1.本发明涉及一种预应力混凝土技术加固加高圆形构筑物水池的方法。适用于给排水领域城市污水处理厂提标升级改造工程。
背景技术：
2.随着环保事业的重要性不断凸显，国家正加大力度保护和改善生态环境，其中包括提高城镇污水处理水平，对cod、氨氮排放总量继续进行减排等措施，这就对污水处理设施的能力提出了更高的要求，因此全国涌现出一大批的污水处理提标改造工程。由于现有的污水处理设施受到场地、池容等条件限制，难以满足污水处理的需求量，因此需要对原有的污水处理设施的构筑物水池进行改造和扩容，这就是常说的污水处理厂提标工程。
3.目前污水处理厂提标工程中用的较多的是通过加高池壁、增设隔墙等方式对构筑物水池运行工艺进行改造，但现有的改造方式存在施工工序复杂、工程进度慢、改造工程成本高、且施工面狭窄难以施工等缺点。
4.另一方面，一些污水处理设施的构筑物水池在改造时仍需要保持正常运转，这对改造方法提出了更高的要求，即需要在有水的情况下施工，且不能影响设施的正常使用和运行，那么增设隔墙、支撑柱等传统改造方法就难以运用。因此需要提出一种结构可靠、施工方便、能够满足以上要求的水池改造技术。
技术实现要素：
5.本发明是针对上述情况对施工方法、条件提出的限制要求，提供一种预应力混凝土技术加固加高圆形构筑物水池的方法，能带水施工、结构简单且可靠、施工方便、进度快、成本低的加固加高圆形水池。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.本发明的一种预应力混凝土技术加固加高圆形构筑物水池的方法，所述方法包括以下步骤：
8.步骤1，在水池原池壁外侧环绕设置若干道预应力环梁，水池原池壁外侧设置若干道沿竖直方向延伸的锚固肋，每一道预应力环梁内设置预应力筋，预应力筋的末端穿过锚固肋；
9.步骤2，进行预应力筋的张拉，预应力筋的末端锚固于锚固肋，对于预应力筋露出的部分进行防腐封闭处理；
10.步骤3，进行加高构件施工，所述加高构件包括池壁、走道板、中心筒、出水井、出泥井原位置的加高构件。
11.作为优选，所述步骤1中，每圈预应力筋由若干无粘结预应力钢绞线构成，且相邻圈预应力筋的无粘结预应力钢绞线错开布置。
12.作为优选，所述步骤2中，混凝土达设计强度100％后进行预应力筋的张拉，张拉顺序为从下向上，共分两次张拉，分别是当混凝土达到c15、c40强度后。
13.作为优选，所述步骤3中，加高构件施工中有凿除部分的，加高构件纵筋与原构件纵筋焊接，其他部位向原构件植入钢筋；孔洞封堵处，竖直方向上向原池壁植筋，两侧与池壁凿除部分钢筋焊接。
14.作为优选，所述步骤1中，预应力环梁的尺寸为400mm
×
400mm，预应力钢绞线直径15.24mm，极限强度标准值fptk＝1860n/mm2。
15.作为优选，所述步骤2中，预应力筋张拉控制应力σcon＝1300n/mm2，张拉应力为0～1.03σcon张拉过程控制应力和应变。
16.作为优选，在水池原池壁外侧等距布置四处的锚固肋，一根预应力筋的两端分别锚固在两处位置相对的锚固肋上。
17.作为优选，所述步骤2中，对于预应力筋露出的部分进行防腐封闭处理的步骤，进一步包括：预应力筋露出锚固肋侧面的部分通过夹片锚具和锚垫板锚固，并刷环氧树脂两道构成防腐层后，浇微膨胀细石混凝土。
18.本发明在圆形水池池壁外侧新增环状预应力混凝土结构，可抵抗池壁所受环向拉力，改善池壁受力条件，提升水池承载能力；加固部分的施工仅需要进行池壁外侧构筑环梁、锚固肋，以及预应力钢绞线的张拉作业，能在不影响水池的正常运行的情况下完成水池的加固。水池在原位置直接加高，尽可能减小工程量，新老构件连接采用植筋和凿除部分钢筋焊接工艺，充分保证了新增构件与原构件的连接强度。同样，加高部分的施工也能在不影响水池正常运行的情况下完成。
19.本发明通过较小的工程量，显著地改善圆形水池的受力条件，从而提高其承载能力，实现水池的加固和处理能力提升的效果，是一种结构简单可靠、施工方便、工程量小、成本较小的圆形水池加固加高改造方法。
附图说明
20.图1为本实施例的平面图示意图。
21.图2为图1的a-a向剖视图。
22.图3为环梁与池壁连接的结构示意图。
23.图4为锚固肋与池壁连接示意图。
24.图5为预应力钢绞线锚固示意图。
25.图6为预应力钢绞线放置。
26.图7为预应力钢绞线防腐、封闭示意图。
27.图8为出泥井加高工艺示意图。
28.图9为走道板加高工艺示意图。
29.图10为中心筒加高工艺示意图。
30.图11为洞口封堵示意图。
31.图中标注：1、预应力环梁；2、锚固肋；3、预应力钢绞线；4、池壁；5、中心筒；6、加高后池顶；7、原池顶；8、夹片锚具；9、锚垫板；10、螺旋筋；11、防腐层；12、微膨胀细石混凝土；13、钢筋。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。
33.本发明的一种预应力混凝土技术加固加高圆形构筑物水池的方法，所述方法包括以下步骤：
34.步骤1，在水池原池壁外侧环绕设置若干道预应力环梁1，水池原池壁4外侧设置若干道沿竖直方向延伸的锚固肋2，每一道预应力环梁1内设置预应力筋，预应力筋的末端穿过锚固肋2。
35.在水池原池壁外侧等距布置四处的锚固肋2，一根预应力筋的两端分别锚固在两处位置相对的锚固肋2上。
36.具体的，所述步骤1中，每圈预应力筋由若干无粘结预应力钢绞线3构成，且相邻圈预应力筋的无粘结预应力钢绞线3错开布置。
37.预应力环梁1的尺寸为400mm
×
400mm，预应力钢绞线直径15.24mm，极限强度标准值fptk＝1860n/mm2。
38.步骤2，进行预应力筋的张拉，预应力筋的末端锚固于锚固肋2，对于预应力筋露出的部分进行防腐封闭处理。
39.对于预应力筋露出的部分进行防腐封闭处理的步骤，进一步包括：预应力筋露出锚固肋2侧面的部分设有螺旋筋10通过夹片锚具8和锚垫板9锚固，并刷环氧树脂两道构成防腐层11后，浇微膨胀细石混凝土12。
40.具体的，所述步骤2中，混凝土达设计强度100％后进行预应力筋的张拉，张拉顺序为从下向上，共分两次张拉，分别是当混凝土达到c15、c40强度后。预应力筋张拉控制应力σcon＝1300n/mm2，张拉应力为0～1.03σcon张拉过程控制应力和应变。
41.步骤3，进行加高构件施工，所述加高构件包括池壁、走道板、中心筒5、出水井或出泥井原位置的加高构件。
42.如图8、图9、图10所示，所述步骤3中，加高构件施工中有凿除部分的，加高构件纵筋与原构件纵筋焊接，其他部位向原构件植入钢筋13。如图11所示，孔洞封堵处，竖直方向上向原池壁植筋，两侧与池壁凿除部分钢筋13焊接。
43.本发明在圆形水池池壁外侧新增环状预应力混凝土结构，可抵抗池壁所受环向拉力，改善池壁受力条件，提升水池承载能力；加固部分的施工仅需要进行池壁外侧构筑环梁、锚固肋，以及预应力钢绞线的张拉作业，能在不影响水池的正常运行的情况下完成水池的加固。水池在原位置直接加高，尽可能减小工程量，新老构件连接采用植筋和凿除部分钢筋焊接工艺，充分保证了新增构件与原构件的连接强度。同样，加高部分的施工也能在不影响水池正常运行的情况下完成。
44.本发明通过较小的工程量，显著地改善圆形水池的受力条件，从而提高其承载能力，实现水池的加固和处理能力提升的效果，是一种结构简单可靠、施工方便、工程量小、成本较小的圆形水池加固加高改造方法。