・１８８・ ｛．』 材 Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｔｄ Ｍｎ ２０１０年第３期 第３６卷总第１５５期 ２０１０年６月 污水处理厂土建阶段施工要点及质量控制分析 常心毅 （中铁十八局集团有限公司第三工程有限公司，河北涿州摘要：通过总结多年施工经验和教训，针对污水处 理厂土建阶段施工重点和难点，分析了砼构筑物防渗漏、 预应力砼水池、沉井、异形砼构筑物等施工要点和施工过 ０７２７５０） 等工艺，各污水处理厂规模各异，但是工艺流程基本都包 括原污水的物理处理（即格栅间、沉砂池以及初沉池等）、生 物处理单元（即生物反应池）、二沉池，另外还有三级处理和 程中的质量控制关键点，提出了相应的管理措施，可对今 后的污水厂建设提供很好的借鉴。 关键词：城市污水处理厂；施工要点；质量控制关键点 中图分类号：ＴＵ７１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—４０１１（２０１０）０３—０１８８—０３ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｈａｓｅ ｏｆ Ｃｉ、ｒｉｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ＭｕＭｃｉｐａｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ＰＩａｎｔ ＣＨＡＮＧ Ｘｉｎｆｉ （Ｔｈｅ ３ｒｄ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ ｏｆＣｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ １８ｔｈ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｚｈｕｏｚｈｏｕ ０７２７５０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ Ｓｔｕｄｙ，ｗｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｘ— ｐｅｒｉｅｎｅｅ ａｎｄ ｌｅｓｓｏｎｓ ｏｆ ｍａｎｙ ｙｅａｒｓ，ａｎｄ ｂｒｉｅｆｌｙ ｒｅｖｉｅｗ ｐｒｅｖｉｏｕｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｅｅｐａｇｅ ａｎｄ ｌｅａｋｐｒｏｏｆ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｏｏｌ，ｏｐｅｎ ｃａｉｓｓｏｎ，ｈｅｔｅｒｏｔｙｐｉｃ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｅｔｃ．ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅ ｅｍｐｈａｓｉｓ ａｎｄ ｄｉｆｉｃｕｌｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｃｉｖｉｌ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｍｕｎｉｃｉｐａｌ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔ．Ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｗｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｉｖｏｔａｌ ｐｏｉｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ｅｎｔｒｅ— ｓｐｏｎｄｉｎｇ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ａｄｖｉｃｅｓ ｍａｙ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｅｔｔｅｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｌａｔｅｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｌａｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｐｌａｎｔ，ｃｏｎ— ｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔｓ，ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｉｖｏｔａｌ ｐｏｉｎｔｓ ０概述 近年来，城市水环境恶化严重，在流经我国大部分大 中城市的河流水环境功能只能达到Ⅳ类、Ｖ类水质标准， 有些地方甚至出现劣Ｖ类水质，已严重影响了人们生活和 生产的需要。为了改善水质，提高人们的生存环境，污水 处理厂建设在全国各大中小城市全面展开。在此形势下， 我集团公司近几年先后参与土建施工、设备安装的有天津 开发区污水处理厂、广西灵山县城区污水处理工程、石家 庄市桥东污水处理厂、广西北海市红坎污水处理厂、广西 江南污水处理厂等大型污水处理厂工程项目，在多年的施 工过程中积累了较丰富的经验，并深刻认识到城市污水处 理厂土建阶段的施工非常重要，如果存在质量缺陷将会严 重影响设备安装调试等后续工作。 １城市污水处理厂施工要点分析 目前，城市污水处理厂采用的工艺种类很多，主要包 括氧化法、ＳＢＲ法、活性污泥法、接触氧化法、生物膜法 污泥消化、浓缩等。土建施工阶段主要包括构筑物和污水 管网的施工，构筑物主要有泵房、格栅间、沉砂池、生物 反应池、二沉池、污泥消化池、出水井（或深度处理间）等， 污水管网主要包括城区排水主干管网与污水厂连接管和污 水处理厂内部管网。从工程施工难点、关键点的角度分析， 城市污水处理厂的施工难点在于一方面构筑物防渗防漏要 求较高；另一方面大量采用大型、异形薄壁砼水池，同时 为了节约土地、减少开挖面多使用沉井、顶管等工艺，因 此污水处理厂土建阶段的施工要点为砼构筑物防渗防漏、 预应力砼水池、沉井、异形砼构筑物等部分。 １．１砼水工构筑物防渗防漏施工要点 在城市污水处理厂土建阶段，砼水工构筑物中初沉池、 沉砂池、曝气池、生物反应池、二沉池等具有体积较大、 池壁较薄的特点，在施工过程中和启用初期经常会发生渗 水、漏水现象，严重时会因水工构筑物漏水而破坏结构的 完整性，影响其正常使用。砼水工构筑物渗漏的主要表现 为：水池壁、底出现裂纹渗漏、施工缝、变形缝、沉降缝 处理不当渗水，止水带固定不牢、位置偏差、断裂漏水、 构筑物穿墙套管与混凝土接触部位渗漏或预留孔安装管道 接口处渗漏、穿墙对拉螺栓渗水、砼保护层厚度控制不严， 导致钢筋锈蚀、引起混凝土出现裂缝等。根据砼水工构筑 物出现的渗漏现象，总结施工技术措施，其防渗防漏施工 要点主要包括： （１）变形缝、施工缝合理处理。用于伸缩的变形缝宜 不设或少设，采用加强带等替代措施减少裂缝，尽可能保 证连续施工，减少设置施工缝。池壁水平施工缝一般采用 钢板止水带作为防水构造，设置在底板以上３００ ｍｌｎ出水平 池壁施工缝上，并注意焊接、固定和砼浇筑前的准备工作 符合规范要求； （２）嵌缝材料的嵌填、钢筋焊接固定、对拉螺栓安装 等施工细节的把握。嵌缝材料嵌填施工时的细节处理，如 缝内两侧应平整、清洁、无渗水，并涂刷基层处理剂等。 结构钢筋的焊接固定不得接触模板，砼保护层厚度符合防 渗要求。对拉螺栓加焊方形止水环，拆模后采取防水措施， 封堵密实留下的凹槽； （３）穿墙套管的安装和预埋件的防渗处理。穿墙套管 是为外力和温度变形而设置的，套管要加焊止水环，并要 加强套管周围尤其使套管下部混凝土密实性，穿墙套管在 埋设前应去除表面油污、铁锈，防止与砼粘结不良。结构 上的预埋件必须去除表面油污、铁锈，防止与砼粘结不良， 出现漏水通路，其端部或预留孔底部混凝土厚度大于２５ ｅｍ 时应加设防水措施； （４）对砼施工和养生的要求。砼施工中应注意混凝土 配合比应符合设计和规范关于防渗等级的要求。贮水构筑 物的养生工作不应与一般砼结构相同，应加强混凝土的养 ２０１０年第３期 第３６卷总第１５５期 Ｉ．Ｊ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｔｄ 材 Ｍｎｔｅｒ ・１８９・ ２０１０年６月 生时间和频率，对于因城市污水处理厂施工周期长，初沉 池、沉砂池、曝气池、生物反应池、二沉池等大型水工构 筑物建成后应采用饱水养护（池底满水５ ｅｍ一１０ ｅｍ）的养护 方法，不能空置时间过长，以防止出现塑性收缩裂缝发生 渗漏； 下沉前要做好准备和验算，充分考虑各因素，为使沉井顺 利下沉，应进行分阶段下沉系数计算，作为确定下沉施工 方法和采取技术措施的依据。在下沉取土可以采用人工取 土、摇头扒杆取土等方式，下沉时进行下沉观测，最大沉 （５）已渗漏部位的治理措施。变形缝和新旧结构接头 处可以采取注浆堵水、嵌填遇水膨胀止水条等方式处理， 穿墙套管或预埋件渗漏水可先用快速堵漏材料止水在用嵌 填密封材料、涂刷防水涂料、水泥砂浆等材料处理。施工 缝渗水可先用注浆、嵌填密封防水材料等方法，在用表面 降差控制在２５０ ｍｍ以内。在沉井下沉过程中采取有效的防 偏措施保证顺利下沉。当沉至离设计标高２ ｍ时，对下沉 与挖土情况加强观测，以防超沉； （３）沉井封底。下沉至设计底标高以上２ ｍ时放慢下 沉速度，沉至距设计标高１０ ｃｍ时停止井内挖土，使其靠 自重下沉至设计标高，进行８ ｈ沉降观测，累计沉降量不大 增设水泥砂浆、涂料防水层等加强措施。 １．２预应力砼水池施工要点分析 预应力钢筋混凝土主要包括有粘结预应力混凝土、无 粘结预应力混凝土，它们被广泛应用在大跨度、高层建筑 等结构上，近年来，在城市污水处理厂建设中也被大量采 用，尤其是无粘结预应力技术，因其具有工程造价低、施 工速度快、交叉干扰小、施工质量易保证等优点，被沉淀 池、消化池等大型薄壁结构水池越来越多地使用。在城市 污水处理厂的施工中，无粘结预应力砼水池施工要点主要 包括： （１）无粘结预应力筋的铺设、锚具安装。预应力筋的 铺设主要包括基础底板预应力筋的铺设、赤壁预应力筋的 铺设和顶板预应力筋的铺设，预应力筋应保持平行走向， 严禁绞扭。无粘结预应力筋的耐久性问题关键在于端部锚 具的安装和保护。预应力筋的张拉端和锚固端均应设置在 砼内，无粘结预应力筋的定位应牢固，浇筑砼是不应出现 位移和变形； （２）混凝土工程。在预应力结构中混凝土工程主要包 括配合比设计，外加剂的选用和掺量试验等环节。由于预 应力砼水工构筑物既高又薄的特点，混凝土必须满足强度、 抗渗等要求，还须具有良好的和易性，以及复合型外加剂 的使用等条件，要求在预应力砼水池施工前必须结合工程 实际进行室内配比设计及试验来确定配合比； （３）预应力筋的张拉、封锚等环节。元粘结预应力钢 绞线张拉时，以控制张拉力为主，其伸长值仅作参考，但 必须准确计算、计量每根钢绞线的每次张拉伸长值，作为 下次张拉的参考依据。每次张拉时间由现场制作并模拟现 场条件养护的试块的强度来控制。封锚环节主要注意切断 钢绞线加塑料套管保护，凿毛与砼接触面以加强新老材料 间隔防止收缩裂缝保护锚具，锚具及承压板表面涂防水涂 料等； （４）其他工序对预应力筋影响的问题。主要包括非预 应力筋对预应力筋的影响，模板安装对预应力筋的影响， 砼施工对预应力筋的影响等方面，．在施工过程中必须强化 管理，严格控制，减少干扰，以保证预应力筋达到设计要 求。 １．３沉井施工要点分析 城市污水处理厂厂址的位置常常设置在江河附近，鉴 于普遍存在软土地基等原因，通常进水泵房、格栅间及污 水主干管线上的井室等构筑物厂采用沉井施工方式。因此， 沉井施工工艺在污水处理厂土建阶段是重要的组成部分。 沉井施工要点主要包括： （Ｉ）沉井制作。本环节主要注意地基处理（砂垫层及 刃脚垫木）、模板支设、钢筋绑扎、混凝土浇筑等步骤； （２）沉井下沉。本环节是沉井施工的重点和难点。在 于１０ ｍｍ时开始沉井封底。封底前平整锅底，凿毛洗干净 接触面，设置集水井，然后浇筑混凝土，待混凝土达到设 计强度后封堵集水井。 １．４异型砼构筑物施工要点分析 随着城市污水处理厂的大量建设，各级和广大居 民开始重视污水处理厂建筑，不能只简单完成单体设计， 而是从城市设计与自然和谐融合的高度，趋向设计风景式 建筑，创造让人产生美感和亲切感的良好建筑环境。在这 种大背景下，异型砼构筑物在城市污水处理厂建设中越来 越多地被采用。 在污水处理厂建设中，目前采用较多的异形砼构筑物 是蛋壳形或卵形消化池，主要由地下混凝土承台和地上预 应力钢筋混凝土池壁组成，消化池矗立于地面以上，其景 象蔚为壮观。异形砼构筑物建设往往结构复杂，技术含量 高，是工程的重点和施工的难点，需要合理安排施工工序， 组织技术攻关。其中，施工要点主要包括：①模板和脚手 架工程。异形砼构筑物施工的难点在于模板工程和脚手架 工程。为了满足构造和建筑外形要求，需要设计合理有效 的模架体系，认真准备施工方案，从模架的吊装、校正和 拆除都要详尽安排，做到万无一失；②异形砼构筑物对钢 筋工程、混凝土浇筑和养护提出了更高的要求。池壁曲面， 预应力张拉孔加固筋多，混凝土振捣困难，混凝土工程质 量要经过满水和闭气试验，混凝土的密实性及施工缝处理 要求高，混凝土养护难度大等。因此，在施工过程中预应 力钢筋的铺设和张拉、混凝土配合比设计及其浇筑养护除 满足本文上述要求外，还应充分考虑异形砼构筑物的复杂 性，注意安排施工顺序、各工序的衔接性和施工细节，努 力做到一次成功，不返工窝工。 ２城市污水处理厂质量控制关键点分析 ２．１施工方案细化和优化 施工方案的优略直接决定施工成本、施工进度和施工 质量。城市污水处理厂建设要先有施工方案，有预防措施， 再进行工程施工，在施工中遵循先深后浅、先大后小的原 则，合理安排人员、机械和材料，按照规范要求和现场条 件对施工方案进一步的细化和优化。如在异形砼构筑物施 工方案中，为保证工程质量要进一步细化地基处理、混凝 土浇筑、模板及支撑体系等方案，为节约成本、加快进度 要进一步优化钢筋工程方案等。在土建施工阶段，钢筋混 凝土工程是主要工程，如果施工方案不细，往往忽视给排 水预埋工作，极易造成预埋、预留不准确或漏留、漏埋， 后期补设将严重影响防渗防漏效果，另外优化止水带、穿 墙螺栓等细部构造等施工方案的细化都是非常必要的。 ２．２施工要点的把握和施工技术的提高 （下转第１９１页） ２０１０年第３期 Ｓｉｃｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ ＭａｔｅｒｉＩ－Ｊ之材 ａｌｓ ・ｌ９ｌ・ 第３６卷总第１５５期 ２０１０年６月 减少行车噪音，为保证混凝土路面质量， 在摊铺完混凝土 表２ 刻纹时间、速度对构造深度的影响 １４ ｄ后进行刻纹。 序号 刻纹时间 刻纹速度 构造深度 备注 （２）刻纹工上岗前除进行理论上技术培训外，在路面 （天） （ｍ／ｄ） （ｍｍ） １ ２．Ｏ ０．９０ 以外的试验块上进行试刻，合格后方能上岗操作。技术培 ２ ｌＯ １．２ １．１０ 倒角 训内容包括：刻纹机的性能、操作、保养以及安全，宏观 ３ １．９ Ｏ．８９ 抗滑构造的技术要求，验收标准及达到的效果，力争刻出 ４ １．７ ０．９１ ５ １．６ Ｏ．９Ｏ 的宏观抗滑构造优质美观，即宽、深、间距一致，ＴＤ达到 ６ １４ １．７ Ｏ．８９ 容易 设计或规范要求，且顺直、面光。 ７ １．４ ’１．０ｏ ８ １．５ Ｏ．９８ （３）刻纹时挂线作业，保证其顺直。 ９ １．７ Ｏ．９５ １０ １．２ ０．８１ ３产生的效果 １１ １．３ ０．９０ １２ ２１ １．２ ０．８５ 较易 （１）刻纹间距、深度对构造深度的影响（见表１）。 １３ １．５ Ｏ．８５ １４ １．３ Ｏ．８９ 表１ 刻纹间距、深度对构造深度的影响 （单位：ｍｍ） １５ １．２ Ｏ．８Ｏ 序 序 １６ １．Ｏ ０．８５ 号 刻纹间距 刻纹深度 构造深度 号 刻纹间距 刻纹深度 构造深度 １７ ３０ １．２ Ｏ．８９ 较难 ｌ８ １．３ Ｏ．９８ １ ２０～２５ ２．５ Ｏ．７１ ２ ２０—２５ ２．８ Ｏ．７５ １９ １．１ Ｏ．８２ ３ ２０～２５ ２．２ Ｏ．７２ ４ ２０～２５ ２．８ Ｏ．８Ｏ ２０ １．２ ０．７１ ２１ １．Ｏ Ｏ．６９ ５ ２０～２５ ２ ０．６９ ６ ２０—２５ ３．２ Ｏ．９６ ２２ ２３ ４０以上 １．０ １．２ Ｏ．８２ ０．７９ 困难 ７ ２０～２５ ３．１ １．１６ ８ ２０～２５ ３．３ Ｏ．９８ ２４ Ｏ．８ Ｏ．８１ ９ ２０～２５ ３ Ｏ．８４ １０ ２０～２５ ２．９ Ｏ．８５ ２５ １．Ｏ ０．８２ １１ ２０～２５ ３．１ １．Ｏ ｌ２ ２０—２５ ３．２ Ｏ．９２ ４结语 １３ ２０～２５ ３．１ Ｏ．９６ １４ ２０～２５ ３．５ １．０９ １５ ２０～２５ ４．Ｏ １．２５ １６ ２０～２５ ３．５ １．２１ （１）硬刻纹制作宏观抗滑构造的操作人员操作熟练程 １７ ２０～２５ ３．４ １．２Ｏ 度，关系到所有刻出的纹路的顺直度、均匀性。 从表１统计数据可以看出，在刻纹间距２０ ｍｍ～２５ （２）制作宏观抗滑构造的时间以不倒边为准，但混凝 土路面的龄期也不能太长，超过一定的时期，不仅很难达 ｍｍ，刻纹深度在２．８ ｍｍ～３．５ ｍｍ时，所测得的构造深度 到要求的构造深度，也容易造成倒角及崩边。刻纹机的前 能满足设计和规范要求的０．８ ｍｍ≤ＴＤ≤１．２ ｍｍ。 进速度也很关键，要确保不翘边，刻纹机应按规定的深度 （２）刻纹时间、速度对构造深度的影响（见表２）。 均匀前进。 ［ＩＤ：５８４８］ 从表２的统计数据中可以看出：混凝土路面龄期在未 到１４ ｄ时即进行刻纹工作，容易引起倒角、崩边；混凝土 参考文献 路面龄期达到１４ ｄ一２１ ｄ进行刻纹工作，无论刻纹速度、 ［１］￣ＧＥ６０—２ｏｏ８，公路路基路面现场测试规程［ｓ］． 刻纹效果，还是构造深度都比较理想；若超过４０ ｄ，不仅 ［２］ＦＧＦ８０／１—２０ｏ４，公路工程质量检验评定标准［ｓ］． 刻纹速度很慢且难以保证构造深度。刻纹机的速度一般控 ［３］￣Ｊ／Ｔ０３７．１—２ＯＯ０，公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程［ｓ］ 制在每分钟１．０左右比较合适。 （上接第１８９页） 改进措施，注意施工单位与业主、设计单位、监理单位的 在城市污水处理厂的土建阶段涉及专业较多，既包括 交流，协调处理工程中出现的具体问题和矛盾。总之，通 房建、管网施工、水工结构，又与设备安装相衔接，因此， 过强化监督管理制度、顺畅组织协调关系，规范施工，保 在土建阶段必须对照施工方案，进一步消化设计意图，详 证工程质量。 细核对施工图纸，了解工程的重点和难点，把握施工要点， 结合新的施工工艺和新型建筑材料，大胆采用新工法，进 ３结语 一步提高施工技术。 通过总结多年的施工经验和教训，将城市污水处理厂 ２．３监督管理的强化和组织协调的顺畅 土建阶段的施工要点概括为砼构筑物防渗防漏、预应力砼 城市污水处理厂施工中土建与安装专业如果缺乏必要 水池、沉井、异形砼构筑物等四部分，施工过程中重点把 的配合，处理不好容易造成返工等现象，这样既浪费大量 握施工难点和细节，提高施工技术。进一步明确质量控制 的人力、物力，又影响施工质量和使用功能。因此，项目 关键点，从施工方案细化和优化、施工要点的把握和施工 工程师应与质检、监理及安检人员主动配合，规范各工种 技术的提高、监督管理的强化和组织协调的顺畅等角度合 行为，明确质量目标和要求，落实项目经理部与各专业施 理安排施工、严格控制质量、减少建设成本，努力建设质 工队伍责任，明确验收标准、安全文明施工规定、现场管 量优良的城市污水处理厂。 ［ＩＤ：５８４１］ 理制度。定期召开工地例会。针对存在的质量问题、提出
