污水处理厂土建工程施工要点及技术改进

陈　进（中国地质工程集团公司华北建设分公司，北京　海淀　100089）



污水处理厂土建工程施工要点及技术改进

陈进（中国地质工程集团公司华北建设分公司，北京海淀100089）

通过工程实例和实践，针对污水处理厂土建施工中的技术改进，分析土建施工和设备安装的工艺原理，寻求施工过程中质量控制关键点，以质量为前提，通过改进施工技术节约成本，从而达到既提高工程质量又降低工程施工成本的目的。本文通过对污水处理厂土建工程施工技术与成本控制的探索，希望能为今后污水处理厂的土建工程施工提供借鉴。

污水处理厂；技术改进；成本控制

1　概述

近年来，随着我国工业化大生产的快速发展，城市水环境恶化严重，河流的水环境功能经检测只能达到Ⅳ类、Ⅴ类水质标准，已严重影响了人们生活和生产的需要。人类已逐步认识到了环境治理的重要性，为了改善水质，提高人居环境，污水处理厂的建设已扩展并延伸到了部分小城市、小工业园区。随着科学技术的不断进步，污水处理的工艺也多种多样，但是，无论其采用何种工艺，均离不开土建工程的支持，可以说土建工程是为工艺所服务，而土建工程又是工艺成功的重要保障之一。因此，在工程施工中，必须深刻认识污水处理厂土建阶段施工的重要性、工艺的连续性和功能要求，才能通过施工技术的改进，保证工程质量，提高劳动生产率，降低施工成本，为设备安装、调试等后续工作提供保障。

本文以袁州机电产业基地污水处理厂的土建工程施工为例，着重介绍污水处理厂土建工程施工技术改进与成本控制的措施。

2　土建工艺控制的管理点

2.1研究工艺要求，熟悉工艺流程

污水处理厂的土建工程与工艺、设备安装工程是紧密联系的，不同的污水处理工艺和方法，对土建工程的要求也不一样。但是无论是采用何种处理工艺或方法，都需要熟悉并掌握其工艺要求后，才能谋求通过改进或改良施工技术，达到保质降耗的目的，以适应激烈的市场竞争。

以该污水处理厂为例，污水处理工艺流程图（如图1）。

图1　袁州污水处理厂工艺流程图

2.2牢记工艺要点，掌握土建工艺

污水处理厂的污水池体，抗渗防漏要求较高。水工构筑物中混凝沉淀池、事故调节池、曝气池（氧化沟）、二沉池等具有体量较大、池壁较薄、异形截面较多、部分池体基础埋置较深等特点。因此，在施工中做好抗渗防漏的措施尤其重要，如图2。

图2　氧化沟工艺流程图

图2表明，这是荷兰DHV公司开发的卡鲁塞尔氧化沟，该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机，在曝气渠内用隔板分格，构成连续渠道。表曝机把水流推向曝气区，水流连续经过几个曝气区后，经堰口排出。Carrousel 2000池型，把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气巧妙地结合起来，改变了原调节性差、除磷脱氮效果低的缺点。

2.3广泛调查研究，制定质量措施

根据对投产和在建工程的考察和调查，污水处理厂土建工程的质量通病，根据频率依次主要有：渗透、漏水、开裂等原因，多发生于池壁、池底、后浇带和螺栓及套管周围，此外，还有不均匀沉降造成的裂缝、抗渗混凝土在浇筑过程中震捣不密实、漏震、孔洞、夹渣或异物造成的渗漏现象。根据统计，仅池壁、池底、后浇带及预埋套管的渗漏缺陷就约占水工构筑物施工质量缺陷频率的91.8%。

由此可见，抗渗防漏是土建工程中的重中之重，是工程质量的关键控制点。根据设计要求，满水试验的渗透率应确保在国标［2］的1/1000范围以内。

为了确保满水试验渗透率符合国标要求，需从以下几个方面进行控制：

（1）加强质量意识教育和员工培训，使参建人员高度重视水池的满水试验要求，以及在施工过程中严格贯彻质量通病防治的措施和要求；

（2）开挖前制定排水方案，在坑底设置排水沟、集水坑，采用与地下水、地表水流量相适应的水泵，安排专人进行基坑水强排或挖沟自排，防止地表水、地下水浸泡基底导致地基承载力下降；

（3）做好地基处理工作，特别是软土地基（淤泥层、淤泥夹石层、半山半沟地质）的处理工作，防止不均匀沉降或地基承载力不足造成池体混凝土劈裂尤其重要；

（4）模板的支撑体系必须按照经验算审批的方案进行搭设，相邻板的拼缝严密；

（5）水池外墙模板支撑，采用带限位功能和止水环的全丝止水螺栓进行定位；止水螺杆不得有油污、锈蚀等影响混凝土粘结力、握裹力的现象；

（6）当地下水位较高或池底有泉眼造成的管涌现象时，应采取满足排水、降水或导流的排水沟、集水坑、导流槽、导流管等措施，以确保垫层混凝土的施工质量，避免因水流或水压较大对垫层混凝土产生冲洗形成砂眼，继而对底板混凝土造成砂眼或形成薄弱混凝土的透水现象；

（7）尽量减少或避免留置施工缝，以避免因施工缝在接缝处施工不当产生的渗漏现象，减小可能产生缺陷的概率；

（8）按设计要求设置后浇带，注意后浇带止水钢板（或橡胶止水带）的埋设应规范；满足沉降要求后，安装钢筋，后浇带混凝土施工前，应清理干净松散混凝土及杂物，支立模板；浇筑混凝土时，混凝土的停灰面必须位于止水钢板高度的约1/2处，不得有过低或过高而导致止水钢板功能失效的情况；

（9）采用商品混凝土时，要对混凝土的水灰比、抗渗性、收缩率等提出明确要求。商品混凝土到达施工现场后，首先要对混凝土强度等级、抗渗等级进行核对，检查混凝土坍落度，抽取抗渗试件，试件经标准养生到达龄期时，送试验室进行试验；

（10）各种埋入混凝土中的工艺套管均应焊有止水环，表面无污染、锈蚀现象，以保证混凝土与钢质套管结合良好。止水环的焊接质量应满足工艺管道的规范要求，埋件位置正确，安装牢固；

（11）加强后浇带接缝、防水套管等薄弱位置的混凝土震捣，采取有效措施避免漏浆、蜂窝、空洞、松散、烂根等现象，确保混凝土密实；

（12）控制拆模时间，避免因拆模过早导致混凝土表面裂缝或通缝，避免拆模时大力橇动对预埋件产生松动，从而形成渗透路径的现象；

（13）做好混凝土的后期养护及成品保护工作，避免混凝土在养生期产生干～湿循环及人为破坏的现象；

（14）嵌缝材料嵌填施工时的细节处理要根据产品说明书的要求做到位，如缝内两侧应平整、清洁、无渗水，并涂刷基层处理剂等。

3　技术改进与成本控制

（1）综述。污水处理厂水工构筑物具有体量较大、池壁较薄的特点，在施工过程中和启用初期常伴有渗水、漏水现象，严重时甚至会影响其正常使用，最终导致工艺失败。但就提高工程质量、降低工程成本方面，也还存在着许多可以改进或改善的地方，现仅以氧化沟为例，说明如下。

（2）技术改进

①内墙的支撑垫块

水池内墙、隔墙支撑采用专利技术的高强度混凝土垫块定位支撑。

内墙垫块及支撑传统做法是采用砂浆垫块、塑料垫块、钢筋支撑、木支撑等。采用砂浆垫块时：a.影响外观质量；b.其材料强度较低；c.不具有防水效果，此外还不能起到内模板支撑的作用。在支立模板时，需采用直径18mm的钢筋作为内支撑，钢筋支撑长期在水环境中，形成锈蚀污染；木支撑由于木材具有很强的吸水率和膨胀率，因为木材的线膨胀系数与钢筋混凝土的线膨胀系数不同，木材在水环境下膨胀后，可能会对混凝土产生破坏，长期浸泡还会造成二次污染。

因此，应选用专利技术生产的高强度混凝土垫块应用于水池的内墙。垫块的两端可用为模板的内支撑，两侧的凹槽，可满足钢筋的定位要求。一方面解决了钢筋定位作用，另一方面也解决了支立模板的内支撑需求，同时还满足了结构及环保的要求。

②止水螺栓与普通螺栓在不同部位的应用

水工构筑物（如：氧化沟）外墙需要满足抗渗要求，以防止因污水的渗透对环境造成二次破坏；由工艺要求可知，内墙的作用主要是工艺导流、完成曝气过程的作用。因此，外墙可采用有定位功能、带止水片的全丝螺杆，无工艺要求间隔开来的内墙（注：中间有独立分隔开的隔墙则不在此列，如调节池与事故池之间的隔墙）则可以采用普通螺栓，并通过预埋塑料管抽出回收利用。但是内墙螺栓孔必须采用合适的填缝料填充，使隔墙的水流不能串通，以保证助推效果和循环曝气效果。

（3）成本节约

①假定。设普通垫块4个/m2（按模板接触面计），螺栓用量按4根/m2（按延长m计），氧化沟外墙长度约150m，内墙长度约140m，即内墙约占内外墙体的48%，回收利用的螺栓按10次摊销。设一个日处理10000m3的污水处理厂的内外墙总和按12000m2计。

②垫块工艺经济指标对比。改进前需普通砂浆垫块2.4万块，单价0.3元/块，合价为0.72万元；模板钢筋支撑1.2万根，单价0.5元/根，合价0.6万元。此二项合计1.32万元。改进后采用高强混凝土垫块时，需用1.2万根，单价0.2元/根，合价0.24万元。由此可节约1.08万元，且采用高强混凝土垫块质量保障更好，效果更佳，施工更便捷。

③止水螺栓工艺改进前后经济对比。改进前全部采用止水螺栓，共4.8万根，单价6元/根，合计28.8万元。改进后，外墙采用止水螺栓，数量2.8万根，单价6元/根，合价16.8万元；内墙采用对拉螺栓，数量2万根，单价0.3元/根，合价0.6万元；填缝防腐2万个孔，单价0.05元/孔，合价0.1万元，总合计17.5万元。由此可知，此项可节约11.3万元。

4　结语

在工程施工中，通过不断地改进施工工艺，利用新型的建筑材料或专利技术，是进一步提高工程质量、降低工程成本的重要途经。人类对环境造成了污染，人类也在不断地通过更新的科学手段，改善自然环境。在市场经济前提下，施工企业只有努力地为客户提供优质的产品，才能获得市场；只有不断地进行科学探索，采用成熟的科学技术，才能有效地降低成本，立足于市场，利用有限的资源，制造出优质的产品，造福于社会。通过技术改进，在成本节约、提高质量方面就取得了较好的效果。若推广应用后，则可取得较明显的经济效益和社会效益。

［1］陈进.袁州污水处理厂施工技术方案.2012.

［2］中华人民共和国国家标准.《城市污水处理厂工程质量验收规范》（GB50334-2002）.

陈 进（1966-），男，助理工程师，专科，主要从事建筑工程施工技术及项目管理工作。

TU712.3

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2095-2066（2016）19-0178-02

2016-6-25