一种预制板拼装发酵罐的施工方法与流程

本发明涉及一种预制板拼装发酵罐的施工方法，属于发酵设备技术领域。

背景技术：

随着国家经济的飞速发展，再生绿色能源的生产使用越来越重要。其中，沼气是重要的绿色能源之一，现有的大型沼气发酵罐通常采用混凝土整体浇筑成型的方式，但这种发酵罐的建造方式施工周期长(至少需要两个月的施工周期)、无法适应大规模生产建造的需要、容易造成资源浪费，而且为了配合发酵罐的建造还需要在附近建造钢筋及模板加工厂，这种传统的施工方法容易造成环境污染的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种施工速度快且节省成本的预制板拼装发酵罐的施工方法。

为实现上述目的，本发明提供一种预制板拼装发酵罐的施工方法，其包括以下步骤，1)在预定区域进行发酵罐底板浇筑；2)在发酵罐底板上沿周向间隔的定位安装多块第一预制板，以及在相邻的两块第一预制板间定位安装多块第二预制板，使各第一预制板与各第二预制板共同拼装成封闭的罐壁；3)通过钢绞线将各第一预制板和各第二预制板连接，并通过张拉钢绞线对罐壁周向提供紧固力，使第一预制板和第二预制板连接为一体；4)对各第一预制板、第二预制板间的接缝处进行密封，对发酵罐底板与第一预制板和第二预制板的接缝处进行密封；5)进行钢绞线的二次张拉；6)安装罐顶及相关发酵设备。

其中，在上述步骤1)中，发酵罐底板通过混凝土垫平的方式浇筑完成。

其中，在上述步骤2)中，罐壁分为多段进行拼装，且每段罐壁的首尾均为第一预制板，相邻两端罐壁拼装处为同一块第一预制板。

其中，在发酵罐底板上先准确定位安装一块第一预制板，然后在第一预制板的一侧连续拼装多块第二预制板并以一第一预制板结束，完成一段罐壁的拼装；然后从第一预制板的另一侧连续拼装多块第二预制板并以一第一预制板结束，完成另一段罐壁的拼装；继续各段罐壁拼装直至将多段罐壁拼装为封闭的罐壁。

其中，相互连接的第一预制板和第二预制板之间，和/或，相互连接的两第二预制板之间，通过临时钢绞线进行初步定位。

其中，在上述步骤3)中，钢绞线从第一预制板和第二预制板的内部穿过，且各钢绞线的两端分别从各第一预制板的内部穿出并与第一预制板连接，能够便于通过钢绞线的端部对钢绞线进行张拉。

其中，在上述步骤4)中，发酵罐底板与第一预制板和第二预制板的接合处通过止水条粘贴后浇筑混凝土完成发酵罐底部外缘的密封。

其中，在上述步骤5)中，对钢绞线进行二次张拉后，并将钢绞线的两端与各第一预制板进行紧固连接和密封。

其中，在安装罐顶及相关发酵设备前，需要对发酵罐进行闭水试验。

其中，在进行罐壁拼装前，在第一预制板和第二预制板用于连接的两侧涂抹密封砂浆；在进行罐壁拼装时，在第一预制板和第二预制板的内侧设置辅助支撑杆。

本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明的发酵罐由于采用多个第一预制板和多个第二预制板拼装成封闭的罐壁，因此发酵罐的外观及内在质量容易进行控制，并且采用拼装的方式提高了发酵罐的施工速度和工作效率，降低了工程造价。2、本发明的第一预制板和第二预制板由于采用钢绞线进行连接固定，并且各钢绞线的端部连接在第一预制板上，因此便于对钢绞线进行张拉，提高了发酵罐的整体稳定性。3、本发明的第一预制板和第二预制板由于是提前加工好的，因此可多个发酵罐同时建造，缩短了施工周期。4、本发明的第一预制板和第二预制板由于是提前加工好的，因此不用在施工现场附近建造钢筋及模板加工厂、降低了施工噪音低、占地面积小，同时预制板在预制厂预制，无须在现场进行支架支搭、钢筋绑扎、清吹模板、混凝土浇注、振捣等工作，使得工程质量得以提高。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本发明进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本发明公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本发明范围的限制。

图1为本发明的整体流程图；

图2为本发明的预制板中自身钢绞线的张拉顺序图；

图3为本发明的预制板上的垫块布置图；

图4为本发明装置的罐壁中钢绞线的张拉顺序图；

图5为本发明的发酵罐整体结构示意图；

图6为罐壁的俯视图；

图7为本发明第一预制板结构的结构示意图；

图8为本发明第二预制板结构的结构示意图；

图9为图7的俯视图；

图10为图8的俯视图。

图11为本发明另一种第一预制板的俯视图；

图12为本发明另一种第二预制板的俯视图。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上、下、左、右、内、外、前端、后端、头部、尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种预制板拼装发酵罐的施工方法，其包括以下步骤，1)在预定区域进行发酵罐底板浇筑；2)在发酵罐底板上沿周向间隔的定位安装多块第一预制板，以及在相邻的两块第一预制板间定位安装多块第二预制板，使各第一预制板与各第二预制板共同拼装成封闭的罐壁；3)通过钢绞线将各第一预制板和各第二预制板连接，并通过张拉钢绞线对罐壁周向提供紧固力，使第一预制板和第二预制板连接为一体；4)对各第一预制板、第二预制板间的接缝处进行密封，对发酵罐底板与第一预制板和第二预制板的接缝处进行密封；5)进行钢绞线的二次张拉；6)安装罐顶及相关发酵设备。

在上述步骤1)中，发酵罐底板通过混凝土垫平的方式浇筑完成。

在上述步骤2)中，如图6所示，罐壁分为多段进行拼装，且每段罐壁的首尾均为第一预制板，相邻两端罐壁拼装处为同一块第一预制板。

在发酵罐底板上先准确定位安装一块第一预制板，然后在第一预制板的一侧连续拼装多块第二预制板并以一第一预制板结束，完成一段罐壁的拼装；然后从第一预制板的另一侧连续拼装多块第二预制板并以一第一预制板结束，完成另一段罐壁的拼装；继续各段罐壁拼装直至将多段罐壁拼装为封闭的罐壁。

需要说明的是，第一预制板的数量至少为两块，第二预制板的数量远多于第一预制板的数量。例如，当第一预制板为3块时，第二预制板优选地为65块，第一预制板的主要作用是固定钢绞线，并使钢绞线便于张拉。

为了使罐壁的拼装更为准确和方便，可在相互连接的第一预制板和第二预制板之间，和/或，相互连接的两第二预制板之间，可通过临时钢绞线进行初步定位。

在上述步骤3)中，钢绞线从第一预制板和第二预制板的内部穿过，且各钢绞线的两端分别从各第一预制板的内部穿出并与第一预制板连接，能够便于通过钢绞线的端部对钢绞线进行张拉。

在上述步骤4)中，发酵罐底板与第一预制板和第二预制板的接合处通过止水条粘贴后浇筑混凝土完成发酵罐底部外缘的密封。

在上述步骤5)中，对钢绞线进行二次张拉后，并将钢绞线的两端与各第一预制板进行紧固连接和密封。

在安装罐顶及相关发酵设备前，需要对发酵罐进行闭水试验。

在进行罐壁拼装前，在第一预制板和第二预制板用于连接的两侧涂抹密封砂浆；在进行罐壁拼装时，在第一预制板和第二预制板的内侧设置辅助支撑杆。

下面通过一个具体的实施例说明本发明的技术效果。

本实施例中，发酵罐的准备工作和拼装过程如下：

1、在本实施例中，第一预制板和第二预制板均为在发酵罐拼装前已提前制备好的，第一预制板和第二预制板的制作过程如下(下述如若没有特殊说明，所提及的预制板400为第一预制板和第二预制板的统称，不对第一预制板和第二预制板进行区分)：

1)根据预制板400的模具尺寸开挖张拉抬基坑(预制台座)，基坑开挖完成后布设钢筋，然后浇筑C45混凝土；

2)模具到场后进行除锈、修补等检查工作；

3)模具打开，涂刷脱模剂，涂刷均匀后将模具合好，拧紧固定螺栓，在模具接缝处打好密封胶；

4)按照图纸要求模具凹槽处放置两根钢筋安装PE管(注意PE管不能沾到脱模剂)模具凸处放置大头锌棒，凹处放置小头锌棒，锌棒安装完成后用钢筋固定有预埋件的板块按照图纸要求位置放置预埋件穿钢绞线401，钢绞线401两端安放锚具钢绞线张拉放置钢筋网片钢筋网片与PE管、钢绞线401绑扎牢固安装脱模起吊点、止水条模具安装预制板顶端起吊点加强筋和模具；

5)先张法张拉钢绞线

如图2所示，预制板400的钢绞线401的张拉顺序如图中编号①-②-③-④-⑤-⑥-⑦-⑧的顺序和位置进行依次张拉，张拉的控制力52.5KN，首先按顺序依次张拉至控制应力的30％，油表显示读数3.1Mpa，持荷3min；然后再按顺序依次张拉至控制应力的100％，油表显示读数11.6Mpa，持荷3min。

6)浇筑混凝土，混凝土采用C45P6商品混凝土，石子粒径5-25mm，扩展度要求550-600mm，混凝土浇筑时采用振捣棒振捣均匀，然后使用平板振捣器振捣，浇筑完成1.5小时后使用抛光机进行第一次抛光，拔出模具凸处大锌棒，0.5小时候进行第二次抛光，拔出模具凹处小锌棒。

7)二次抛光后进行蒸汽养护，蒸养温度不宜超过55°蒸养时间为12小时。

8)混凝土强度达到设计要求强度75％，即34Mpa后切断钢绞线，去除顶端起吊点模具，脱模。

9)脱模后预制板400依据图纸要求摆放储存，储存时预制板400最多摆放6层，各层之间通过方木垫块402进行隔离(如图3所示)，每层至少摆放三块方木垫块402，在预制板400的其中一端沿宽度方向间隔摆放两块，在预制板400的另一端沿长度方向的中心线上摆放一块。

10)达到设计要求强度100％，即45Mpa后方可运输。

2、发酵罐底板浇筑过程

发酵罐底板底面以下300范围内粉质粘土挖除，采用三七灰土回填压实,压实系数不小于0.95。换填灰土承载力≥120kPa。底板垫层采用C15素混凝土。垫层施工完成后按照图纸要求布设钢筋，柱、梁钢筋的混凝土保护层厚30mm，底板底面钢筋的混凝土保护层厚40mm。梁通长筋的连接采用机械连接。发酵罐底板采用C30P6混凝土现浇，底板施工时混凝土需连续浇筑，不得中断。混凝土浇筑速度≤20m³/h，单个底板需在一天内完成。

3、预制板发酵罐拼装

3.1施工准备

1)施工单位应根据招、投标文件、施工合同、设计文件及有关规范，结合工程的施工特点，抓住主要环节和落实主要施工技术措施，及时编报施工组织设计。

2)施工单位应根据预制板重量和拼装工艺，选定吊车、模板、升降机、千斤顶等设备。

3)对吊车的调试、使用等应编制安全专项施工组织设计，并制定突发情况应急预案。

3.2测量放线

1)按照图纸要求定好圆心，在圆心处用经纬仪以5.29°等分圆放出68块预制板400边线，每条边线距圆心16.379米做十字标记，标记外侧3cm处为垫块内侧边。垫块为6cm×3cm PE垫块。

2)垫块摆放到位后，测量人员测量垫块处高程，取最高点调平。

3.3设备就位

1)预制板400拼装前将预制板400按编号顺序放置在发酵罐中央，将最后4块预制板400放置于发酵罐外侧。吊车进入起吊位置，工作半径必须大于1/3罐体。

2)发酵罐外侧按顺序摆放升降平台、穿线器、临时钢绞线架、钢绞线架。

3.4搅拌砂浆

砂浆由灰浆及107乳液混合搅拌，配合比为4:1即1袋灰浆配1瓶107乳液，搅拌均匀，预制板起吊前在板凹槽处均匀涂抹砂浆，厚度为1cm。涂抹砂浆后必须在24小时内使用。

3.5预制板吊装及安装

1)在预制板400的侧壁上安装支撑杆固定插头。

2)测量人员用水平尺复测相邻两块垫块水平度，调平。

3)预制板400吊放采用双点抬吊，空中回直。起吊时必须使吊钩中心与预制板400重心相重合，保证起吊平衡。

4)安装支撑杆，支撑杆上部用插销固定，下部打孔用螺丝固定。支撑杆安装完毕后，摘除预制板顶部吊钩，调节预制板垂直度。

5)第一块第一预制板安装到位后安放穿线器，之后每块预制板吊装到位后在下方第六孔处穿入临时钢绞线，临时钢绞线仅用于千斤顶紧固两块板接缝处。紧固完成后清除接缝处溢出的砂浆。1/3罐壁拼装完成后将临时钢绞线退出。

6)每天完成1/3罐壁预制板400安装，即从第一预制板至第一预制板，三天完成罐壁整体拼装。

7)每次1/3罐壁安装完成后，按照图纸要求穿入24根钢绞线3，钢绞线3两侧放置锚具、夹片，使用液压千斤顶进行紧固，千斤顶不能晃动后紧固完成。

8)罐壁拼装完成后，使用砂浆对罐壁内侧板缝处勾缝，勾缝应饱满均匀。

3.6钢绞线张拉

预制板安装完成7天后进行钢绞线3张拉，钢绞线3的张拉顺序如图4的标号所示。第一预制板的编号为A-B-C……。

2)初张时张拉控制值油表读数为19.5Mpa，按照A1-B1-C1-C2-B2-A2……的顺序张拉，每次同一编号的ABC三面张拉完成后才能进行下一编号钢绞线3的张拉。

3)24根钢绞线3初张完成后进行终张，终张张拉控制值油表读数为39Mpa。终张分为两步进行，初张完成后按照顺序将编号1-12的12根钢绞线3进行终张。

4)12根钢绞线3终张完成后进行二次混凝土浇筑，二次混凝土浇筑完成两天后将剩余12根钢绞线3终张。

3.7发酵罐结合处密封

3.7.1设置支模

1)测量人员给定中线和高程，对宽度不够及高程不符合设计要求时，及时修整，待验收合格后进行下部施工分项工程。

2)模板使用木质模板。模板使用前应仔细清理干净、并刷脱模剂。

3)模板安装时，按照垫层上测设的边线、弧形墙体位置安装定位钢筋，并测设高程。模板严格按照控制钢筋进行支搭校正。

4)模板的接缝处要密实不漏浆，可用双面胶填塞。

5)模板须支搭牢固，上口挂线调直，用胶布粘出基础混凝土顶面高。

3.7.2止水条密封

止水条必须安放到位，与预制板400及发酵罐基础粘贴牢固

3.7.3混凝土浇筑

1)浇筑混凝土之前，应先对模板进行验收，对模板内的杂物应清理干净，对模板的缝隙和孔洞应予以堵严。

2)浇筑采用C30P6商品混凝土。石子粒径小于10mm。浇筑中不能发生离析现象。

3.8封锚

将多余钢绞线3切除，将锚具孔洞及预制板400顶部吊钩处用砂浆封堵。

4、闭水试验

发酵罐二次浇筑完成后，对二次浇筑的密闭性进行检测，在发酵罐内放置50cm高的水，48小时后检查二次浇筑的混凝土有无渗漏现象，无渗漏现象为合格，有渗漏现象的用密封胶对渗漏出接缝进行处理，直至合格。

5、安装罐顶及相关发酵设备。

发酵设备包括：进料管、放空管、溢流管、搅拌器、加热盘管、循环器、保温材料等。

本发明中由上述方法制成的发酵罐的结构如下：

如图5、图6所示，预制板拼装发酵罐，包括罐壁100、设置在罐壁100顶部的罐顶200、以及设置在罐壁100底部的罐底300；其中，罐壁100包括若干预制板400，预制板400包括多块第一预制板1、多块第二预制板2以及多根钢绞线3；各第一预制板1沿周向等间隔布置，各第二预制板2布置在各第一预制板1之间，且位于两第一预制板1之间的各第二预制板2首尾依次连接，并与第一预制板1共同拼装成封闭的罐壁100；各钢绞线3贯穿第一预制板1和第二预制板2，并将第一预制板1和第二预制板2连接为一体。

进一步地，如图7、如图8所示，第一预制板1和第二预制板2可采用截面呈圆弧性的板材，使通过第一预制板1和第二预制板2共同拼装成的罐壁100呈环状。

需要说明的是，第一预制板1和第二预制板2的截面形状可根据工作需要进行适应性变换，并不限于以上描述所限定的结构形状，还可采用第一预制板1和第二预制板2的内侧面为圆弧形，外侧面为任意形状；第一预制板1和第二预制板2的横截面为“L”型；第一预制板1和第二预制板2均为平板等；同时，第一预制板1和第二预制板2所拼装成的罐壁100的形状也并不限于以上描述所限定的结构形状，所拼装成的空间的截面还可为多边形或不规则形状。

例如如图11、12所示，第一预制板1和第二预制板2均为平板结构，并且为了便于第一预制板1和第二预制板2之间拼接及定位，可将第一预制板1的一侧边设置为条状的弧形凸起11，另一侧边设置为凹槽12，将第二预制板2的一侧边设置为条状的弧形凸起21，另一侧边设置为凹槽22，且弧形凸起21可与凹槽12、22相配合连接，弧形凸起11可与凹槽22相配合连接，第一预制板1和第二预制板2所围成的罐壁100的形状可根据第一预制板1与第二预制板2的连接夹角进行改变，从而调节罐壁100的形状。

为了便于钢绞线3的安装和固定，如图7所示，可在第一预制板1的外侧壁上一体设置一凸出的固定部4，固定部4的两侧分别开设有多个安装孔41，安装孔41用于固定钢绞线3。其中，安装孔41的个数与位置与钢绞线3相对应。

需要说明的是，固定部4可为任意结构，只要保证具有相互对称且规则的侧面即可，即满足安装孔41的开设。

如图7、图8所示，各钢绞线3沿罐壁100的周向贯穿各第一预制板1和各第二预制板2的内部，且各钢绞线3的两端分别从各第一预制板1中伸出并插置在固定部4的对应安装孔41中，并与安装孔41紧固连接，以防止钢绞线3移动，导致罐壁100的形状无法保证。

为了便于钢绞线3的安装，可在在第一预制板1和第二预制板2的内部开设有用于穿设钢绞线3的贯通的通道5；其中，第一预制板1上的通道5与固定部4的安装孔41相连通，使钢绞线3的两端能够从第一预制板1中伸出，便于钢绞线3两端的固定。

如图5所示，为了便于发酵罐中产生的气体的收集和储存，罐顶200可采用气囊机构，以便于使罐体的内部容纳空间可相对调节。

进一步地，气囊结构采用双膜储气囊，包括与各第一预制板1和第二预制板2连接的内储气囊6，以及覆盖在内储气囊6外部且与各第一预制板1和第二预制板2连接的外保护膜7。

在罐壁100的内侧设置有加热盘管8和搅拌装置9，在罐壁100的外侧设置有保温材料(图中未示出)。发酵罐还包括与罐壁100连接的进料管、放空管、溢流管和循环器10。在第一预制板1和/或第二预制板2上开设有人孔、安全出口和观察窗(图中未示出)。

本装置在工作时，首先通过进料管向罐体中通入发酵原料，并通过搅拌装置9对发酵原料进行搅拌，通过加热盘管8对发胶原料进行加热，同时，为了使罐体中的发酵原料发酵更加均匀，还可通过循环器10将发酵原料进行循环往复的抽吸。

本发明发酵罐的施工方法和发酵罐装置可应用于各种现浇式沼气池、污水处理池、消防水池等工程中，并且本装置亦可单独作为存储物料的罐体使用，如作为粮仓或储物罐使用。需要说明的是，现有技术中需要运用大型密闭空间环境进行工作时，均可使用本装置实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。