城鎮(zhèn)污水處理廠土建施工技術和質量控制要點

劉 剛

（中信清水入江（武漢）投資建設有限公司，湖北 武漢 430000）

0 引言

在當前國家環(huán)保督察背景下，各地區(qū)污水處理廠站的建設成為提升區(qū)域污水處理容量的重要保障工程。近年來，城鎮(zhèn)污水處理廠建設因地區(qū)發(fā)展、行業(yè)監(jiān)管、施工管理等因素影響，其建成質量存在較大差異，甚至有部分污水處理廠根本達不到正常投產條件，對生產運行和環(huán)境保護造成嚴重影響，其中池體和管網的滲漏問題較為突出，建設后期需要花費大量維護成本?；诖?，本文就城鎮(zhèn)污水處理廠土建施工技術和質量控制要點展開分析，以期為環(huán)保行業(yè)水處理廠土建階段質量控制提供參考。

1 城鎮(zhèn)污水處理廠土建施工技術要點分析

污水處理廠土建施工階段主要包括主體結構及管道的建設施工，施工內容主要涉及污水處理建（構）筑物與綜合管線，建（構）筑物主要有配水井、污水泵房、格柵間、沉砂池、生物處理池、二沉池、接觸消毒水池等,而地下綜合管線則一般分為城區(qū)污水的轉輸收集主干管、城市污水處理廠的聯(lián)通管道(進水管網)以及城市污水處理廠內部管線，和經達標處理后的尾水排放管線。

1.1 構筑物防滲漏施工要點

在城鎮(zhèn)污水處理廠土建施工階段，由于建筑物中的沉砂池、曝氣池、生物處理池和二沉池等具有容量大和池壁較薄的特性，在滿水功能性試驗時和池體進水初期往往會出現滲水和漏水的情況,嚴重時甚至會發(fā)生結構滲漏，損害建筑結構的整體性,甚至干擾設備正常運行。

結構滲漏主要表現及原因為：（1）池壁出現了局部點位或裂縫狀的漏水，主要是因為施工縫、沉降縫、變形縫等處理不當造成的滲漏；（2）斷裂性滲漏、構筑物的穿墻套管與混凝土結構接觸處部分滲漏主要是由于止水帶定位不牢、定位偏移；（3）預留孔的管道安裝接口部分滲漏、穿墻對拉絲桿封堵處滲漏，主要是因為混凝土的保護層厚度不夠或蜂窩麻面引起鋼筋外漏腐蝕、混凝土強度不均等[1]。

針對建（構）筑物存在的滲漏水質量問題，必須根據不同部位不同性質因才施策，采取對應的施工技術。

1.1.1 變形縫和施工縫處理要點

變形縫和施工縫是水池易于滲漏的薄弱環(huán)節(jié)，以A/A/O生物池為例，變形縫主要位于構筑物底板、池壁以及中隔墻，施工縫一般為池壁水平施工縫。池壁水平施工縫一般采用鋼板止水帶作為防水構造，設置在底板以上300mm，在施工縫處水平方向和豎向居中放置。鋼板止水帶在混凝土澆筑過程中澆埋進混凝土中，止水板用附設的短鋼筋通過施焊予以固定，接頭處滿焊封閉，在澆筑時適當充分的振搗混凝土使其與混凝土良好結合，以免影響止水效果。變形縫止水材料由橡膠止水帶、低發(fā)泡聚乙烯嵌縫板和低模量雙組份聚硫密封膠組成，橡膠止水帶進場做好原材抽樣檢驗，形狀、尺寸及物理性能指標符合設計要求合格方能使用。

1.1.2 細部施工工藝管控要點

填縫材料嵌填后，縫內壁要質地均勻、潔凈、干燥，同時進行基層處理等。鋼筋的連接固定必須考慮與木模板的距離適宜，混凝土保護層厚度必須滿足防滲需要。對拉絲桿焊接方形的止水圈，模板拆除后采用防滲處理，其中凹槽部分應用高強度微膨脹水泥等致密性材料封堵嚴密[2]。

1.1.3 混凝土施工養(yǎng)護要點

混凝土澆筑時要注意混凝土配合比滿足建筑設計和規(guī)范標準中有關結構防滲的要求。水池主體結構的養(yǎng)護要提高養(yǎng)護等級和養(yǎng)護頻次,通常情況下具備一定規(guī)模的污水處理廠，其建設周期較長,沉砂池、曝氣池、生物處理池、二沉池等大型構筑物建成后,底板要及時進行水下養(yǎng)護，不宜空置期限過長，防止出現結構收縮裂縫引起池體滲漏現象。

1.1.4 滲漏部分修復處理要點

局部點狀小范圍滲漏部位，可以采用化學注漿堵漏、嵌填遇水快速固結膨脹的止水材料的方法解決。穿墻套管及預埋件部位的漏水應先使用快速堵漏的建筑材料止水，然后再進行嵌填封堵施工、噴刷防水涂料、高強水泥砂漿、灌漿料等材料處理。對于施工縫部位的漏水，應先嘗試進行注漿密封、嵌填封閉加固材料后，在用表面防水阻水材料進行加強處置。

1.2 預應力混凝土水池施工要點

城鎮(zhèn)污水處理廠水池結構設計方案中使用無粘結預應力混凝土施工技術較為常見，由于它具有的工程造價相對低廉、施工速度較快、交叉影響較小、工程質量容易控制等優(yōu)勢，在圓形二沉池、卵形消化池以及大中型的薄壁結構池體中較多地應用。在城鎮(zhèn)污水處理廠的建設中，以圓形薄壁二沉水池為例，無粘結預應力混凝土水池的施工質量控制要點主要包括無粘接預應力鋼筋和錨具安裝要點、混凝土施工要點、預應力筋張拉和封錨要點和消除其他工序的影響等4個方面。

1.2.1 無粘接預應力鋼筋和錨具安裝要點

預應力筋的施工控制重點為池壁預應力筋的施工鋪設，鋼絞線穿線鋪設時應保持平面方向，且不得絞扭，遇預留孔洞處應按設計圖紙要求做避讓處理。無粘接預應力筋的耐久性問題關鍵在于端部錨具的安設，預應力筋的張拉端和錨固性能端必須穩(wěn)定在混凝土結構內，無粘接預應力筋應定位準確、安裝牢固，在澆筑振搗時不應發(fā)生位置偏移與變形[3]。

1.2.2 混凝土施工要點

在預應力結構中，混凝土施工過程主要涉及配合比設計、外加劑的使用、摻量測試等過程。因預應力混凝土結構水池具有豎向高度大、橫向池壁墻體較薄的特點,除混凝土構件本身必須滿足高強度、抗?jié)B的要求外，還必須具有較好的和易性，以滿足復合混凝土外加劑的應用等條件。因此，要求在預應力混凝土水池澆筑施工之前，必須根據工程實際情況，通過室內配合比設計以及開展現場試驗來確定配合比。

1.2.3 預應力筋張拉和封錨要點

混凝土強度達到設計強度之后，按照張拉方案施工和加強張拉過程控制是張拉施工要點。預應力筋張拉時，主要控制張拉應力，以實際伸長值進行校核的辦法予以雙控，如實際伸長值＞計算伸長值的10%或＜計算伸長值的5%時，應暫停張拉并查明原因，采用有效措施進行調整后才可重新施工。嚴格控制張拉力及張拉速度，并隨時對預應力筋的伸長值進行監(jiān)測，嚴防預應力筋被拉斷。張拉完畢切除外露預應力筋多余長度（根據外露預應力筋保護層厚度及封錨混凝土設計厚度確定），砂輪切割，嚴禁電焊。錨固肋處鑿毛處理，表面涂刷粘結劑（加強新老混凝土連接），所有接觸面清除油污。封錨混凝土等級不低于結構混凝土強度等級，混凝土中嚴禁加氯化物防止預應力筋和錨具發(fā)生電離氧化銹蝕。封錨后應立即養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于14d。

1.2.4 消除其他工序影響要點

對施工工序造成的影響主要涉及非預應力筋對預應力筋的相互作用與干擾影響，模板定位布置對預應力筋的相互作用與干擾影響，以及混凝土鋼筋施工振搗對預應力筋的影響等。施工中應優(yōu)先保證預應力筋平順，盡量避免與普通鋼筋的摩擦，以免外皮破損。在施工進程中需要強化監(jiān)控，規(guī)范質量管理，盡量減少作業(yè)中的影響，以確保預應力筋配置和結構質量滿足工程需要。

1.3 綜合管網施工要點

污水處理廠往往具有規(guī)模較大、設備較多、管線復雜等特點，其中綜合管網是一個系統(tǒng)工程。綜合管網的施工規(guī)模非常大，并且管網施工范圍內交錯布置著非常復雜的給水管線、污水管線、中水回用管線、空氣管線、加藥管溝、電力管線、通信管線等，涉及到的管道類型有鋼管、HDPE管、不銹鋼管、PE管、混凝土管、UPVC管等。在施工之前需要仔細研究圖紙內容并掌握設計要求,編制管道施工專項施工方案,掌握現場實際情況及各類管線平面和豎向布置關系，科學合理地組織精細化施工，確保地下管線施工質量滿足設計及規(guī)范要求。

1.3.1 嚴格控制進場管材質量

管道原材料質量不合格在使用過程中會出現爆管和裂口等問題，造成污水溢漏。各類管材必須在進場時按照規(guī)定批次和檢測頻率，逐項進行外觀質量檢查、監(jiān)理見證取樣、建設單位委托第三方質量抽檢，對不符合質量要求的管材一律不允許進場使用。

1.3.2 遵循科學施工原則

污水處理廠范圍內平面和豎向皆為錯綜復雜的管網系統(tǒng)，施工之前應結合工程總計劃工期要求做好全局性的謀劃分析，制定切實可行的施工方案。綜合管網的施工應按“先大管、后小管、先主管、后支管、先下部管道、后上部管道、有壓管道讓無壓管道”的原則，有計劃地分步驟實施。

1.3.3 強化管道施工工序控制

管道溝槽基底地基承載力應做現場檢測，檢測結果應符合設計要求，機械開挖至管底標高以上300mm時應改用人工開挖，基地原狀土層嚴禁超挖破壞或被雨水浸泡。管道軸線定位應準確，特別是豎向標高定位應符合設計參數要求，滿足重力流水力條件，平面定位要求原則上不與其他管道發(fā)生交叉碰撞并保證橫向間距要求。管道防腐、焊縫檢測、管道功能性試驗均應嚴格按管道工程質量驗收規(guī)范要求執(zhí)行。溝槽回填前做好管道檢查工作，檢查有無損傷及變形，有損傷應修復或更換。管內徑大于800mm的柔性管道在回填時應在管內設豎向支撐，中小管道應采取防滑移措施。大范圍回填之前應按照施工方案的回填方式選取試驗段進行現場試驗。回填壓實施工應分層對稱進行，回填應密實，管頂上部以上應有一定厚度的壓實回填土，其最小厚度應按壓實機具和管道設計承載力，通過計算確定[4]。

1.3.4 重視施工過程管理

管道施工過程中如果存在管理程序不嚴、作業(yè)人員無專業(yè)資格、缺乏技術經驗、唯進度優(yōu)先等，往往會出現諸如管道基礎沉降造成管道破壞、管道焊接拼接質量不合格、管道四周封堵不嚴造成水池滲漏等各類質量問題。因此應加強施工過程管理，特別是嚴格執(zhí)行質量驗收程序，上一道工序質量不合格的不得進行下一道工序施工；對管道焊接施工作業(yè)人員特種作業(yè)資格進行嚴格審查和現場抽查，嚴禁無證上崗；應對重點控制部位進行現場技術交底工作，明確具體的操作方法、技術標準以及完工驗收標準和相關注意事項，交底人和被交底人應雙方在交底記錄上簽字確認。

1.3.5 協(xié)調管網施工進度和施工質量

施工單位應制定合理的工期計劃，在詳細分析綜合管網布置的前提下進行合理的施工組織部署，不打無秩序、無章法、無準備的仗，統(tǒng)籌協(xié)調工期進度和質量安全的關系。

2 城鎮(zhèn)污水處理廠土建施工質量控制要點分析

2.1 施工方案的細化和優(yōu)化

施工技術方案的科學化精細化程度直接決定工程的進度和質量。城市污水處理廠的施工都要首先有施工技術方案以及安全措施；然后進行各項施工。因此不管建筑物還是管道工程，在施工中均應本著先深后淺、先大后小的原則，通過合理配置人力、機具和建筑材料，并根據規(guī)范條件和現場要求對施工工法進行進一步精細化完善。如在大形混凝土結構施工方案中，為提高質量要進一步細分地基處理、混凝土施工、模板和支撐體系等內容，為節(jié)省成本、加快進度要逐步優(yōu)化鋼筋材料施工工藝等。在土建主體結構施工階段，鋼筋混凝土施工一直是重點工程，但因為施工技術方案不精細，就非常容易導致預埋、預留定位不精確或遺漏施工，而后期施工則影響了防滲防漏功能，此外優(yōu)化止水帶、穿墻螺栓等細部結構等，施工技術方案的精細化程度也都是關鍵影響因素。

2.2 施工要領掌握與施工技術提升

城市污水處理廠土建施工過程所牽涉學科較多，既包括水池、房建、管網、基礎施工等，也和工藝、機電設備安裝工程施工相銜接或交叉進行。所以，在土建階段必須對照施工技術方案，深入理解設計意圖，詳細查閱施工圖設計文件，了解工程的重難點，把握施工要點，結合新技術、新材料、新設備，大膽采用新工法，進一步提高施工管理水平。

2.3 強化質量管控和組織協(xié)調

城鎮(zhèn)污水處理廠施工中土建和安裝專業(yè)人員如果沒有必要的協(xié)調或者管理不好，就容易出現工期落后甚至返工等現象，這既耗費了大量的人力、物質和資金資源，也阻礙了工程推進、質量管控活動的開展和設計使用功能的實現。項目工程師應與施工、監(jiān)理人員積極配合協(xié)調，規(guī)范施工管理行為，確定工程質量控制目標，明確監(jiān)理質量監(jiān)督職責、項目總經理組和各專項施工隊伍職責，并確定質量檢查與認證制度、質量管理規(guī)定、現場管理制度等。定期召開專題例會，針對存在的質量問題，提出處理方案，強化協(xié)調與溝通。通過強化質量管控、加強協(xié)調溝通，規(guī)范施工管理，保證工程質量。

3 結束語

本文通過對城市污水處理廠建設施工經驗進行總結，明確了城鎮(zhèn)污水處理廠土建階段施工技術控制要點，主要包括建（構）筑物防滲處理、預應力水池施工、廠區(qū)綜合管線工程等多個重點部分，在施工過程中著重掌握施工難點與細節(jié)，以提升施工技術管理水平。進一步明確了質量控制關鍵點和重點環(huán)節(jié)，從優(yōu)化細化施工技術方案、把握關鍵施工要點、提高工程管理技術、強化質量管控、加強協(xié)調溝通等角度合理安排施工、嚴格控制質量、減少建設成本，以期建設質量優(yōu)良的城鎮(zhèn)污水處理廠。