توسعة منشأة معالجة مياه الصرف الصناعي تقع في ممر صناعي داخلي في الشرق الأوسط، تم بناؤها لمعالجة النفايات السائلة الثقيلة من المناطق الصناعية المحيطة. تركز عقد الهيكل الخرساني المصب في مكانه على أحواض التهوية العميقة، وخزانات الترسيب الثانوية، وغرف الاحتواء المحيطية، مع جدران خرسانية مسلحة مستمرة تتراوح ارتفاعاتها الصافية بين 4.5 و 6.0 أمتار بسماكات جدران تتراوح بين 400 مم و 600 مم. فرضت معايير عدم النفاذية الصارمة خلطات خرسانية كثيفة، وصبًا مستمرًا بمعدل عالٍ، وتشطيبًا خرسانيًا لا تشوبه شائبة وخاليًا من العيوب مثل التعشيش، أو الوصلات الباردة، أو الانحراف السطحي. شملت لوجستيات الموقع مواضع متعددة لرافعات برجية ذات وصول شامل لجميع قطع الأحواض، مما تطلب نهجًا صناعيًا للقوالب قادرًا على المناولة بالرافعة في تكوينات جماعية بدلاً من التجميع اليدوي قطعة بقطعة.
شكل الضغط الهيدروستاتيكي الجانبي الشديد الذي مارسته الخرسانة ذاتية الدمك ومنخفضة النفاذية أثناء الضخ السريع التحدي الهندسي الرئيسي. مع وصول ارتفاعات الصب إلى ستة أمتار في مراحل مستمرة، ارتفع الضغط الجانبي للخرسانة الطازجة إلى ما يقرب من ستين كيلونيوتن لكل متر مربع، متجاوزًا بسهولة الحدود الهيكلية لطرق الألواح الخشبية التقليدية والخشب الرقائقي المفكك، ومهددًا بانفجار القوالب أو انتفاخ كبير في الجدران. كما تميزت محيطات الأحواض بتخطيطات حدود غير متعامدة، مما تطلب جدران انتقالية مرنة بزوايا داخلية وخارجية تتراوح بين سبعين ومائة وثمانين درجة والتي لم تتمكن وحدات الزوايا القياسية بزاوية تسعين درجة من استيعابها. علاوة على ذلك، خلقت رياح الصحراء العالية خلال النهار ظروف عمل خطرة على الألواح المفكوكة، مما جعل ربط الألواح على ارتفاعات عالية غير آمن ويتطلب حلاً أمنيًا متكاملًا مع منصات صب مثبتة مسبقًا، ودعامات رياح صلبة، ونقاط رفع معتمدة لمجموعات الألواح المتعددة.
اعتمدت حزمة الهيكل نظام القوالب الإطارية الفولاذية الثقيلة ST100، المصممة بإطارات فولاذية مجوفة بقطر 100 مم ومبطنة مسبقًا في المصنع بخشب البتولا والكومبي الرقائقي عالي الكثافة والمغلف بالأفلام بسمك 15 مم. تم تصنيفها لتحمل ضغوط الخرسانة الطازجة المسموح بها حتى 60 كيلو نيوتن لكل متر مربع، وقد استوعبت الألواح معدلات الصب السريعة دون انحراف ملحوظ في السطح. جمعت تكوينات المجموعات بين الألواح الأساسية 3000 × 900 مم و 3000 × 600 مم مع وحدات تمديد 1200 مم و 600 مم، مما أدى إلى تجميعات جماعية تتراوح من أربعة إلى ستة أمتار متصلة بسلاسة باستخدام مشابك إسفينية سريعة الإغلاق وموصلات محاذاة 288 مم التي سحبت إطارات الألواح إلى محاذاة دقيقة دون الحاجة إلى دعامات أفقية إضافية.
تم حل هندسة الزوايا غير القياسية باستخدام زوايا مفصلية ثقيلة، مما سمح بالتعديل الميداني بين سبعين ومائة وثمانين درجة للتفاوض على تقاطعات الخزانات المائلة جنبًا إلى جنب مع الزوايا القياسية الداخلية والخارجية بزاوية تسعين درجة. تم تجميع كتل الألواح مسبقًا على مستوى الأرض، وتم تزويدها بأقواس منصة لحمل ألواح الممشى الخشبية والحواجز، وتم تجهيزها بدعامات دفع وسحب ثقيلة تتراوح أطوالها بين 1100 مم و 3000 مم للمحاذاة الدقيقة. تم تثبيت خطافات رفع مخصصة مصنفة للحركة المتوازنة بالرافعة بشكل آمن في المقاطع الفولاذية للألواح، مما سمح برفع ونقل وتثبيت وحدات جماعية كاملة ضد مثبتات الأرض في رفعات رافعة واحدة. ثبتت قضبان الربط عالية الشد D15 مع صواميل فراشة مصبوبة وجوه الجدران المتقابلة بشكل صارم عبر تجويف الجدار، بينما تعاملت الألواح متعددة الأغراض ذات الشبكات المحيطية المثقبة مع إزاحات الأعمدة ونهايات سد الأحواض.
تكوين قوالب الإطار الفولاذي لجدران الأحواض:
| البند | المادة | التطبيق | ملاحظة |
|---|---|---|---|
| لوح إطار فولاذي ST100 | إطار فولاذي هيكلي عالي الإنتاجية مع بطانة خشب رقائقي مغلف بالأفلام بسمك 15 مم | جدران الاحتواء الأساسية للأحواض، فواصل التهوية | مصنف لضغط خرسانة 60 كيلو نيوتن لكل متر مربع، بأحجام تصل إلى 3000 × 900 مم |
| لوح متعدد الأغراض | إطار فولاذي مقطعي مع شبكة تثبيت مثقبة | نهايات سد جدران الخزان، دعامات أعمدة متكاملة | فتحات تثبيت مثقبة مسبقًا بمسافات 50 مم لسمك جدران متغير |
| زاوية مفصلية | فولاذ هيكلي مصنع مع آلية مفصلية | زوايا الخزان غير المتعامدة، وصلات القنوات المائلة | قابلة للتعديل باستمرار من 70 إلى 180 درجة، بارتفاع كامل 3000 مم |
| وحدة زاوية صلبة | فولاذ مقطعي 100 مم مصنع | زوايا الجدران القائمة القياسية، محيطات الحفر | نماذج داخلية 200 × 200 مم إلى 300 × 300 مم وخارجية 100 × 100 مم |
| موصل محاذاة | مشبك فولاذي مطروق مع إسفين مدمج | توصيل الوصلات الأفقية والرأسية للألواح | امتداد 288 مم، يحاذي إطارات الألواح ويقاوم انحراف الوصلة |
| مشبك إسفيني | حديد زهر مرن مع إسفين فولاذي | تثبيت سريع للألواح المتجاورة | تشغيل بمطرقة واحدة لإغلاق محيط محكم |
| مجموعة دعامات دفع وسحب | أنبوب فولاذي تلسكوبي مع ياقات ملولبة | محاذاة المجموعات، مقاومة الرياح، المحاذاة الرأسية | دعامات طويلة 2400-3000 مم وقصيرة 1100-1600 مم مع قدم محور أرضي |
| قوس منصة | فولاذ أنبوبي ملحوم | منصات صب ووصول متدلية | يتشبث بأضلاع الإطار الفولاذي لدعم ألواح السقالات والحواجز |
| قضيب ربط وصامولة فراشة | قضيب فولاذي D15 عالي الشد مع صامولة حديد مرن | وصلات شد عبر الجدار تقاوم حمل الصب الهيدروليكي | مقترنة بأكمام قابلة لإعادة الاستخدام أو مراكز مانعة لتسرب المياه دائمة |
| خطاف رفع مخصص | فولاذ سبائكي مطروق مع مزلاج أمان بالجاذبية | نقاط رفع بالرافعة لمجموعات الألواح المتعددة المجمعة | يتشبث مباشرة فوق المقطع الفولاذي العلوي، تم التحقق منه تحت ضوابط جودة ISO 9001 |
قدم التشكيل الجماعي أداءً هيكليًا استثنائيًا وتسريعًا للجدول الزمني عبر مجمع الأحواض بأكمله. من خلال تجميع الألواح المعيارية في كتل واسعة يتم رفعها بالرافعة على أرضية البلاطة، ألغى المقاول تركيب الألواح الفردية في المواقع المرتفعة، ونقل الغالبية العظمى من أعمال النجارة للقوالب إلى ظروف أرضية آمنة وقلل بشكل كبير من وقت خطاف الرافعة لكل قسم جدار. أكدت مراقبة الانحراف أثناء صب الخرسانة عدم وجود أي انحناء ملحوظ في السطح، وبعد الإزالة، أظهرت جدران الخزان تشطيبًا خرسانيًا متساويًا مع وصلات ألواح ضيقة ومختومة بالجص والتي استوفت جميع فحوصات إحكام الاحتفاظ بالمياه دون الحاجة إلى طبقات إصلاحية أو طبقات طلاء إيبوكسي.
ألغت وحدات الزوايا المفصلية الحشوات الخشبية الميدانية عند عقد الجدران المائلة، مما حافظ على الصلابة الهيكلية وهندسة الوصلات النظيفة طوال تقاطعات الأحواض المعقدة. حمت الإطارات الفولاذية الخارجية الثقيلة حواف الخشب الرقائقي من التآكل الميكانيكي أثناء الإزالة والنقل المتكرر، مما سمح للألواح بالدوران عبر أقسام الأحواض المتتالية مع مجرد غسيل مائي روتيني وتطبيق عامل إطلاق بخاخ بين الاستخدامات. أبرز مشرفو المشروع أن الجمع بين أقواس المنصة المدمجة ودعامات الدفع والسحب الثقيلة حافظ على المحاذاة الرأسية الدقيقة حتى خلال عواصف الصحراء، مما يضمن التسليم في حدود الأهداف الزمنية التعاقدية.