技術名稱：模塊化鋼結構臨時污水處理設施技術

1、技術所屬領域及適用范圍

   該技術廣泛應用于污水處理領域，適用于污水處理廠改擴建項目的工藝臨時改遷和使用時間較短的臨時水工構筑物。

2、成果來源

自主研發。隨著《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》正式公布，綱要明確指出全面提升環境基礎設施水平，構建集污水、垃圾、固廢、危廢、醫廢處理處置設施和監測監管能力于一體的環境基礎設施體系，形成由城市向建制鎮和鄉村延伸覆蓋的環境基礎設施網絡。推進城鎮污水管網全覆蓋，開展污水處理差別化精準提標。城市水環境中污水治理工作是國家未來幾年城市建設中的關鍵工作。在城鎮化進程的加速推進下，原先老的污水處理廠急需改擴建，改擴建期間，為了保證水廠的正式運營，工藝需要進行臨時改遷。

目前既有污水處理廠升級改造施工，原廠內構筑物須拆除或設備無法工作時，國內行業通常做法是建造臨時的鋼筋混凝土結構改遷污水處理構筑物，維持廠內污水處理運營，在改造升級完成投產后，拆除臨時改遷混凝土構筑物。

上述方法存在施工周期長、結構自重大和池體易產生裂縫等缺點，已成為掣肘污水處理廠升級改造、快速發展的一大難題。

隨著污水處理升級改造工程建造技術、理念的不斷創新發展，采用工效高、質量強的新方法進行臨時水工構筑物的建造，已在建設行業不斷研討、醞釀，依托具體工程項目的實驗、研究、實踐，模塊化鋼結構臨時污水處理設施技術已經具備一定的客觀條件。

3、技術現狀及指標

（1）技術現狀

目前水工構筑物通常做法為現澆鋼筋混凝土結構，但其自重大、等強時間長、施工周期長，后期拆除費用高，施工過程中質量控制不好容易產生裂縫出現滲水現象，堵漏費用高，影響結構的耐久性和美觀。

本技術采用鋼筋混凝土基礎+鋼結構池體代替傳統鋼筋混凝土結構池體，模塊化設計，工廠化加工預制、現場可快速拼裝，有效縮短了池體結構施工周期，極大提高了強度和穩定性，大大減少了結構的主體重量，減輕了對地基的壓力。

本技術在中鐵上海局市政環保公司奎河全地下式污水處理廠工程土建及安裝施工項目已成功應用。該技術工藝新穎，技術先進，相對于傳統的鋼筋混凝土結構提高了施工質量，減小了安全隱患，縮短了施工工期，造價低、資源投入少，具有明顯的社會效益和經濟效益。

（2）具體技術指標

1）采用鋼結構池體代替傳統鋼筋混凝土結構池體；

2）鋼結構池體采用模塊化設計，工廠化預制后，現場進行拼裝。

3）利用BIM技術建立模型，在電腦中進行預拼裝，生成三維加工詳圖，保證鋼構件的加工精度。

4、應用案例

（1）實施地點：技術應用地點在徐州奎河全地下式污水處理廠工程土建及安裝施工項目， 在徐州奎河全地下式污水處理廠工程土建及安裝施工項目首次采用了模塊化鋼結構臨時污水處理設施技術用于臨時水工構筑物。根據該項目建設方案，需將老廠區北側地塊設施全部拆除，其中污水廠構筑物拆除對現有污水工藝有影響。為保證在本次全地下式污水廠建設時不影響污水廠的正常運行，需要建設臨時構筑物（預處理池、貯泥池、濃縮池）代替現有構筑物功能。

（2）實施內容及成效： 污水廠共建設3座臨時水工構筑物，基礎采用傳統的現澆鋼筋混凝土結構。現澆鋼筋混凝土結構具有良好的抗震性和可塑性，整體性較強，能有效承受上部鋼結構池體傳遞的荷載，運營安全性較高。為了保證鋼結構與混凝土結構較好的連接且不出現滲水情況，提前在混凝土結構上預埋止水鋼板，在基礎鋼筋綁扎過程中，須提前預制好預埋鋼板，并將其與基礎鋼筋焊接牢固。鋼結構池體采用模塊化拼裝方式，工廠化加工預制。為減輕自重，避免沉降，采用鋼板、型鋼、矩形管代替鋼筋混凝土，對池壁及頂板采用鋼板，立柱及框架梁采用H型鋼。池體為10mm厚鋼板，走道板為6mm厚花紋鋼板。將臨時構筑物主體按大小、部位分解預制，池壁外側焊接矩形管作為側立柱、肋梁加固。鋼結構池體利用BIM技術建立模型，在電腦中進行預拼裝，生成三維加工詳圖，保證鋼構件的加工精度。

采用模塊化鋼結構臨時污水處理設施技術，解決了以往鋼筋混凝土池體自重大、等強時間長、施工周期長，后期拆除費用高，施工過程中質量控制不好容易產生裂縫出現滲水現象，堵漏費用高等問題。

徐州奎河全地下式污水處理廠工程土建及安裝施工項目模塊化鋼結構臨時污水處理設施技術自從2022年12月運行至今，結構運行正常，穩定可靠，滿足工程設計與規范的要求。并且，該技術施工周期短、造價低、效益好、資源投入少、后期拆除方便，鋼材也可回收再利用。

實施效果前后對比:

（一）工效：以徐州奎河全地下式污水處理廠工程土建及安裝施工項目為例，原計劃鋼筋混凝土結構施工需42天，鋼結構施工需17天大大提高了施工速度。鋼筋混凝土施工需鋼筋工、木工、砼工合計45人，鋼結構施工需安裝工20人，節約了作業人員，提高了功效，制作安裝簡單，加工精度高。

（二）質量：鋼材強度高，塑性、韌性好、安全可靠性高。針對水工構筑物而言，采用鋼結構形式，抗震性強，大大減少了結構的主體重量，減輕了對地基的壓力。臨時結構使用期限2年，鋼結構滿足防腐要求。

（三）成本效益情況：本工程為臨時工程，待后期新建廠區完成后，臨時構筑物需拆除。相對鋼筋混凝土而言，鋼結構施工周期短、造價低、效益好、資源投入少、后期拆除方便，鋼材也可回收再利用。

圖1、肋梁、立柱與鋼板焊接拼裝照片          圖2、設備安裝照片

圖3、臨時濃縮池照片               圖4、臨時預處理池照片

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技術持有單位簡介

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模塊化鋼結構臨時污水處理設施技術主要采用鋼結構模塊化設計進行污水廠工藝改遷臨時構筑物施工。鋼結構模塊化設計是采用鋼結構池體代替傳統現澆鋼筋混凝土結構池體，下部基礎仍采用傳統現澆鋼筋混凝土結構，提高施工的安全性和適應性，最大限度縮短池體結構施工周期的一種新型技術。它采用模塊化拼裝的方式，提前預制，改變了傳統現澆鋼筋混凝土結構自重大、等強時間長、施工周期長、后期拆除費用高、易產生裂縫出現滲水現象等問題，提高了池體施工進度、加強了施工質量、降低了施工成本。

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