混凝土整体式化粪池优化设计在中科大金融学院项目中的应用

近年来，装配式住宅因其具有建造速度快、受气候条件影响小、节约劳动力，并能提高建筑质量等优点而得到业内人士青睐。然而，根据已有研究及应用，现有的产品多聚焦于在房屋建筑中的应用，而对大体积处理生活污水的化粪池的施工，尤其是对钢筋混凝土整体式化粪池的研究与应用较少。

针对项目工地工期紧、任务重、工序交叉严重、气候恶劣等不利因素，从整体式化粪池方便快捷的角度出发，进行了钢筋混凝土整体式化粪池的优化设计与工程应用。

本文以中国科技大学金融国际学院项目为依托，依据现场实际情况，从整体式角度出发，对其室外管网附属构筑物———化粪池进行了工艺、结构、尺寸定位以及景观协调性的深化设计，并对其进行了施工应用。

采用商砼整体式化粪池施工，可满足设计对工艺、结构、尺寸定位及与环境相协调等要求。而且，钢筋混凝土整体式化粪池施工工艺可明显缩短施工周期； 在妥善处理好地基基础、防渗抗漏等施工环节后，该工艺可取得良好的使用性与结构安全性，达到与周围景观协调、不污染环境的效果。

1 项目概况

1. 1 工程及排水概况

中国科技大学金融国际学院项目为合肥市重点工程项目，位于徽州大道与烟墩路交口东南，占地面积62亩，建筑面积约6万平方米，累计投资将不少于5亿人民币。为保护市政管网的畅通，共设计 3 座现浇钢筋混凝土化粪池 ，其水力停留时间 为 12 h，清掏周期为 180 d，有效容积为 100 m3 。

2. 工程施工特点及难点

本工程施工过程具有如下特点及难点：

2.1 时值梅雨季节，施工进展缓慢： 室外管网未与市政管网连通的情况下，降雨会造成开挖的基坑积水、边坡坍塌，严重影响施工进度。

2.2 工期紧，任务重： 中国科技大学金融国际学院室外工程包括室外管网及其附属构筑物、景观、绿化等分项工程，总工期仅为 60 天。除去景观场平、基层处理及铺装等用时，用于室外管网施工的时间所剩无几； 要在十几天甚至几天内完成3个100 m3 钢筋混凝土化粪池的浇筑，任务十分艰巨。

2.3 各工作面同时开工，工序间交叉严重： 中国科技大学金融国际学院室内、外工程同时施工，室外化粪池施工既受到本作业面的影响，又受到材料堆放、车辆进出、机械阻挡、人员干扰、水电紧张的影响。

鉴于上述施工难点，本工程采用商砼整体式化粪池以替代现场混凝土浇筑，以满足工艺、结构、工期、质量等要求。

3. 有效容积的核定

施工采用的商砼整体式化粪池尺寸规格为直径 2800 mm × 8100 mm( 图 3) ，有效容积为 50 m3 ； 故施工中采用 2个50m3进行拼装，拼装后的化粪池总有效容积为 100 m3 ，经核算，满足设计有效容积要求。

4. 结构设计

设计要求化粪池的安全等级为二级，设计使用年限为50 年。按设计要求，预制中采用 C30成品混凝土进行浇筑，罐体厚度为 70 mm; 并严格按照相关规范进行钢筋的排布与绑扎，同时采用 PKPM 软件进行结构整体分析。

5. 水力停留时间及清掏周期核定

由于商砼整体式化粪池有效容积约等于设计选取的化粪池容积，故化粪池清掏周期不变，为180天； 而且，较现浇三段式钢筋混凝土化粪池，该形式化粪池通过水流绕流，增加了水力停留时间，改善了水力条件，这将大大提高化粪池的厌氧消化效果，减少化粪池出水对市政污水、乃至污水厂的冲击。

6. 高程定位

为满足进出水要求，需要按照设计的进、出水水口处高程约束商砼整体式化粪池进、出水水口标高，同时也要兼顾覆土深度的要求。

7.化粪池的深化设计

施工采用的商砼整体式化粪池与设计要求的现浇钢筋混凝土化粪池的外观尺寸、进出水位置、排气方式等参数，以及施工工艺、施工技术要求等均存在较大差异，为满足工艺、结构、美观要求，需要对其进行深化设计。

8.定位设计

原设计中采用 G13 － 100SQF 型现浇钢筋混凝土化粪池，其平面尺寸为 13200 mm × 3500 mm，调整后商砼整体式化粪池平面尺寸为 2800 mm × 16200 mm，故需要重新调整化粪池的平面位置，以使检查井、透气管、乃至化粪池池体落在行车道以外。

钢筋混凝土整体式化粪池是新工艺、新技术在建筑工程的应用。本文以中国科技大学金融国际学院项目为依托，从整体式角度出发，对化粪池从工艺、结构、尺寸定位等方面进行了深化设计，并将其在项目中进行了应用。

钢筋混凝土整体式化粪池在满足工艺、结构、美观等功能的同时，还能大大缩短施工时间，坑基挖好60分钟可以完成吊装，节省施工场地。