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【摘 要】本文首先介绍了污水处理工程的特点,然后对污水处理构筑物工艺设计进行了讲解,最后介绍了构筑物施工质量控制措施。
【关键词】污水;处理厂;构筑物;工程施工;技术
一、前言
随着我国城市化进程的发展,城市的区域越来越大,城市的人口也越来越多,当下城市每天都会产生大量的生活污水,如果这些污水不进行处理就会对环境造成严重的破坏。现在的社会要求讲环保、治污染,因而污水处理工程就成为了非常重要的工程,而用于污水处理的构筑物施工质量的优劣对污水处理工艺效果的影响非常大。本文结合北京市某再生水厂的建设过程中对施工技术质量的控制经验的总结,可为今后类似的工程施工提供借鉴指导。
二、污水处理工程的特点
污水处理工艺对构筑物、工艺管道、设备等各部轴线、尺寸、高程系统都有严格要求与特殊的专业规定,如对沉淀池、浓缩池等水处理构筑物的池底,刮泥机运行轨道表面,曝气器、堰板、溢流孔口的高程偏差值都有较高的要求。对影响刮泥机运行安全的轨道侧面轴线位置同样有严格的要求。刮泥机轨道不平及侧面尺寸出现较大误差,将会影响设备的运行安全。
水处理构筑物结构混凝土不但有严格的尺寸误差限制、强度要求,还特别对水工混凝土的抗渗、抗裂、耐久性(抗腐蚀)有很高的要求。水处理构筑物结构混凝土具有较大的水力梯度;水处理构筑物具有池体较大、结构较薄、易开裂、施工难度大的特点,水处理构筑物钢筋混凝土的承载力很大程度上是按其强度和结构开裂宽度来控制的,除了设计或施工原因外,由于混凝土强度问题导致构筑物的破坏是很少的。有些结构混凝土往往是由于混凝土的耐久性差,导致混凝土强度下降和结构钢筋锈蚀,致使构筑物结构遭到破坏。特别是北方地区的混凝土在冻融的反复作用下,结构表面混凝土剥落、钢筋锈蚀,缩短了工程使用寿命。
地下工程项目(结构、管道)多,对设备、钢管道的耐腐蚀性要求高。地下钢管道的耐久性(防腐)直接影响管道工程的使用寿命。虽然在短期内不会暴露出质量问题,但对工程总体来讲,钢管道腐蚀问题的影响是很大的。污水处理工程大多是单体非定型设计,一些构筑物属于特种结构。较多的设备、设施虽然是定型产品,但由于厂家产量低、厂家分散、质量问题多,因此要求各专业部门(结构、建筑、管道、设备、自动化)在设计、施工、安装等方面要形成良好的协调配合关系。
为保证污水处理构筑物的施工质量,必须掌握构筑物施工工序的施工要点、重点,做到施工前控制,使结构混凝土质量达到内实、外光、尺寸准确,内含质量高、外表整洁美观的要求。
三、污水处理构筑物工艺设计
北京市某再生水厂工程建设规模为8万m?/d,采用“底曝氧化沟+生物滤池+滤布滤池+超滤膜”工艺。
工艺流程图
粗格栅主要作用是拦截直径大于20mm的杂物,去除污水中较大的漂浮物,以保证污水管道和污水提升泵的正常运行[1]。粗格栅间结构形式采用地下式钢筋混凝土结构。进水泵房功能为提升污水,满足整个污水处理厂竖向水力流程的要求。结构形式采用地下式潜水污水泵站,地下钢筋混凝土方形集水池。细格栅作用是进一步去除污水中粗大的漂浮物,特别是带状丝状漂浮物,以保证后续污水处理工艺的正常运行[1]。结构形式采用地上式钢筋混凝土结构。曝气沉砂池作用是去除原水中粒径大于0.2mm,比重大于2.65的无机砂粒,以保证后续水处理工艺的正常运行[1]。结构形式为半地上式钢筋混凝土水池。初沉池为平流式初沉池,进水的第一次沉淀处理,可以起到调节池的作用,对水质有一定程度的均质效果,减缓水质变化对后续生化系统的冲击。结构形式为半地上式钢筋混凝土水池。生物池是污水处理厂的核心构筑物,污水中的污染物主要在这里得以去除,生物池设置厌氧区+缺氧区+好氧区。结构形式采用半地下式钢筋混凝土矩形水池。回流污泥泵房的功能是按回流比将活性污泥回流到生化处理系统,以维持生化系统活性污泥的浓度,保证其正常生化功能;同时将剩余污泥排入贮泥池,经脱水处理后外运[1]。二沉池的作用是对生化反池处理后的活性污泥混和液进行固液分离,结构形式采用半地下式钢筋混凝土矩形水池。
生物滤池系统包括提升泵房、生物濾池、出水集水池、反冲洗水泵房、鼓风机房。结构形式采用半地下式钢筋混凝土矩形水池。
滤布滤池及膜车间主要由以下部分构成:进水井、混合池、滤布滤池、超滤膜进水池、反洗水池、膜组件和阀堆、化学清洗间、空压机间、水质仪表间、配套的设备及管路系统(包括水泵、阀门)和控制系统。结构形式采用半地下式钢筋混凝土矩形水池。清水池的功能是利用二氧化氯进行杀菌消毒,并储存一定量的清水。结构形式为地下钢筋混凝土矩形加盖水池。配水泵房的功能是将再生水加压送入再生水管网,以及厂内自用再生水。
四、构筑物施工质量控制措施
污水处理厂建设过程中,混凝土构筑物的施工质量是水池施工中的重点也是难点,影响混凝土池体防水质量的因素有混凝土结构自身的强度及变形缝,施工缝等,结合实践经验,笔者认为应从如下几方面确保混凝土池体质量。
1、混凝土供应商的确定
通过考察的方式选定商品混凝土的供应商。供应原材料除应满足相应的国家标准外,尚应满足以下内容:在签订商品混凝土供应协议时,必须申明使用部位混凝土的性能与数量。原则上框定混凝土强度等级、抗渗等级、坍落度、浇筑时间和工程部位等数据,工程质量在材料保证上首先得以落实。为了保证混凝土能够及时运送到工地,与混凝土供应商对运输线路进行考察。确定搅拌站到工地的线路,同时对运输线路上的车流量高峰时间进行分析,准备应急方案,来确保混凝土及时送到现场。
2、供货验收
在混凝土施工过程中,现场安排一名混凝土坍落度检测人员,并验收每车小票,查看混凝土强度等级、浇筑部位填写是否正确,是否填写了出厂时间,进场时间要签证,并随时抽检混凝土坍落度。若混凝土搅拌质量及工作性能不符合现场的要求,一律退回搅拌站处理。 3、混凝土运输
商品混凝土供货采用汽车式运输搅拌车。混凝土供货车的工作要点如下:
要检查混凝土运输车的行经路线,如架空管线高度、桥涵洞口及库门口的净高和净宽,要设法排除各种路障,以利混凝土运输搅拌车的通行。混凝土搅拌运输车装料前需将拌筒中积水排净,每车混凝土运送时间控制一般不得超过1h。在混凝土运送过程中,搅拌筒应低速(2~4r/min)转动,以防止混凝土离析。混凝土罐车到工地现场卸料前,搅拌筒应以8~12r/min的转速转动1~2min。待搅拌筒停转后,再使搅拌筒反转卸料,反转卸料速度为6~8r/min。
4、混凝土浇筑
浇筑前将基面清理干净后,方可进行混凝土浇筑。检查浇筑准备情况,安排专门的钢筋工、木工及浇筑震捣负责人各一名,在混凝土浇筑过程中保证钢筋、管道、模板、预埋件位置准确,震捣充分密实不过震。使用泵送混凝土时,先用同混凝土标号的水泥砂浆润滑管道后排除,并排出部分输进泵管的混凝土,保证泵送混凝土的稠度。每天浇筑结束后,彻底清洁管道备用。基础混凝土浇筑时,当基础厚度大于400mm时,分层浇筑混凝土,每层厚度不得大于400mm,当分层浇筑时,分层间呈阶梯状顺序布放混凝土,并及时振捣。墙体混凝土布放时每层厚度不得大于400mm,当混凝土自由下落高度大于2m时,在墙上每隔2m设一个下灰串筒,由串筒下灰。质检人员测定混凝土初凝时间,严格控制混凝土浇筑布放速度,做到先浇混凝土和后浇筑混凝土两层接茬在混凝土初凝时间之前完成。
5、混凝土捣实
混凝土厚度≤150mm时使用板式振动器捣实,混凝土厚度>150mm时使用电动插入式振动器捣实。混凝土振捣过程中,振捣棒急插入、缓拔出以利棒孔弥平,并避免碰撞预埋件、预埋管。振捣时间保证混凝土获得足够密实度,但又不过振为原则,一般以混凝土不再下沉,无明显气泡上升,顶面平坦并开始浮现水泥浆为最佳;尤其保证预埋件周围、模板角隅及伸缩缝止水带处。振捣时严格控制振捣棒的移动距离,特别要注意混凝土的入仓振捣,防止离析和漏振。为促进混凝土更加密实,保证施工质量,注意混凝土的二次振捣,使混凝土更加密实。
6、混凝土的拌制、运输、浇筑和养护除应满足相应的国家标准外,尚应满足以下的内容:混凝土的拌制在高温季节必须采取有效的降温措施,尽量降低混凝土的入模温度,夏季施工时混凝土的入模温度不宜超过28℃,冬季施工时不得低于5℃,宜5~10℃。
7、施工缝的施工
为确保池体外墙施工质量和防水效果,外墙在浇筑混凝土底板时设置300mm高导墙,水平施工缝采用止水钢板,钢板厚3mm,L=150mm,沿墙长布置,固定于墙中,如下图所示。
水平施工缝止水钢板设置图
混凝土浇筑完毕,强度达到2.5N/mm2以上后对水平工作缝进行凿毛处理,凿毛依据“两凿两吹”的操作方法进行,即先用錾子将工作缝混凝土面通凿一遍,凿掉浆皮,露出新茬,用空压机吹清凿下的混凝土渣,然后将漏凿之处再仔细补凿,在合模板前认真吹清干净。
8、变形缝的施工
变形缝应选用橡胶止水带,其形状、尺寸及材质的物理性能,均应符合设计要求,且无裂纹、无气泡。接头应采用热接,接缝应平整、牢固,不得有裂口、脱胶现象。止水带安装应牢固,位置准确,与变形缝垂直,其中心线应与变形缝中心线对正,不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位。
变形缝处模板采用木模,变形缝支模时必须保证止水带做到直顺,位置准确,封端模板牢固不变形。底板止水带模板支完后,应将预留立墙部分的止水带卷起,用麻绳绑扎吊挂于地面2m以上的位置,防止被损坏。
变形缝两侧混凝土必须分成两次浇筑,严禁连同伸缩缝将相邻两单元仓一次浇筑完成。一侧单元仓混凝土浇筑完成后,必须检查止水带无损伤后方可进行下一仓浇筑。在混凝土浇筑时,必然对止水带有推压,碰撞的干扰,因此在混凝土入模振捣时要加倍注意,每次振捣完成后应观察止水带有无较大位移,保证止水带位置准确。
五、结束语
由于混凝土池体结构的施工措施得力,保证了水池结构质量和防水施工质量,經过水池满水试验的检验得到了很好的效果,在类似的工程施工中,具有很好的借鉴作用。污水处理厂每天都需要处理大量的污水,这些污水在时刻检验着混凝土的施工质量,因此对于混凝土构筑物的工程施工质量要严格控制。
参考文献:
[1]程然.浅议污水处理厂的建(构)筑物设计[J].安徽化工,2012,(3):100-102.
[2]张志峰,张亚锋,高家惠,刘志刚.大型污水池防渗及耐久性设计[J].中国建筑防水.2005(06)
[3]刘志跃,杜忠胜.污水池混凝土构筑物的防腐防渗[J].新型建筑材料.2005(03)
【关键词】污水;处理厂;构筑物;工程施工;技术
一、前言
随着我国城市化进程的发展,城市的区域越来越大,城市的人口也越来越多,当下城市每天都会产生大量的生活污水,如果这些污水不进行处理就会对环境造成严重的破坏。现在的社会要求讲环保、治污染,因而污水处理工程就成为了非常重要的工程,而用于污水处理的构筑物施工质量的优劣对污水处理工艺效果的影响非常大。本文结合北京市某再生水厂的建设过程中对施工技术质量的控制经验的总结,可为今后类似的工程施工提供借鉴指导。
二、污水处理工程的特点
污水处理工艺对构筑物、工艺管道、设备等各部轴线、尺寸、高程系统都有严格要求与特殊的专业规定,如对沉淀池、浓缩池等水处理构筑物的池底,刮泥机运行轨道表面,曝气器、堰板、溢流孔口的高程偏差值都有较高的要求。对影响刮泥机运行安全的轨道侧面轴线位置同样有严格的要求。刮泥机轨道不平及侧面尺寸出现较大误差,将会影响设备的运行安全。
水处理构筑物结构混凝土不但有严格的尺寸误差限制、强度要求,还特别对水工混凝土的抗渗、抗裂、耐久性(抗腐蚀)有很高的要求。水处理构筑物结构混凝土具有较大的水力梯度;水处理构筑物具有池体较大、结构较薄、易开裂、施工难度大的特点,水处理构筑物钢筋混凝土的承载力很大程度上是按其强度和结构开裂宽度来控制的,除了设计或施工原因外,由于混凝土强度问题导致构筑物的破坏是很少的。有些结构混凝土往往是由于混凝土的耐久性差,导致混凝土强度下降和结构钢筋锈蚀,致使构筑物结构遭到破坏。特别是北方地区的混凝土在冻融的反复作用下,结构表面混凝土剥落、钢筋锈蚀,缩短了工程使用寿命。
地下工程项目(结构、管道)多,对设备、钢管道的耐腐蚀性要求高。地下钢管道的耐久性(防腐)直接影响管道工程的使用寿命。虽然在短期内不会暴露出质量问题,但对工程总体来讲,钢管道腐蚀问题的影响是很大的。污水处理工程大多是单体非定型设计,一些构筑物属于特种结构。较多的设备、设施虽然是定型产品,但由于厂家产量低、厂家分散、质量问题多,因此要求各专业部门(结构、建筑、管道、设备、自动化)在设计、施工、安装等方面要形成良好的协调配合关系。
为保证污水处理构筑物的施工质量,必须掌握构筑物施工工序的施工要点、重点,做到施工前控制,使结构混凝土质量达到内实、外光、尺寸准确,内含质量高、外表整洁美观的要求。
三、污水处理构筑物工艺设计
北京市某再生水厂工程建设规模为8万m?/d,采用“底曝氧化沟+生物滤池+滤布滤池+超滤膜”工艺。
工艺流程图
粗格栅主要作用是拦截直径大于20mm的杂物,去除污水中较大的漂浮物,以保证污水管道和污水提升泵的正常运行[1]。粗格栅间结构形式采用地下式钢筋混凝土结构。进水泵房功能为提升污水,满足整个污水处理厂竖向水力流程的要求。结构形式采用地下式潜水污水泵站,地下钢筋混凝土方形集水池。细格栅作用是进一步去除污水中粗大的漂浮物,特别是带状丝状漂浮物,以保证后续污水处理工艺的正常运行[1]。结构形式采用地上式钢筋混凝土结构。曝气沉砂池作用是去除原水中粒径大于0.2mm,比重大于2.65的无机砂粒,以保证后续水处理工艺的正常运行[1]。结构形式为半地上式钢筋混凝土水池。初沉池为平流式初沉池,进水的第一次沉淀处理,可以起到调节池的作用,对水质有一定程度的均质效果,减缓水质变化对后续生化系统的冲击。结构形式为半地上式钢筋混凝土水池。生物池是污水处理厂的核心构筑物,污水中的污染物主要在这里得以去除,生物池设置厌氧区+缺氧区+好氧区。结构形式采用半地下式钢筋混凝土矩形水池。回流污泥泵房的功能是按回流比将活性污泥回流到生化处理系统,以维持生化系统活性污泥的浓度,保证其正常生化功能;同时将剩余污泥排入贮泥池,经脱水处理后外运[1]。二沉池的作用是对生化反池处理后的活性污泥混和液进行固液分离,结构形式采用半地下式钢筋混凝土矩形水池。
生物滤池系统包括提升泵房、生物濾池、出水集水池、反冲洗水泵房、鼓风机房。结构形式采用半地下式钢筋混凝土矩形水池。
滤布滤池及膜车间主要由以下部分构成:进水井、混合池、滤布滤池、超滤膜进水池、反洗水池、膜组件和阀堆、化学清洗间、空压机间、水质仪表间、配套的设备及管路系统(包括水泵、阀门)和控制系统。结构形式采用半地下式钢筋混凝土矩形水池。清水池的功能是利用二氧化氯进行杀菌消毒,并储存一定量的清水。结构形式为地下钢筋混凝土矩形加盖水池。配水泵房的功能是将再生水加压送入再生水管网,以及厂内自用再生水。
四、构筑物施工质量控制措施
污水处理厂建设过程中,混凝土构筑物的施工质量是水池施工中的重点也是难点,影响混凝土池体防水质量的因素有混凝土结构自身的强度及变形缝,施工缝等,结合实践经验,笔者认为应从如下几方面确保混凝土池体质量。
1、混凝土供应商的确定
通过考察的方式选定商品混凝土的供应商。供应原材料除应满足相应的国家标准外,尚应满足以下内容:在签订商品混凝土供应协议时,必须申明使用部位混凝土的性能与数量。原则上框定混凝土强度等级、抗渗等级、坍落度、浇筑时间和工程部位等数据,工程质量在材料保证上首先得以落实。为了保证混凝土能够及时运送到工地,与混凝土供应商对运输线路进行考察。确定搅拌站到工地的线路,同时对运输线路上的车流量高峰时间进行分析,准备应急方案,来确保混凝土及时送到现场。
2、供货验收
在混凝土施工过程中,现场安排一名混凝土坍落度检测人员,并验收每车小票,查看混凝土强度等级、浇筑部位填写是否正确,是否填写了出厂时间,进场时间要签证,并随时抽检混凝土坍落度。若混凝土搅拌质量及工作性能不符合现场的要求,一律退回搅拌站处理。 3、混凝土运输
商品混凝土供货采用汽车式运输搅拌车。混凝土供货车的工作要点如下:
要检查混凝土运输车的行经路线,如架空管线高度、桥涵洞口及库门口的净高和净宽,要设法排除各种路障,以利混凝土运输搅拌车的通行。混凝土搅拌运输车装料前需将拌筒中积水排净,每车混凝土运送时间控制一般不得超过1h。在混凝土运送过程中,搅拌筒应低速(2~4r/min)转动,以防止混凝土离析。混凝土罐车到工地现场卸料前,搅拌筒应以8~12r/min的转速转动1~2min。待搅拌筒停转后,再使搅拌筒反转卸料,反转卸料速度为6~8r/min。
4、混凝土浇筑
浇筑前将基面清理干净后,方可进行混凝土浇筑。检查浇筑准备情况,安排专门的钢筋工、木工及浇筑震捣负责人各一名,在混凝土浇筑过程中保证钢筋、管道、模板、预埋件位置准确,震捣充分密实不过震。使用泵送混凝土时,先用同混凝土标号的水泥砂浆润滑管道后排除,并排出部分输进泵管的混凝土,保证泵送混凝土的稠度。每天浇筑结束后,彻底清洁管道备用。基础混凝土浇筑时,当基础厚度大于400mm时,分层浇筑混凝土,每层厚度不得大于400mm,当分层浇筑时,分层间呈阶梯状顺序布放混凝土,并及时振捣。墙体混凝土布放时每层厚度不得大于400mm,当混凝土自由下落高度大于2m时,在墙上每隔2m设一个下灰串筒,由串筒下灰。质检人员测定混凝土初凝时间,严格控制混凝土浇筑布放速度,做到先浇混凝土和后浇筑混凝土两层接茬在混凝土初凝时间之前完成。
5、混凝土捣实
混凝土厚度≤150mm时使用板式振动器捣实,混凝土厚度>150mm时使用电动插入式振动器捣实。混凝土振捣过程中,振捣棒急插入、缓拔出以利棒孔弥平,并避免碰撞预埋件、预埋管。振捣时间保证混凝土获得足够密实度,但又不过振为原则,一般以混凝土不再下沉,无明显气泡上升,顶面平坦并开始浮现水泥浆为最佳;尤其保证预埋件周围、模板角隅及伸缩缝止水带处。振捣时严格控制振捣棒的移动距离,特别要注意混凝土的入仓振捣,防止离析和漏振。为促进混凝土更加密实,保证施工质量,注意混凝土的二次振捣,使混凝土更加密实。
6、混凝土的拌制、运输、浇筑和养护除应满足相应的国家标准外,尚应满足以下的内容:混凝土的拌制在高温季节必须采取有效的降温措施,尽量降低混凝土的入模温度,夏季施工时混凝土的入模温度不宜超过28℃,冬季施工时不得低于5℃,宜5~10℃。
7、施工缝的施工
为确保池体外墙施工质量和防水效果,外墙在浇筑混凝土底板时设置300mm高导墙,水平施工缝采用止水钢板,钢板厚3mm,L=150mm,沿墙长布置,固定于墙中,如下图所示。
水平施工缝止水钢板设置图
混凝土浇筑完毕,强度达到2.5N/mm2以上后对水平工作缝进行凿毛处理,凿毛依据“两凿两吹”的操作方法进行,即先用錾子将工作缝混凝土面通凿一遍,凿掉浆皮,露出新茬,用空压机吹清凿下的混凝土渣,然后将漏凿之处再仔细补凿,在合模板前认真吹清干净。
8、变形缝的施工
变形缝应选用橡胶止水带,其形状、尺寸及材质的物理性能,均应符合设计要求,且无裂纹、无气泡。接头应采用热接,接缝应平整、牢固,不得有裂口、脱胶现象。止水带安装应牢固,位置准确,与变形缝垂直,其中心线应与变形缝中心线对正,不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位。
变形缝处模板采用木模,变形缝支模时必须保证止水带做到直顺,位置准确,封端模板牢固不变形。底板止水带模板支完后,应将预留立墙部分的止水带卷起,用麻绳绑扎吊挂于地面2m以上的位置,防止被损坏。
变形缝两侧混凝土必须分成两次浇筑,严禁连同伸缩缝将相邻两单元仓一次浇筑完成。一侧单元仓混凝土浇筑完成后,必须检查止水带无损伤后方可进行下一仓浇筑。在混凝土浇筑时,必然对止水带有推压,碰撞的干扰,因此在混凝土入模振捣时要加倍注意,每次振捣完成后应观察止水带有无较大位移,保证止水带位置准确。
五、结束语
由于混凝土池体结构的施工措施得力,保证了水池结构质量和防水施工质量,經过水池满水试验的检验得到了很好的效果,在类似的工程施工中,具有很好的借鉴作用。污水处理厂每天都需要处理大量的污水,这些污水在时刻检验着混凝土的施工质量,因此对于混凝土构筑物的工程施工质量要严格控制。
参考文献:
[1]程然.浅议污水处理厂的建(构)筑物设计[J].安徽化工,2012,(3):100-102.
[2]张志峰,张亚锋,高家惠,刘志刚.大型污水池防渗及耐久性设计[J].中国建筑防水.2005(06)
[3]刘志跃,杜忠胜.污水池混凝土构筑物的防腐防渗[J].新型建筑材料.2005(03)