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污水厂升级改造工程中的问题及对策

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摘要:针对桐庐污水处理厂升级改造过程中遇到的施工场地狭小、不停水作业、水处理构筑物防渗防漏等问题,依据现场施工经验,提出了狭小施工场地合理布置、严格把控混凝土、严格控制施工缝等解决对策,并详细介绍了具体的实施方法。

关键词:污水处理厂;升级改造;防渗防漏;施工

1工程概况

桐庐污水处理厂位于浙江省桐庐县,是国家“三河三湖”水污染重点治理项目之一。污水厂一期工程于2003年建设完成,污水处理核心工艺采用SBR(CAST)工艺,服务范围为桐庐县城,服务面积近期为6.05平方公里,同时接纳县城内的生活污水和工业废水,一期工程污水处理规模为2×104m3/d。二级处理后的水质达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中规定的污水厂一级B排放标准。污水厂于2015年进行提标改造,改造后规模为6×104m3/d,工程造价6600万元,出水标准提高到一级A标准,工艺流程为:粗格栅—提升泵房-预处理综合池-絮凝池—生物反应池—缓冲池及提升泵房-高效沉淀池-反硝化深床滤池-加氯接触消毒池-紫外消毒池-出水井。其中缓冲池、提升泵房、高效沉淀池、反硝化深床滤池等均为新建构筑物,采用为现浇钢筋砼结构,主要水池基础采用整板浅基础,新建附属建筑物采用现浇钢筋混凝土框架结构,屋面为现浇钢筋砼坡屋面。在水厂的升级改造工程施工过程,技术人员与施工人员不断学习和借鉴国内外先进的施工技术和管理经验,并根据该工程的具体情况,加强了对工程施工的质量控制,形成一套符合实际,行之有效的施工管理经验,现将工程建设中的具体施工问题和解决对策阐述如下,可供污水厂升级改造工程施工管理的同行技术参考。

2桐庐污水厂升级改造施工中的几个问题

2.1生产区与施工区交叉导致场地狭小

污水处理厂用地指标有限制,因此在污水处理厂设计时预留用地往往只够放置预留的水处理构筑物,而没有考虑施工场地的预留。且污水处理厂的升级改造工程中,新建水处理构筑物的施工区域和现有的水处理生产区往往有交叉,这导致施工区场地狭小。

2.2污水处理厂的不停水施工

由于桐庐县仅有一家污水处理厂,若停止运行,则县城的污水无法得到适当处理,因此本次污水厂升级改造工程最大的难点在于污水处理厂的不停水施工,即施工的同时要保证原水厂的正常运行,这既是管理协调问题,也是技术问题。在管理方面,既要处理好原水厂及外界的各种协调工作,又要保生产,不停水作业。如果协调不得当,可能导致施工过程影响正常的污水厂水处理工艺流程,从而导致出水水质不达标,污染环境,也可能导致水厂施工工期延后;在技术方面,污水厂新建水处理设施建设好之后,如果要接入污水厂现有处理设施,在技术上存在一定困难。

2.3污水处理构筑物渗水及开裂问题

前两个问题主要是在施工管理层面的问题,而污水处理构筑物抗渗防裂问题,则更多是施工技术层面的问题。污水处理厂水处理构筑物对混凝土抗渗防裂要求较高,还要求具备较强的抗腐蚀性。污水处理构筑物无论平面尺寸、单体容积,还是混凝土浇筑量都非常大,并且单个构筑物池壁高而厚,池体长,混凝土施工时水化热大,容易产生裂缝;池体施工中,存在施工缝、变形缝、穿墙螺栓等一系列问题,结合位置一旦处理不当,会发生严重渗水情况[1]。

3污水厂施工场地狭小的解决对策

针对污水处理厂场地狭小的问题,主要的解决措施在于狭小场地的合理布置,和狭小场地的优秀的管理调度[2]。

3.1狭小施工场地平面布置技巧

合理布置的依据在于凡是工程施工需要的都不能减,具体的布置要素包括施工队的办公场地、临时住宿场地、就餐场地;施工过程中所需要的水源、电源及临时的水电管线和排水沟渠;建筑材料堆场、设备堆场;生活垃圾以及建筑垃圾堆放区;临时道路系统等等。桐庐污水厂升级改造工程施工现场平面布置优化的原则如下:①保持污水厂内道路畅通,运输方便,以保证各类施工材料能按计划进场,充分利用施工场地;②各类施工材料进场时尽量靠近使用地点,减少二次搬运;③在满足施工要求和施工安全的前提下紧凑布置施工现场,减少施工用地;④尽可能减少临时设施搭设,尽可能利用污水处理水厂原有建筑物作为施工临时设施(如使用污水厂控制中心作为项目指挥部);⑤生活区考虑在污水处理厂附近民居就近安置一般情况下,施工现场的平面布置是通过计算出工程项目的总人工、材料和机械台班,进而进行施工功能区的布置。但是本工程,场地十分有限,已不能用传统的场地功能区布置方法布置,因此,本工程考虑通过目标规划的方法进行施工现场的平面布置与优化。目标规划是线性规划的一种特殊应用,能够处理单个主目标与多个目标并存,以及多个主目标与多个次目标并存的问题,采用目标规划的方法能够按先后顺序依次解决各个目标,最终实现整个项目的效益最大化。本工程施工项目较多,施工流程繁杂,因此目标规划的方法对本工程尤其适用。因此本工程以钢筋加工以及混凝土加工场地的布置这两个施工常见因素作为自变量,建立了目标规划模型,对本工程施工场地的布置进行了优化。

3.2狭小施工场地的管理调度

要实现狭小施工场地优秀的管理调度,第一点就是要组建管理经验丰富、管理能力强的项目指挥部,并制定一些施工场地的管理制度,主要应对如下几个方面进行施工管理:①施工调度管理;②材料存取管理;③操作守则管理;④文明施工管理;⑤环境保护管理;⑥施工安全管理;⑦施工车辆管理;⑧明确管理人员职责,落实责任制度。

4污水处理厂不停水施工的解决对策

污水厂新建水处理设施建设好之后,如果要接入污水厂现有处理设施,在技术上存在一定困难。桐庐污水处理厂原SBR(CAST)生化反应池出水经出水管道至加氯接触池并经紫外消毒后排放,升级改造工程在现状SBR生化反应池出水管道附近新建切换闸门井,将SBR生化反应池出水引至深度处理段,经过本工程新建的缓冲池、提升泵房、高效沉淀池以及反硝化深床滤池等工程后再接入加氯接触消毒池。由于不停水情况下,SBR池出水管为满流,因此通过打开现状出水管超越管道,使SBR池出水管处于非满流状态,从而实现不停水的开孔作业,达到不停水施工的目的。使新建水处理设施成功接入现状处理系统。

5污水处理构筑物渗水及开裂问题的解决对策

构筑物漏水问题的原因主要包括以下几个方面:①钢筋保护层厚度不够,导致钢筋锈蚀,从而混凝土出现裂缝;②施工过程中施工缝、沉降缝、伸缩缝等控制不到位,导致构筑物渗水;③预埋件周边混凝土不够密实、止水钢板位置偏差;④穿墙管道周围混凝土振捣不密实形成小孔导致漏水;⑤模板对拉螺栓防水构造不合理等。污水处理构筑物的裂缝控制主要是通过控制池体抗渗混凝土组成结构,增大混凝土密实度,使污水处理构筑物的钢筋混凝土结构具备较强的防渗、抗裂性能。该过程中,质量控制非常关键,所以应当把污水处理构筑物混凝土的施工质量作为施工监控重点,确保混凝土质量达标[3]。

5.1科学合理的绑扎钢筋

绑扎钢筋是保证混凝土质量的第一步,因此应当科学合理的绑扎钢筋,使钢筋保持牢固,保证钢筋的尺寸偏差降到最低。而钢筋保护层的厚度和位置应当严格按照设计图纸以及施工规范的要求进行设置,保证保护层垫块的位置正确、厚度达标,以免因混凝土振捣而导致钢筋的偏移。

5.2混凝土质量控制

要保证混凝土质量,首先应当对混凝土原材料把关,本工程中的水处理构筑物要求的混凝土强度等级:垫层砼为C15,填料砼为C20,其它均为C30。有抗渗要求的砼其抗渗等级为S6。要求砼的水灰比≤0.55。为保证混凝土强度、抗渗性能达标,混凝土水胶比应控制在0.5左右、水泥用量应控制在300kg/m3~350kg/m3以内。其中,水泥中最大氯离子控制在0.1%以内、碱含量应控制在3kg/m3之内。同时应当对粗细骨料加以控制,使超长构筑物具备较强抗渗性和抗裂性。在粗骨料中,级配碎石采用粒径5mm~21mm的级配碎石,骨料中石子含泥量控制在1%以下,而细骨料以中砂、河砂为主,含泥量严格控制在3%以内。另外,根据本工程的实际情况,外加剂选用HEA型砼高效抗裂膨胀剂,准确控制混凝土各项配比之后,搅拌处理。要实现混凝土质量控制,还应当注重混凝土的浇筑、振捣以及养护。本工程中新建水处理构筑物大多采用钢模板,以保证模板刚度、强度及接缝位置严密度达标,继而实现混凝土的连续浇筑。在混凝土浇筑过程中应时刻敲击模板,规避漏振情况。构筑物底板混凝土浇筑完成后,应进行二次压光。振捣时振动棒要与钢筋、模板保持一定距离,在浇筑的同时应注意检查钢筋位置和钢筋保护层,避免漏筋少筋现象。浇筑时,若混凝土自然倾倒高度过大会出现混凝土离析问题,因此在浇筑混凝土时,应当控制混凝土自然倾倒高度,同时应通过串筒、溜槽等方式避免混凝土的直接跌落。在施工时应当测量混凝土浇筑厚度,确保每层混凝土高度在0.5m以下,防止一次浇筑过厚的现象出现,下层混凝土的插入深度在应当严格控制在5cm以上。在施工时,要确保模板、钢筋、止水带等各工程部件处于正确的位置。控制浇筑工序由低到高,同时兼顾分层性和连续性,避免第一层混凝土已经开始,而第二层混凝土还未浇筑的现象。污水处理厂水处理构筑结构复杂、构筑物底板厚度大而墙体厚度较薄,容易导致内外温差大。因此在混凝土养护过程中,应当避免内部水热化现象,同时也应当避免内外温差过大而产生温度裂缝。本工程中,混凝土浇筑工作结束12h之后,对混凝土进行塑料薄膜覆盖保湿,在池壁混凝土浇筑完成后进行洒水养护,在拆模后在水处理构筑物顶部布设一根给水管,并在管上钻孔以达到喷淋的效果。本工程中所有水处理构筑物混凝土养护时间都应保持在15d以上。

5.3施工缝和伸缩缝的控制

在水处理构筑物施工中,切忌在混凝土顶板和底板位置留置施工缝。同时要严格控制水平缝的位置,水平缝与底板顶部的距离至少应在30cm。污水处理构筑物池壁上有开孔时,施工缝与孔洞的距离也至少应在30cm。在本工程高效沉淀池以及反硝化滤池中,均在池壁中的施工缝处设置一500×3.0钢板止水片。另外,在本工程超长构筑物中设置伸缩缝,以防止池体温度应力过大而导致整体结构破坏。

5.4预埋套管和穿墙螺栓处的渗水水控制

在施工过程中,止水环片应设置在污水处理构筑物池壁的各个预埋套管上,同时要注意清除止水环片的表面锈蚀,以防施工过程中预埋套管与混凝土之间出现缝隙从而导致渗水现象。在设置穿墙螺栓时,应当尽量利用工具式螺栓的特点,确保螺栓对模板的固定,对拉螺栓处应加焊止水片,满焊止水片和螺栓。避免螺栓处的漏水。

6结论

桐庐污水厂在场地狭小、不停水作业的艰难条件下,经过9个月的奋战,工程竣工验收完成,并获得了政府及甲方的一致好评。而在污水处理厂升级改造工程施工中的难题,也为其他污水处理厂升级改造工程提供了一定参考价值。

参考文献:

[1]陈观斌.连坂污水处理厂水工构筑物抗渗防裂施工措施[J].绿色环保建材,2019(04):28-29.

[2]姜海峰,贝春玉.狭窄场地施工总平面布置的技巧[J].山东工业技术,2015(18):78.

[3]茹惠珊.抗裂、防渗技术在污水处理厂构筑物施工的应用[J].建材与装饰,2016(17):33-34.

作者:梅继元 单位:北京市市政四建设工程有限公司

污水厂升级改造工程中的问题及对策责任编辑:张雨    阅读:人次
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