城市污水處理廠尾水出江箱涵工程淤泥固化施工

涂明

摘 要：城市污水處理廠尾水出江箱涵工程在市政工程中占據(jù)重要地位，它的社會(huì)關(guān)注度很高，該工程建設(shè)對(duì)降低周邊地區(qū)內(nèi)澇和提升水質(zhì)都具有重要意義。污水處理廠尾水出江箱涵工程先要進(jìn)行碎石圍堰戧堤填筑、拉森鋼板樁施工，后再填筑分隔小圍堰，形成數(shù)個(gè)小基坑。基坑形成后安裝水泵抽水，然后進(jìn)行淤泥固化與開挖施工。

關(guān)鍵詞：施工部署;施工程序;淤泥固化

中圖分類號(hào)：TV5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）32-0095-03

Silt?Solidification?Construction?of?Tail?Water?Tank?Culvert?Project

of?Urban?Sewage?Treatment?Plant

TU?Ming

（Sinohydro?Bureau?8?Co.，Ltd.，Changsha?Hunan?410004）

Abstract：?The?tail?water?tank?culvert?project?of?urban?sewage?treatment?plant?plays?an?important?role?in?the?municipal?engineering，?and?;its?social?concern?is?very?high.?The?construction?of?the?project?is?of?great?significance?for?reducing?the?shackles?in?the?surrounding?areas?and?improving?water?quality.?In?the?tail?water?tank?culvert?project?of?urban?sewage?treatment?plant，?the?gravel?cofferdam?embankment?construction?and?the?Larsen?steel?sheet?pile?construction?shall?be?carried?out?in?advance，?and?then?the?small?cofferdam?will?be?filled?to?form?several?small?foundation?pits.?After?the?foundation?pit?is?formed，?the?pump?is?pumped，?and?then?the?sludge?is?solidified?and?excavated.

Keywords：?construction?deployment;construction?procedure;sludge?solidification

為達(dá)到消除污染、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約土地的目的，本工程所有需要外運(yùn)的淤泥和廢棄泥漿均采用固化和無害化處理后外運(yùn)至指定的棄土場。基坑內(nèi)土層分布為深厚淤泥層，深度為4～6m。袋土反壓平臺(tái)及基坑施工道路區(qū)域的淤泥分段固化2m厚，固化后，淤泥滿足外運(yùn)條件，將固化的淤泥外運(yùn)，同時(shí)分段填筑袋土反壓平臺(tái)及道路路基。

1 總體組織安排

首先必須完成基坑開挖，形成基坑工作面。基坑初步抽水完成后，在靠湖一側(cè)設(shè)置集水坑，沿反壓平臺(tái)坡腳通長設(shè)置引水槽，基坑內(nèi)滲水可由引水槽匯入至集水坑。平均滲水按150m3/h考慮，結(jié)合后期基坑施工廢水匯集，集水坑布置1臺(tái)WQ400-10-18.5污水泵（倉庫需要備用1臺(tái)）。

箱涵基坑區(qū)域，首先沿反壓平臺(tái)坡腳位置開挖排水溝至分隔圍堰附近的集水坑，再以80m為一個(gè)分段固化淤泥。第一個(gè)分段，將淤泥歸堆晾曬濾水，按比例摻入固化劑，每立方米淤泥摻入100kg固化劑，淤泥固化至滿足回填條件后，分層回填施工道路區(qū)域，隨后進(jìn)行該段基坑施工道路路基、墊層填筑，將袋土反壓平臺(tái)區(qū)域的固化淤泥挖除，外運(yùn)至指定的棄土場，并及時(shí)跟進(jìn)袋土反壓平臺(tái)填筑。后續(xù)工段的歸堆晾曬濾水工作可按流水作業(yè)進(jìn)行，上一段施工道路填筑與反壓平臺(tái)填筑完成后，開始下一段已固化淤泥的外運(yùn)及施工道路、反壓平臺(tái)填筑等工作。

2 主要施工程序

主要施工程序如圖1所示。

3 淤泥固化施工

根據(jù)國際國內(nèi)的淤泥處理方法，目前主要有物理脫水、加熱燒結(jié)和化學(xué)固化三種[1]。前兩種適用于處理量小、處理程度高的場合。處理大體積淤泥的最好方法是將淤泥固化處理，也就是向淤泥中加入固化材料，使其達(dá)到良好的固結(jié)效果[2]。本工程采用化學(xué)固化處理法，淤泥經(jīng)固化處理滿足外運(yùn)及衛(wèi)生填埋的要求。

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 機(jī)械與材料準(zhǔn)備。采用1臺(tái)HD820水上挖機(jī)、1臺(tái)PC200履帶挖機(jī)、1臺(tái)SD160濕地推土機(jī)配合施工。在現(xiàn)場建設(shè)一個(gè)500t左右的固化材料臨時(shí)儲(chǔ)存場所。由于現(xiàn)場條件限制，庫存材料量為一個(gè)分段基坑固化5?000m3的淤泥所需要固化劑用量。

3.1.2 場地準(zhǔn)備。根據(jù)現(xiàn)場條件，箱涵外區(qū)域淤泥固化施工作業(yè)周轉(zhuǎn)場地面積約需要1?000m2，歸堆濾水場地選擇在每一段靠入湖口的端頭。歸堆處四周使用黏土填筑臨時(shí)圍堰，隔斷淤泥的流動(dòng)。

3.1.3 施工道路。主要材料和機(jī)械設(shè)備利用現(xiàn)有的施工道路運(yùn)至入湖位置，淤泥固化分段進(jìn)行，臨時(shí)施工道路分段跟進(jìn)填筑。

3.2 施工方法

3.2.1 施工工藝。前期先取樣測定湖內(nèi)淤泥的性質(zhì)，如含水量、黏土成分和有機(jī)質(zhì)含量，再根據(jù)各種物質(zhì)含量配制適用于現(xiàn)場的固化劑。本項(xiàng)目采用HAS土壤固化劑進(jìn)行固化，HAS土壤固化劑是以工業(yè)廢渣為主要原料的一種灰渣膠凝材料，其主要成分是礦渣、磷渣、粉煤灰液態(tài)渣和沸騰爐渣等，占原料的80%以上，配以適量的活化劑混合粉磨制成。該材料能在常溫下固化粉煤灰、工業(yè)廢渣、各種工業(yè)尾礦、含泥石屑、黏土、城市垃圾等，具有無須沖洗和篩分即可進(jìn)行固化的優(yōu)良特性。HAS土壤固化劑具有吸水率高、吸水快、顯著改善淤泥成形性能的特點(diǎn)。淤泥摻入HAS土壤固化劑后，土的物理性能發(fā)生明顯變化，從高塑性、高壓縮性土固化成中等塑性、低壓縮性變化土，顯著提高抗剪強(qiáng)度，降低滲透性和壓縮性，提高耐水性能。

根據(jù)前期的試驗(yàn)，淤泥試驗(yàn)樣品初始含水率為65.6%，靜置瀝水后含水率為55%。摻入8%的HAS土壤固化劑充分?jǐn)嚢?，模擬現(xiàn)場進(jìn)行堆積，室內(nèi)常溫下養(yǎng)護(hù)3d后，試模含水率降至31.7%，滿足外運(yùn)及衛(wèi)生填埋的要求。實(shí)際施工中，擬摻入8%的HAS固化劑，即每1m3淤泥摻入100kg固化劑。

3.2.2 施工步驟。一是沿反壓平臺(tái)坡腳位置開挖引水槽、集水槽（見圖2）至分隔圍堰處，布置抽排水設(shè)備，處理圍堰滲水點(diǎn)，以達(dá)到防止基坑積水的目的;二是先固化箱涵基坑以外區(qū)域，采取分段固化的原則，以80m為一個(gè)施工段，將淤泥經(jīng)過3～4次倒運(yùn)歸堆于每一個(gè)分段靠近入湖口的一端，初步晾曬濾水;三是分段進(jìn)行淤泥歸堆與固化（見圖3），將固化劑按比例要求摻入歸堆的淤泥，每立方米淤泥摻入100kg的HAS土壤固化劑，使用水上挖機(jī)翻挖2～3遍后悶置12～24h，做好歸堆淤泥的覆蓋，固化淤泥外運(yùn)前再翻拌3～4遍;淤泥外運(yùn)后，及時(shí)進(jìn)行基坑道路填筑與袋裝土反壓平臺(tái)填筑（見圖4），填筑袋裝土反壓平臺(tái)時(shí)，同時(shí)填筑碎石排水盲溝，第一個(gè)分段的臨時(shí)道路與反壓平臺(tái)填筑完成后，可進(jìn)行下一個(gè)分段淤泥的外運(yùn)，形成連續(xù)流水作業(yè)。

4 施工注意事項(xiàng)

4.1 質(zhì)量方面

根據(jù)配比加入固化劑，固化過程中應(yīng)根據(jù)挖出淤泥的含水量多少適當(dāng)調(diào)整固化劑的摻量，保持產(chǎn)品的均勻和穩(wěn)定性，滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，生產(chǎn)流程的質(zhì)量控制關(guān)鍵是“準(zhǔn)確計(jì)量，攪拌均勻”。淤泥固化土攪拌時(shí)，力求達(dá)到最佳含水量，攪拌必須均勻，使HAS土壤固化劑與淤泥充分混合，保證淤泥的固化效果。淤泥固化土攪拌后，應(yīng)及時(shí)覆蓋悶置，3d內(nèi)防止承重過大，防止損壞。

施工期間要做好防降雨措施，下雨天氣停止施工。淤泥固化時(shí)如有積水，勢(shì)必增加固化劑的用量，直接影響淤泥固化的效果，事前排除淤泥表面積水是保證固化質(zhì)量的關(guān)鍵工作之一，因此在固化施工前要檢查施工區(qū)域的排水降水情況，檢查排水溝和集水井的設(shè)置，及時(shí)對(duì)排水溝和集水井進(jìn)行清理加固，防止坍塌、水泵堵塞等情況影響排水效果。要及時(shí)了解天氣情況，如遇有下雨天，需要提前對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行檢查和加固，確保雨天能及時(shí)排水。

4.2 工期方面

根據(jù)本工程的實(shí)際情況，可組織流水作業(yè)，有組織地進(jìn)行預(yù)處理（如抽排水）、翻挖淤泥瀝水、固化劑進(jìn)料、攪拌、運(yùn)輸出土等工序作業(yè)，并形成流暢的作業(yè)工序鏈。淤泥具有不均勻性，其含水率、雜質(zhì)含量等存在差異，因此現(xiàn)場配備足夠數(shù)量的挖機(jī)進(jìn)行淤泥攪拌，加快施工進(jìn)度，同時(shí)采取以下措施。

為確保施工工期，在人力、材料、機(jī)械設(shè)備、資金等資源配置方面給予充分的保證。人力上，配備專業(yè)的施工員進(jìn)行現(xiàn)場工序安排和協(xié)調(diào)工作;材料上，嚴(yán)把固化劑進(jìn)貨配比關(guān);機(jī)械設(shè)備上，采用性能良好的挖機(jī)、推土機(jī)，并保證保養(yǎng)優(yōu)良和后續(xù)維修能力強(qiáng)。

施工現(xiàn)場主要施工技術(shù)人員和管理人員，由從事過相關(guān)淤泥固化工程施工的專業(yè)技術(shù)人員和管理人員組成。工程開工前，編制嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)施性施工計(jì)劃，根據(jù)總進(jìn)度計(jì)劃編制月、周計(jì)劃，并根據(jù)實(shí)施過程中的完成情況，及時(shí)與原計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比，對(duì)實(shí)際施工過程中出現(xiàn)的進(jìn)度滯后及時(shí)查找、分析，并及時(shí)進(jìn)行計(jì)劃調(diào)整，確?？偸┕みM(jìn)度計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)。

4.3 安全及環(huán)保方面

淤泥固化施工現(xiàn)場設(shè)置明顯的警示標(biāo)牌和防護(hù)設(shè)施;現(xiàn)場配備足夠的覆蓋材料，用于下雨天覆蓋及固化劑卸料時(shí)的揚(yáng)塵控制;根據(jù)現(xiàn)場施工作業(yè)區(qū)域的面積，配置風(fēng)送式噴霧機(jī)進(jìn)行降塵抑塵，以免造成施工區(qū)域周邊環(huán)境污染，影響周邊居民的生活;夜間施工期間，配備足夠亮度的照明燈具，出入口安排專人值守，防止閑雜人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)域;嚴(yán)格遵守國家和地方有關(guān)控制環(huán)境污染的法律法規(guī)，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場施工相關(guān)人員的教育管理，減少建筑垃圾對(duì)湖泊的污染。

5 結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和施工工藝的更新，新型材料廣泛應(yīng)用于建筑工程，土壤固化劑會(huì)越來越多地應(yīng)用于市政工程項(xiàng)目，在加快現(xiàn)場施工進(jìn)度、減小施工難度方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，對(duì)類似項(xiàng)目有借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李鐵剛.箱涵在小型水利工程中的應(yīng)用探討[J].黑龍江水利科技，2018（2）：150-152.

[2]林治鑫，吳有坤.箱涵在小型水利工程中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理，2015（6）：10-13.