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垃圾填埋场高含水率的构筑

 论文栏目:环卫发展论文     更新时间:2012-10-24 11:06:00   

本文作者:王 辉 苏红玉 刘 涛 范晓平 单位:宁波市鄞州区绿州能源利用有限公司 中国城市建设研究院

生活垃圾因含有大量厨余垃圾和道路保洁垃圾,其堆体具有抗剪强度差、在外荷载作用下承载力低等特点。根据有关资料,一般轮式运输车辆必须在承载力达到150kPa的路面上才能满足正常通行要求,据地质勘探测定,一般填埋场的垃圾堆体的承载力只有50kPa,而一些垃圾含水率较高的地区垃圾堆体承载力则更低,远远不能达到车辆正常通行的要求,不能作为持力层。而我国绝大多数垃圾填埋场采用轮式运输车辆装载垃圾然后到填埋场指定作业区域卸倒,随着垃圾堆体作业面逐渐往外延伸或堆高,为保证车辆正常通行,提高作业效率,有效降低运营成本,需对垃圾堆体采取有效的处理手段以提高其承载力,而在垃圾堆体上构筑临时作业道路是切实可行的方法。

1在垃圾堆体上构筑临时作业道路的方式

1.1采用塘渣、建筑垃圾或泥土类等材料构筑将塘渣、建筑垃圾或泥土等材料单独或混合使用在垃圾堆体上构筑道路或卸料平台,虽然构筑时施工相对简便,一次性投入成本也较低,但也存在如下问题:1)使用上述材料构筑的卸料平台,一般环卫车辆直接将垃圾倾倒在平台上,在作业过程中,垃圾堆体中存在的玻璃、铁刺等尖锐物容易进入到卸料平台内,而此类材料构筑的作业道路保洁相对较难,不容易将玻璃、铁刺等尖锐物清除干净,因此对作业人员的人身安全存在一定的隐患;另外,垃圾运输车辆进出卸料平台时,容易刺破垃圾运输车辆的轮胎,造成一定的经济损失。2)此类材料构筑的作业道路或卸料平台中有可能含有大石块,而推土机等作业设备需直接在卸料平台上作业,在作业过程中,履带板如磕到大石块容易发生断裂,从而造成一定的经济损失。3)如在晴天作业,特别是垃圾运输车辆进出作业道路时,会产生道路扬尘,影响填埋场作业环境,造成一定的“二次污染”;作业设备的空气滤芯器也会大量吸入沙尘,对作业设备的保养造成一定的影响。4)如在雨天作业,特别是垃圾运输车辆进出作业道路时,轮胎上会残留大量垃圾或泥土,对其他道路造成污染;另外,雨天作业过程中,此类材料构筑的道路的承载力会下降,垃圾运输车辆极有可能陷车,对作业造成一定的难度,影响作业效率。5)此类材料不能反复使用,如需重新转移作业道路或卸料平台时,需再次采购,因此填埋场在后续运营过程中需不断储备,运营成本也随之增加,填埋场有效填埋库容也会随之减少。

1.2采用钢结构件在垃圾堆体上铺设临时作业道路或卸料平台钢结构件就是通常所说的钢板路基箱。目前城市垃圾收运模式普遍采用将分散的垃圾集中收集至附近垃圾中转站,通过中转站压缩至环卫车进入填埋场作业的模式。随着人们环保意识也日趋提高,中转站在作业过程中产生的臭气扰民现象也越发严重,许多城市在积极探索垃圾直运的模式(即将分散的垃圾直接收入运输车内到填埋场作业),由此产生的问题是垃圾本身的含水率没有在中转站消除而直接进入了垃圾填埋场,垃圾填埋场的垃圾堆体含水率逐步增加。而国内极端恶劣天气如暴雨出现的频率大幅增加,进一步增大了垃圾堆体的含水率。垃圾填埋场使用塘渣等材料构筑临时作业道路暴露出来的问题越来越严重,因此国内正逐步推广使用钢板路基箱等专业钢结构件作为垃圾堆体临时作业道路构筑材料。但因使用时间不长,在使用过程中也出现了诸多问题,如环卫车辆翻车、作业人员被钢板轧伤等。

2使用钢板路基箱构筑作业道路

2.1钢板路基箱的介绍钢板路基箱,主要是由一骨架体(槽钢)组成,骨架体由横向主筋骨架和纵向骨架构成,骨架体的表面封有一花纹防滑钢板(或平板钢板上焊接一定数量的螺纹钢作为防滑条),反面则封有平板钢板,主要部件采用焊接工艺整体形成一箱体,并进行必要的防腐处理。宁波市鄞州区生活垃圾卫生填埋场所使用的钢板路基箱规格为长×宽×高=6m×1.5m×0.16m,骨架体采用14#槽钢,其中横向主筋骨架数量等分5条,纵向骨架数量等分17条;面板采用8mm钢板,表面等分焊接有7根14#螺纹钢作为防滑条,底板采用6mm钢板。

2.2使用钢板路基箱构筑作业道路的优点垃圾填埋场在使用钢板路基箱构筑作业道路时存在一次性投入大、构筑难度复杂等缺点,但在后续运营过程中带来的好处是显而易见的,主要有以下几点:1)代替塘渣等材料的使用,节约库容。钢板路基箱可以代替塘渣反复使用,一般钢板路基箱的使用寿命为5~6a。针对目前国内土地资源相对较紧张,填埋场重新选址不易,其可节约填埋场的有效库容,提高填埋场的使用年限。2)钢板路基箱使用过后,进行一定维护、修复工作便可重复利用,待使用年限过后,还可回收再利用,减小能源的消耗率,符合当前国内可持续发展的理念。3)提高作业道路或卸料平台的稳定性,确保作业安全。填埋场使用钢板路基箱后,增大与垃圾直接接触面积,作业道路或卸料平台承载力也明显上升,加快了车辆进入填埋场的速度,缩短了环卫车辆的等候时间。4)作业道路保洁容易,确保人员安全。在作业过程中,如垃圾遗落到作业道路上,使用扫帚、铁锹等工具易将遗落在钢板路基箱上的玻璃、铁刺等垃圾清除,确保作业人员人身安全,在一定程度上也降低了环卫车辆轮胎被刺破的风险,延长了车胎的使用寿命。5)通常情况下,钢板路基箱铺设完毕后,在作业道路上设置了环卫车辆倒车转弯区、卸料区等,能够使垃圾车辆按顺序倾倒,又能使作业推土机实现车倾机推,忙而不乱,大大提升了作业效率。而环卫车在倾倒垃圾时,也直接将垃圾倾倒在垃圾堆体上,推土机的直接接触面为软基的垃圾,车辆磨损逐步减小,降低作业设备的维护保养费用,同时对垃圾也起到了压实作用。

2.3作业道路的构筑

2.3.1临时作业道路或卸料平台基础构筑采用钢板路基箱构筑临时作业道路或卸料平台时,首先应先构筑基础,基础一般用垃圾堆体直接构筑。构筑前,可在需构筑作业道路的区域根据卸料平台的样式进行放样,然后利用推土机等作业设备直接将垃圾堆体摊铺至此处,利用挖掘机等配合将基础构筑成符合尺寸要求。一般情况下基础可分为作业道路基础和卸料平台基础,卸料平台基础又分为倒车区基础和卸料区基础。为便于环卫车进出作业道路,完成倾倒垃圾等一系列程序,作业道路及卸料平台的尺寸应满足如下要求,见图1。L为整个临时作业道路及卸料平台的长度,其尺寸应符合填埋场钢板路基箱总的数量及作业过程中推土机的有效摊铺距离。L1为临时作业道路的宽度,构筑基础时其宽度应略大于钢板路基箱的长度尺寸,一般临时作业道路的基础宽度为钢板路基箱长度尺寸的105%。L2为卸料平台转弯区的宽度,其尺寸应略大于在填埋场作业的环卫车辆中长度最长的车辆的转弯半径,应满足此类车辆能一次性转弯,且能容纳足够一块钢板路基箱横放。L3为卸料平台转弯区的长度,其尺寸应略大于在填埋场作业的环卫车辆中长度最长的车辆。L4为卸料区的长度,其尺寸应略大于在填埋场作业的环卫车辆中长度最长的车辆,且能满足整块钢板路基箱的摆放。L5为卸料区的宽度,能容纳足够1块钢板路基箱横放,至少能使1辆环卫车倾倒垃圾。临时作业道路可以是平坡构筑,也可以是起坡构筑,见图2、图3,如起坡构筑时,临时作业道路的坡度∠P1一般小于14%,其起坡的长度应满足摆放整块钢板路基箱。临时作业道路起坡处的两侧应设置成一定的坡度,一般坡度为1∶1。环卫车辆转弯区必须保持水平,卸料区也应设置成向内倾斜的坡度,∠P2一般小于2%。卸料区与垃圾堆体应保持一定的垂直高度,H一般为2m。采用此方式构筑临时作业道路或卸料平台的,一般新作业道路或卸料平台基础的位置较原先的卸料平台较近,直线距离不超过50m。如需原先卸料平台距离较远的,可直接将垃圾运输车辆引导到此处卸料,以减少运营成本。基础构筑时,应避免在雨雪天气施工,所选择的垃圾应较为干燥。基础成型后,利用挖掘机等设备对此进行反复碾压,增加基础的压实度。成型后,一般不急于进行钢板路基箱的铺设,而是等待1周左右,使基础进行自然沉降,在铺设钢板路基箱时,再用垃圾进行填补使之到指定尺寸要求。

2.3.2钢板路基箱的铺设基础成型后,需铺设钢板路基箱。在铺设钢板路基箱时需借助特定的工具,垃圾填埋场中轮式装载机也是较为常用的作业设备,可先将轮式装载机前部的翻斗拆除,然后根据一定的尺寸样式,制作专用夹具安装在轮式装载机前部,利用轮式装载机操纵专用夹具装卸钢板路基箱,装卸较方便,1次可装卸1~2块钢板路基箱,铺设效率较高。铺设时,首先从临时作业道路的起点开始,采用横铺法,注意钢板路基箱的防滑面板需朝上放置,按照基础的样式依次进行摆放。铺设时,也可用挖掘机予以辅助配合,使每块钢板路基箱紧密接触。对于一些垃圾含水率更高的填埋场而言,只横铺一块钢板路基箱,往往使用时间不长久。使用一段时间后,由于垃圾堆体的不均匀沉降,原本在同一平面上的钢板路基箱出现阶梯状,环卫车辆在行驶过程中容易出现“跳车”现象。严重情况下,钢板会跳起,对车辆底盘造成损伤。在铺设之前首先在基础上竖铺2块钢板路基箱(防滑面板与垃圾面接触),钢板路基箱与钢板路基箱之间预留一定的宽度,作为“龙筋”,然后再在“龙筋”上依次横铺钢板路基箱,增加与垃圾的接触面积,使垃圾的承载力保持一致,提高作业道路的使用寿命。使用钢板路基箱做卸料区时,按铺设“龙筋”的要求,首先竖铺2块钢板路基箱,但此钢板路基箱有所区别,在钢板路基箱顶端设有止扣,将前部所有的钢板路基箱紧紧扣住,防止环卫车辆在倒车过程中紧急刹车将卸料区的钢板路基箱整体滑出,增强卸料区的稳定性。在卸料区最后铺设的1块钢板路基箱上设有止轮坎,止轮坎也用钢板焊接而成,其高度既要能保证止住轮胎,又能使环卫车后箱顺利通过卸料,见图4。卸料区即使铺设了钢板路基箱,由于地基承载力大小不均,一旦遇到雨季,环卫车辆卸料时,环卫车辆车身总体往后移,容易出现车辆倾翻现象。为保证垃圾卸料的安全、稳定、有序运转,目前国内填埋场又出现了船型卸料平台。宁波市鄞州区生活垃圾卫生填埋场目前采用2块8m×4m×30cm的船型卸料平台,材料与路基箱材料相同,为了吊运移动方便,在平台上设计了若干组拖环,并且在2块船型卸料平台之间设置铰链,使2块船型平台连为整体,又增加平台的稳定性。同时在平台的卸料顶端及两侧均设止轮坎,以防止因驾驶员操作失误而产生倾翻事故,并且在平台面板上加焊防滑条,防止车辆轮胎打滑。在铺设船型卸料平台时,首先在卸料区基础上横铺2块钢板路基箱,其间保持一定的距离,作为“龙筋”,然后在“龙筋”上垫铺一些垃圾作为防滑层,然后再铺上船型卸料平台。

2.3.3钢板路基箱的使用要求1)环卫车辆在行驶过程中,作业道路上或卸料平台上的人员不能随意走动,双脚应停放在1块钢板路基箱上,双脚不能同时踩在2块钢板路基箱上,更不能踩在2块钢板路基箱的接缝处。2)在作业过程中如有垃圾遗落在钢板路基箱上,应及时清扫。3)在铺设钢板路基箱时,夹具不能硬顶,防止钢板路基箱破损。如一旦钢板路基箱出现破损现象,应及时进行修补,防止垃圾渗沥液进入钢板路基箱内部,加快腐蚀。4)钢板路基箱在使用过程中,一般每1a需进行保养,重点是去除钢板上的腐蚀部分,然后用环氧沥青进行整体刷涂。

3结束语

宁波市鄞州区生活垃圾卫生填埋场,自2006年引进钢板路基箱构筑作业道路或卸料平台以来,不断总结施工经验,特别在高含水率垃圾填埋场构筑作业道路取得了一定的成效。构筑效率逐步提高,构筑质量进一步加强,由此带来的好处是填埋场作业设备维护保养费逐年降低,填埋作业质量稳步上升,总体运营成本显著下降,为填埋场实现“干净、有序、规范、达标”的目标做出了积极贡献。


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