決了運(yùn)行期間配水孔堵塞和水、沙混合物分配不均問題，通過增加該裝置并投入運(yùn)行，從根本上提高了回收水質(zhì)量，降低了損耗，經(jīng)濟(jì)效益較為顯著。