桐廬污水廠升級改造工程施工中的問題分析以及解決對策

梅繼元

摘 要：針對桐廬污水處理廠升級改造過程中遇到的施工場地狹小、不停水作業(yè)、水處理構(gòu)筑物防滲防漏等問題，依據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，提出了狹小施工場地合理布置、嚴(yán)格把控混凝土、嚴(yán)格控制施工縫等解決對策，并詳細(xì)介紹了具體的實(shí)施方法。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;升級改造;防滲防漏;施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.19.106

1 工程概況

桐廬污水處理廠位于浙江省桐廬縣，是國家“三河三湖”水污染重點(diǎn)治理項(xiàng)目之一。污水廠一期工程于2003年建設(shè)完成，污水處理核心工藝采用SBR（CAST）工藝，服務(wù)范圍為桐廬縣城，服務(wù)面積近期為6.05平方公里，同時(shí)接納縣城內(nèi)的生活污水和工業(yè)廢水，一期工程污水處理規(guī)模為2×104m3/d。二級處理后的水質(zhì)達(dá)到國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）中規(guī)定的污水廠一級B排放標(biāo)準(zhǔn)。污水廠于2015年進(jìn)行提標(biāo)改造，改造后規(guī)模為6×104m3/d，工程造價(jià)6600萬元，出水標(biāo)準(zhǔn)提高到一級A標(biāo)準(zhǔn)，工藝流程為：粗格柵—提升泵房-預(yù)處理綜合池-絮凝池—生物反應(yīng)池—緩沖池及提升泵房-高效沉淀池-反硝化深床濾池-加氯接觸消毒池-紫外消毒池-出水井。其中緩沖池、提升泵房、高效沉淀池、反硝化深床濾池等均為新建構(gòu)筑物，采用為現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，主要水池基礎(chǔ)采用整板淺基礎(chǔ)，新建附屬建筑物采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋面為現(xiàn)澆鋼筋砼坡屋面。

在水廠的升級改造工程施工過程，技術(shù)人員與施工人員不斷學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的施工技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，并根據(jù)該工程的具體情況，加強(qiáng)了對工程施工的質(zhì)量控制，形成一套符合實(shí)際，行之有效的施工管理經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)將工程建設(shè)中的具體施工問題和解決對策闡述如下，可供污水廠升級改造工程施工管理的同行技術(shù)參考。

2 桐廬污水廠升級改造施工中的幾個(gè)問題

2.1 生產(chǎn)區(qū)與施工區(qū)交叉導(dǎo)致場地狹小

污水處理廠用地指標(biāo)有限制，因此在污水處理廠設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留用地往往只夠放置預(yù)留的水處理構(gòu)筑物，而沒有考慮施工場地的預(yù)留。且污水處理廠的升級改造工程中，新建水處理構(gòu)筑物的施工區(qū)域和現(xiàn)有的水處理生產(chǎn)區(qū)往往有交叉，這導(dǎo)致施工區(qū)場地狹小。

2.2 污水處理廠的不停水施工

由于桐廬縣僅有一家污水處理廠，若停止運(yùn)行，則縣城的污水無法得到適當(dāng)處理，因此本次污水廠升級改造工程最大的難點(diǎn)在于污水處理廠的不停水施工，即施工的同時(shí)要保證原水廠的正常運(yùn)行，這既是管理協(xié)調(diào)問題，也是技術(shù)問題。在管理方面，既要處理好原水廠及外界的各種協(xié)調(diào)工作，又要保生產(chǎn)，不停水作業(yè)。如果協(xié)調(diào)不得當(dāng)，可能導(dǎo)致施工過程影響正常的污水廠水處理工藝流程，從而導(dǎo)致出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，污染環(huán)境，也可能導(dǎo)致水廠施工工期延后;在技術(shù)方面，污水廠新建水處理設(shè)施建設(shè)好之后，如果要接入污水廠現(xiàn)有處理設(shè)施，在技術(shù)上存在一定困難。

2.3 污水處理構(gòu)筑物滲水及開裂問題

前兩個(gè)問題主要是在施工管理層面的問題，而污水處理構(gòu)筑物抗?jié)B防裂問題，則更多是施工技術(shù)層面的問題。污水處理廠水處理構(gòu)筑物對混凝土抗?jié)B防裂要求較高，還要求具備較強(qiáng)的抗腐蝕性。

污水處理構(gòu)筑物無論平面尺寸、單體容積，還是混凝土澆筑量都非常大，并且單個(gè)構(gòu)筑物池壁高而厚，池體長，混凝土施工時(shí)水化熱大，容易產(chǎn)生裂縫;池體施工中，存在施工縫、變形縫、穿墻螺栓等一系列問題，結(jié)合位置一旦處理不當(dāng)，會發(fā)生嚴(yán)重滲水情況[1]。

3 污水廠施工場地狹小的解決對策

針對污水處理廠場地狹小的問題，主要的解決措施在于狹小場地的合理布置，和狹小場地的優(yōu)秀的管理調(diào)度[2]。

3.1 狹小施工場地平面布置技巧

合理布置的依據(jù)在于凡是工程施工需要的都不能減，具體的布置要素包括施工隊(duì)的辦公場地、臨時(shí)住宿場地、就餐場地;施工過程中所需要的水源、電源及臨時(shí)的水電管線和排水溝渠;建筑材料堆場、設(shè)備堆場;生活垃圾以及建筑垃圾堆放區(qū);臨時(shí)道路系統(tǒng)等等。

桐廬污水廠升級改造工程施工現(xiàn)場平面布置優(yōu)化的原則如下：①保持污水廠內(nèi)道路暢通，運(yùn)輸方便，以保證各類施工材料能按計(jì)劃進(jìn)場，充分利用施工場地;②各類施工材料進(jìn)場時(shí)盡量靠近使用地點(diǎn)，減少二次搬運(yùn);③在滿足施工要求和施工安全的前提下緊湊布置施工現(xiàn)場，減少施工用地;④盡可能減少臨時(shí)設(shè)施搭設(shè)，盡可能利用污水處理水廠原有建筑物作為施工臨時(shí)設(shè)施（如使用污水廠控制中心作為項(xiàng)目指揮部）;⑤生活區(qū)考慮在污水處理廠附近民居就近安置

一般情況下，施工現(xiàn)場的平面布置是通過計(jì)算出工程項(xiàng)目的總?cè)斯?、材料和機(jī)械臺班，進(jìn)而進(jìn)行施工功能區(qū)的布置。但是本工程，場地十分有限，已不能用傳統(tǒng)的場地功能區(qū)布置方法布置，因此，本工程考慮通過目標(biāo)規(guī)劃的方法進(jìn)行施工現(xiàn)場的平面布置與優(yōu)化。目標(biāo)規(guī)劃是線性規(guī)劃的一種特殊應(yīng)用，能夠處理單個(gè)主目標(biāo)與多個(gè)目標(biāo)并存，以及多個(gè)主目標(biāo)與多個(gè)次目標(biāo)并存的問題，采用目標(biāo)規(guī)劃的方法能夠按先后順序依次解決各個(gè)目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目的效益最大化。本工程施工項(xiàng)目較多，施工流程繁雜，因此目標(biāo)規(guī)劃的方法對本工程尤其適用。因此本工程以鋼筋加工以及混凝土加工場地的布置這兩個(gè)施工常見因素作為自變量，建立了目標(biāo)規(guī)劃模型，對本工程施工場地的布置進(jìn)行了優(yōu)化。

3.2 狹小施工場地的管理調(diào)度

要實(shí)現(xiàn)狹小施工場地優(yōu)秀的管理調(diào)度，第一點(diǎn)就是要組建管理經(jīng)驗(yàn)豐富、管理能力強(qiáng)的項(xiàng)目指揮部，并制定一些施工場地的管理制度，主要應(yīng)對如下幾個(gè)方面進(jìn)行施工管理：①施工調(diào)度管理;②材料存取管理;③操作守則管理;④文明施工管理;⑤環(huán)境保護(hù)管理;⑥施工安全管理;⑦施工車輛管理;⑧明確管理人員職責(zé)，落實(shí)責(zé)任制度。

4 污水處理廠不停水施工的解決對策

污水廠新建水處理設(shè)施建設(shè)好之后，如果要接入污水廠現(xiàn)有處理設(shè)施，在技術(shù)上存在一定困難。桐廬污水處理廠原SBR（CAST）生化反應(yīng)池出水經(jīng)出水管道至加氯接觸池并經(jīng)紫外消毒后排放，升級改造工程在現(xiàn)狀SBR生化反應(yīng)池出水管道附近新建切換閘門井，將SBR生化反應(yīng)池出水引至深度處理段，經(jīng)過本工程新建的緩沖池、提升泵房、高效沉淀池以及反硝化深床濾池等工程后再接入加氯接觸消毒池。由于不停水情況下，SBR池出水管為滿流，因此通過打開現(xiàn)狀出水管超越管道，使SBR池出水管處于非滿流狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)不停水的開孔作業(yè)，達(dá)到不停水施工的目的。使新建水處理設(shè)施成功接入現(xiàn)狀處理系統(tǒng)。

5 污水處理構(gòu)筑物滲水及開裂問題的解決對策

構(gòu)筑物漏水問題的原因主要包括以下幾個(gè)方面：①鋼筋保護(hù)層厚度不夠，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，從而混凝土出現(xiàn)裂縫;②施工過程中施工縫、沉降縫、伸縮縫等控制不到位，導(dǎo)致構(gòu)筑物滲水;③預(yù)埋件周邊混凝土不夠密實(shí)、止水鋼板位置偏差;④穿墻管道周圍混凝土振搗不密實(shí)形成小孔導(dǎo)致漏水;⑤模板對拉螺栓防水構(gòu)造不合理等。

污水處理構(gòu)筑物的裂縫控制主要是通過控制池體抗?jié)B混凝土組成結(jié)構(gòu)，增大混凝土密實(shí)度，使污水處理構(gòu)筑物的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的防滲、抗裂性能。該過程中，質(zhì)量控制非常關(guān)鍵，所以應(yīng)當(dāng)把污水處理構(gòu)筑物混凝土的施工質(zhì)量作為施工監(jiān)控重點(diǎn)，確?；炷临|(zhì)量達(dá)標(biāo)[3]。

5.1 科學(xué)合理的綁扎鋼筋

綁扎鋼筋是保證混凝土質(zhì)量的第一步，因此應(yīng)當(dāng)科學(xué)合理的綁扎鋼筋，使鋼筋保持牢固，保證鋼筋的尺寸偏差降到最低。而鋼筋保護(hù)層的厚度和位置應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙以及施工規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)置，保證保護(hù)層墊塊的位置正確、厚度達(dá)標(biāo)，以免因混凝土振搗而導(dǎo)致鋼筋的偏移。

5.2 混凝土質(zhì)量控制

要保證混凝土質(zhì)量，首先應(yīng)當(dāng)對混凝土原材料把關(guān)，本工程中的水處理構(gòu)筑物要求的混凝土強(qiáng)度等級：墊層砼為C15，填料砼為C20，其它均為C30。有抗?jié)B要求的砼其抗?jié)B等級為S6。要求砼的水灰比≤0.55。為保證混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性能達(dá)標(biāo)，混凝土水膠比應(yīng)控制在0.5左右、水泥用量應(yīng)控制在300kg/m3～350kg/m3以內(nèi)。其中，水泥中最大氯離子控制在0.1%以內(nèi)、堿含量應(yīng)控制在3kg/m3之內(nèi)。同時(shí)應(yīng)當(dāng)對粗細(xì)骨料加以控制，使超長構(gòu)筑物具備較強(qiáng)抗?jié)B性和抗裂性。在粗骨料中，級配碎石采用粒徑5mm～21mm的級配碎石，骨料中石子含泥量控制在1%以下，而細(xì)骨料以中砂、河砂為主，含泥量嚴(yán)格控制在3%以內(nèi)。另外，根據(jù)本工程的實(shí)際情況，外加劑選用HEA型砼高效抗裂膨脹劑，準(zhǔn)確控制混凝土各項(xiàng)配比之后，攪拌處理。

要實(shí)現(xiàn)混凝土質(zhì)量控制，還應(yīng)當(dāng)注重混凝土的澆筑、振搗以及養(yǎng)護(hù)。本工程中新建水處理構(gòu)筑物大多采用鋼模板，以保證模板剛度、強(qiáng)度及接縫位置嚴(yán)密度達(dá)標(biāo)，繼而實(shí)現(xiàn)混凝土的連續(xù)澆筑。在混凝土澆筑過程中應(yīng)時(shí)刻敲擊模板，規(guī)避漏振情況。構(gòu)筑物底板混凝土澆筑完成后，應(yīng)進(jìn)行二次壓光。振搗時(shí)振動(dòng)棒要與鋼筋、模板保持一定距離，在澆筑的同時(shí)應(yīng)注意檢查鋼筋位置和鋼筋保護(hù)層，避免漏筋少筋現(xiàn)象。

澆筑時(shí)，若混凝土自然傾倒高度過大會出現(xiàn)混凝土離析問題，因此在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)控制混凝土自然傾倒高度，同時(shí)應(yīng)通過串筒、溜槽等方式避免混凝土的直接跌落。在施工時(shí)應(yīng)當(dāng)測量混凝土澆筑厚度，確保每層混凝土高度在0.5m以下，防止一次澆筑過厚的現(xiàn)象出現(xiàn)，下層混凝土的插入深度在應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在5cm以上。在施工時(shí)，要確保模板、鋼筋、止水帶等各工程部件處于正確的位置?？刂茲仓ば蛴傻偷礁撸瑫r(shí)兼顧分層性和連續(xù)性，避免第一層混凝土已經(jīng)開始，而第二層混凝土還未澆筑的現(xiàn)象。

污水處理廠水處理構(gòu)筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、構(gòu)筑物底板厚度大而墻體厚度較薄，容易導(dǎo)致內(nèi)外溫差大。因此在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，應(yīng)當(dāng)避免內(nèi)部水熱化現(xiàn)象，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)避免內(nèi)外溫差過大而產(chǎn)生溫度裂縫。本工程中，混凝土澆筑工作結(jié)束12h之后，對混凝土進(jìn)行塑料薄膜覆蓋保濕，在池壁混凝土澆筑完成后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，在拆模后在水處理構(gòu)筑物頂部布設(shè)一根給水管，并在管上鉆孔以達(dá)到噴淋的效果。本工程中所有水處理構(gòu)筑物混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間都應(yīng)保持在15d以上。

5.3 施工縫和伸縮縫的控制

在水處理構(gòu)筑物施工中，切忌在混凝土頂板和底板位置留置施工縫。同時(shí)要嚴(yán)格控制水平縫的位置，水平縫與底板頂部的距離至少應(yīng)在30cm。污水處理構(gòu)筑物池壁上有開孔時(shí)，施工縫與孔洞的距離也至少應(yīng)在30cm。在本工程高效沉淀池以及反硝化濾池中，均在池壁中的施工縫處設(shè)置一500×3.0鋼板止水片。另外，在本工程超長構(gòu)筑物中設(shè)置伸縮縫，以防止池體溫度應(yīng)力過大而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)破壞。

5.4 預(yù)埋套管和穿墻螺栓處的滲水水控制

在施工過程中，止水環(huán)片應(yīng)設(shè)置在污水處理構(gòu)筑物池壁的各個(gè)預(yù)埋套管上，同時(shí)要注意清除止水環(huán)片的表面銹蝕，以防施工過程中預(yù)埋套管與混凝土之間出現(xiàn)縫隙從而導(dǎo)致滲水現(xiàn)象。在設(shè)置穿墻螺栓時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量利用工具式螺栓的特點(diǎn)，確保螺栓對模板的固定，對拉螺栓處應(yīng)加焊止水片，滿焊止水片和螺栓。避免螺栓處的漏水。

6 結(jié)論

桐廬污水廠在場地狹小、不停水作業(yè)的艱難條件下，經(jīng)過9個(gè)月的奮戰(zhàn)，工程竣工驗(yàn)收完成，并獲得了政府及甲方的一致好評。而在污水處理廠升級改造工程施工中的難題，也為其他污水處理廠升級改造工程提供了一定參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[3]茹惠珊.抗裂、防滲技術(shù)在污水處理廠構(gòu)筑物施工的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2016（17）：33-34.