譚博文 TAN Bo-wen；劉金奇 LIU Jin-qi

（中交一航局生態(tài)工程有限公司，深圳 518000）

0 引言

城市規(guī)模的持續(xù)增加、工業(yè)化進(jìn)行的不斷推進(jìn)以及截污管網(wǎng)的大規(guī)模建設(shè)，污水處理廠需要處理的污水量快速增加，為滿足污水處理需求，污水廠需要結(jié)合城市發(fā)展需求、當(dāng)前污水處理需求開展污水廠擴(kuò)建施工，解決現(xiàn)階段污水處理需求的同時(shí)為后續(xù)的擴(kuò)建預(yù)留空間。擴(kuò)建工程中的主體結(jié)構(gòu)施工需要綜合考慮擴(kuò)建后污水處理廠的工藝優(yōu)化情況，結(jié)合工程設(shè)施需求開展工程建設(shè)工作，確保污水廠功能的穩(wěn)定發(fā)揮。

1 污水處理廠工藝流程解析

污水廠污水處理工藝詳見圖1，污水達(dá)標(biāo)排放前需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理、生化處理、深度處理等多道流程工序，下面對(duì)工藝流程進(jìn)行詳細(xì)解析。

圖1 污水處理工藝流程圖

針對(duì)由配套管網(wǎng)設(shè)施輸送至污水處理廠的各類污水，處理廠需要通過(guò)預(yù)處理設(shè)備設(shè)施剔除污水中存在的浮渣與砂礫等較大的污染物、垃圾雜物等，具體處理過(guò)程中需要利用粗格柵井實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的阻擋，經(jīng)過(guò)初步處理的污水經(jīng)過(guò)細(xì)格柵的再次處理使得其中的小顆粒懸浮物被進(jìn)一步攔截阻隔，最終在沉淀池中實(shí)現(xiàn)對(duì)浮渣和砂礫等污染物的徹底處理。對(duì)于預(yù)處理完畢的污水，污水處理廠會(huì)通過(guò)管網(wǎng)設(shè)施將污水輸送到厭氧池之中，通過(guò)除磷等生物處理法對(duì)污水沉降性能進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)；初步處理后，污水進(jìn)入AAO生化池中得到進(jìn)一步的反硝化處理，相關(guān)污染物得到有效降解處理；好氧池在曝氣器持續(xù)輸氧的影響下內(nèi)部具有較高的氧氣含量，能夠有效降解污水中部分污染物，將氨氮、有機(jī)氮等污水成分處理為硝酸鹽。在厭氧池、AAO生化池、好氧池三組生化池處理之后，污水將會(huì)在二沉池之中完成固液分離，污水在沉淀池之中經(jīng)過(guò)鋁鹽的處理使得其中的懸浮物、磷等物質(zhì)消除，在纖維轉(zhuǎn)盤濾池中濾布過(guò)濾的作用下，輸出污水，相關(guān)污水在消毒處理后即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于污水處理期間形成的污泥，污水廠將利用污泥貯池回收，并通過(guò)干化池脫水處理的方式將污泥轉(zhuǎn)化為容易運(yùn)輸、處理的泥餅。

2 工程概況

某污水處理廠擴(kuò)建工程需要在一期預(yù)留區(qū)域中開展配電室、風(fēng)機(jī)房、加藥間、緩沖及回用水池、深度處理池以及高效澄清池等建筑的建設(shè)工作，并在二期擴(kuò)建工程預(yù)留區(qū)域中建設(shè)污泥回流泵房、二沉池、生化池、配電室、配水井等，工程面積約3678m2，新建工程涉及的管線長(zhǎng)度達(dá)5.8km。二期擴(kuò)建的二沉池與生化池與西側(cè)的一期缺氧池間隔20m，與南側(cè)廠房間隔12m；新建的緩沖回用水池、深度處理廠與高效澄清池間隔被測(cè)生化池距離為20m，間隔東側(cè)廠房15m；各新建建筑主體結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)詳見表1，主要工程結(jié)構(gòu)布置詳見圖2。

圖2 擴(kuò)建工程平面和剖面布置圖

表1 新建工程結(jié)構(gòu)參數(shù)

3 污水廠擴(kuò)建工程主體結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

3.1 施工流程

污水廠擴(kuò)建工程通常會(huì)面臨工期較短、工程量較大的工作現(xiàn)狀，為了在短時(shí)間內(nèi)完成多工種的各項(xiàng)施工內(nèi)容，工程單位需要針對(duì)性地設(shè)計(jì)相應(yīng)的施工流程和技術(shù)方案，確保擴(kuò)建工程主體結(jié)構(gòu)施工保質(zhì)保量有序開展。

針對(duì)水池施工，主要施工流程包括放線、開挖基坑、釬探、地基驗(yàn)槽、墊層、池底板與池壁、閉水測(cè)試、防水抹灰、回填土施工、欄桿與砌體防護(hù)、防腐施工等；水池地基土中的淤泥土層壓縮性高，力學(xué)性能差，尤其是淤泥土層相對(duì)軟弱，對(duì)建筑物的安全穩(wěn)定影響很大。淤泥質(zhì)壤土大多處于流塑-軟塑狀態(tài)，局部可塑，分布在1.16～23.95m高程范圍內(nèi)，平均厚度5.45m，壓縮模量為2.7～2.9MPa，屬于高壓縮性土，承載力特征值為70kPa，承載力較低。壤土較少或無(wú)粉土，但大部分為軟塑性，部分為塑性，分布在海拔0.96～30.79m，層厚0.5～18.4m，平均厚度6.27m，壓縮模量2.9～3.5MPa，屬于高壓縮性，承載力特征值為80kPa，承載力值較低。

針對(duì)風(fēng)機(jī)房、加藥間等建筑物，主要施工流程包括放線、開挖基坑、釬探、地基驗(yàn)槽、墊層、承臺(tái)底板、梁柱墻壁、屋面頂板、閉水測(cè)試、回填土、欄桿砌體防護(hù)、防腐施工等；現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要按照先深后淺的原則開展主體結(jié)構(gòu)施工，開挖階段合理應(yīng)用機(jī)械設(shè)備，鋼筋在現(xiàn)場(chǎng)集中制作并用于施工。

3.2 測(cè)量放線

施工人員需要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙中的平面布置要求確定各主體結(jié)構(gòu)的位置要求，并繪制相應(yīng)的定位放線圖，注明定位點(diǎn)間距、定位點(diǎn)坐標(biāo)、標(biāo)高相關(guān)位置參數(shù)，通過(guò)ATK、鋼尺相關(guān)儀器在場(chǎng)地區(qū)域標(biāo)注，為后續(xù)施工提供有效指導(dǎo)。在后續(xù)工序開始前，施工人員需要對(duì)定位放線結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，避免出現(xiàn)較大誤差。

3.3 土方工程

施工人員需要借助外加劑開挖基坑，清槽施工由人工手動(dòng)開展，并按照1:0.75的系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)放坡，開挖產(chǎn)生的土料由自卸車運(yùn)輸至外界。開挖過(guò)程中，施工人員需要對(duì)基底標(biāo)高進(jìn)行嚴(yán)格控制，各建筑主體結(jié)構(gòu)參數(shù)詳見表1，為避免誤差過(guò)大，挖掘機(jī)開挖施工需要在與基地間隔300mm左右時(shí)停止，由人工開展清槽施工，深度誤差需要低于50mm。為了便于集水和排水，施工人員需要在基坑坑底邊緣附近挖掘排水溝，并在基坑坑腳區(qū)域挖掘集水坑，坑的尺寸要求為1.5m（長(zhǎng)）×1.5m（寬）×1m（高），同時(shí)修建車輛、人員通行的坡道，寬度應(yīng)達(dá)到4m。通過(guò)閉水試驗(yàn)等方式驗(yàn)收合格的水池需要進(jìn)行抹灰防水處理，并利用50mm之內(nèi)粒徑的素土回填和夯實(shí)處理。各池體地基驗(yàn)槽合格后，施工人員需要做好混凝土墊層建設(shè)工作，依次完成墊層放線、方木模板支設(shè)、混凝土澆筑施工。

3.4 底板施工

底板施工前需要組織人員進(jìn)行定位放線，明確標(biāo)注池壁線和底板邊線，并基于定位放線結(jié)構(gòu)對(duì)模板進(jìn)行支設(shè)。底板鋼筋綁扎前，施工人員需要基于底板尺寸線確定鋼筋位置，在指定位置將鋼筋鋪設(shè)和綁扎完畢。抹角區(qū)域需利用15mm厚度的木材制作支設(shè)模板，加固材料為鋼筋；模板支設(shè)完成后，混凝土澆筑施工人員需要做好不間斷澆筑施工，從底板一端到另一端做到無(wú)施工縫預(yù)留。水池中應(yīng)避免出現(xiàn)垂直施工縫，對(duì)于預(yù)留的水平施工縫，施工人員需要做好鋼板止水帶焊接固定工作。

3.5 墻壁與池壁施工

3.5.1 鋼筋綁扎

施工人員在布置墻壁或池壁內(nèi)鋼筋時(shí)，需要遵循相互錯(cuò)開的原則搭接鋼筋，搭建長(zhǎng)度為48mm，各截面鋼筋接頭的數(shù)量需要嚴(yán)格控制，避免達(dá)到接頭總數(shù)的1/4以上。對(duì)于穿墻管孔等結(jié)構(gòu)，施工人員需要通過(guò)彎折鋼筋的方式進(jìn)行規(guī)避，對(duì)于300mm以上孔徑的管孔，施工人員需要將加強(qiáng)鋼筋鋪設(shè)于孔口部位。鋼筋接頭的搭接方式為綁扎，鋼筋掛鉤為C10、S型，兩層鋼筋需要保持1m×1m的相對(duì)距離，為避免因澆筑、振搗混凝土期間出現(xiàn)鋼筋位移、松散等情況，施工人員需要嚴(yán)格按要求綁扎鋼筋，必要時(shí)可以進(jìn)行焊接固定。

3.5.2 模板支設(shè)

池壁模板為鋼板，支撐架桿過(guò)程中需要應(yīng)用80cm×80cm的方木和卡扣雙鋼管，并借助對(duì)拉螺栓連接。為控制池體厚度精度，施工人員需要將對(duì)拉螺栓的螺母進(jìn)行處理，將兩根C10鋼筋與螺母焊接，鋼筋長(zhǎng)度為2cm，池壁厚度等同于鋼筋間距，確保模板固定后控制池壁厚度符合設(shè)計(jì)要求。施工人員需要對(duì)所架設(shè)的模板進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確保其穩(wěn)定性、強(qiáng)度與剛度等符合設(shè)計(jì)需求，在模板拆除時(shí)應(yīng)確保所澆筑的池壁混凝土凝固并達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，避免在拆除過(guò)程中造成混凝土結(jié)構(gòu)受損。模板架設(shè)過(guò)程中，施工人員需要對(duì)模板表面做好清潔處理工作，并將脫模劑均勻刷涂到位，針對(duì)抹角、豎角等存在縫隙的區(qū)域，施工人員需要借助膠帶等材料封堵嚴(yán)密，有效規(guī)避漏漿情況，但模板支設(shè)驗(yàn)收通過(guò)后方可澆筑混凝土。

3.5.3 混凝土澆筑

混凝土需要借助輸送泵完成遠(yuǎn)距離泵送工作，為保證澆筑質(zhì)量，施工人員需要提前對(duì)混凝土塌落度進(jìn)行測(cè)試，并針對(duì)鋼筋、模板異物進(jìn)行清潔處理，對(duì)孔洞風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行嚴(yán)密封堵，對(duì)模板結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行核實(shí)確認(rèn)，對(duì)各管線、鋼筋預(yù)設(shè)情況進(jìn)行檢測(cè)，均合格后方可開展混凝土澆筑施工。池壁混凝土澆筑施工階段，施工人員需要對(duì)施工縫鑿毛處理，并將表面浮漿清除，保持表面的濕潤(rùn)度；在原有混凝土基礎(chǔ)上澆筑混凝土?xí)r，施工人員需要將與原有混凝土相同配比的水泥砂漿鋪設(shè)在上層，鋪設(shè)厚度為50-100mm；混凝土澆筑期間需要做好連續(xù)施工，避免產(chǎn)生不必要的施工縫，澆筑后應(yīng)使用振搗器進(jìn)行振搗處理，按照振搗棒1.5倍左右半徑控制振搗移動(dòng)間距，振搗深度應(yīng)達(dá)到混凝土表面下方5cm的部位，避免相鄰層混凝土之間存在間接縫，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)可靠性造成影響。由于池壁較高，施工人員需要借助串筒、溜管等工具配合澆筑，有效規(guī)避混凝土離析問(wèn)題，同時(shí)也需要基于由低到高的原則在水平方向?qū)炷吝M(jìn)行環(huán)形澆筑，澆筑層厚應(yīng)低于400mm。

3.5.4 生化池后澆帶施工

施工人員需要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求開展后澆帶施工，提前做好止水鋼板布置工作，具體安裝位置為基礎(chǔ)底部、頂板、外墻等后澆帶中部區(qū)域，并通過(guò)雙面焊接的方式將搭接部位固定。對(duì)于后澆帶閘搓，施工人員需要基于基礎(chǔ)后澆帶對(duì)底部鋼筋設(shè)置預(yù)制混凝土條防護(hù)，在底部下層鋼筋綁扎完成后，借助高標(biāo)號(hào)鋼筋將后澆帶區(qū)域的鋼筋網(wǎng)格封堵嚴(yán)密，確保底部不會(huì)出現(xiàn)漏漿問(wèn)題；將三道鋼筋斜撐布設(shè)于后澆帶外側(cè)筏板內(nèi)，布置間距為水平1000mm和垂直380mm，并通過(guò)焊接的方式將拉結(jié)點(diǎn)連接牢固，避免在混凝土澆筑期間出現(xiàn)鋼筋網(wǎng)鼓脹漏漿問(wèn)題。對(duì)于梁板后澆帶，施工人員需要借助獨(dú)立支撐體系維持模板的可靠固定，為避免后續(xù)模板拆除受到干擾，需要將平臺(tái)模板與后澆帶模板支撐體系連接部位分離；模板支撐借助鋼管實(shí)現(xiàn)，鋼管布置間距為1.2m；標(biāo)準(zhǔn)層模板通過(guò)碗扣式腳手架搭建，布置間距為1.2m；后澆帶寬度為1m，模板兩側(cè)寬度應(yīng)超出后澆帶，超出幅度為210mm，確保模板拆除后能夠利用210mm的鋼筋混凝土進(jìn)行支撐。后澆帶模板需要在混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)合格后拆除，避免因提前拆除出現(xiàn)混凝土干縮裂縫等異常情況。

4 污水廠處理池地基沉降及承載問(wèn)題分析

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，污水廠擴(kuò)建工程中處理池地基土主要為淤泥質(zhì)壤土，存在壓縮性高且力學(xué)性能差的特性，在該地基土上直接修建處理池存在安全隱患?，F(xiàn)場(chǎng)淤泥質(zhì)壤土局部可塑，多數(shù)為軟塑-流塑狀態(tài)，具有2.8MPa左右的壓縮模量和5.4m的平均厚度，承載力特征值僅為69kPa。該地基土承載力不足且含水率高、存在易壓縮沉降變形的隱患，還具有較差的抗滑穩(wěn)定性，工程單位選擇對(duì)地基土應(yīng)用水泥土攪拌樁、振沖碎石樁、強(qiáng)夯法、預(yù)壓法等多種技術(shù)方法處理堤基，確保所修建的污水處理廠在應(yīng)用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)沉降、滑移等隱患。

5 施工管理措施

為確保污水廠擴(kuò)建工程主體結(jié)構(gòu)施工能夠在規(guī)定周期內(nèi)完成，施工人員需要在編制施工工藝流程的基礎(chǔ)上，對(duì)工程施工階段可能存在的各類不利因素進(jìn)行綜合分析，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況編制可行的施工組織方案，為現(xiàn)場(chǎng)施工組織提供科學(xué)指導(dǎo)?，F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，工程單位需要組織人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，對(duì)各專業(yè)不同施工項(xiàng)目進(jìn)行全過(guò)程管理，在組織方案、施工計(jì)劃、工序流程的規(guī)范下按進(jìn)度要求完成各項(xiàng)施工。施工管理人員需要結(jié)合工程量、人員、機(jī)具、材料等相關(guān)情況對(duì)工期、流程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，項(xiàng)目管理人員則需要結(jié)合工序流程和工期方案制定相應(yīng)的周期性檢查計(jì)劃，督促施工人員落實(shí)各項(xiàng)計(jì)劃安排，并通過(guò)每周進(jìn)度會(huì)和每月計(jì)劃會(huì)對(duì)各施工計(jì)劃執(zhí)行情況進(jìn)行核實(shí)，及時(shí)對(duì)工序流程存在滯后的情況進(jìn)行處理。為避免人、機(jī)、料出現(xiàn)閑置、窩工情況，施工組織方案中需要明確各工序流程、計(jì)劃中人員、材料設(shè)備機(jī)械的供應(yīng)準(zhǔn)備或使用需求，并將工程進(jìn)度質(zhì)量相關(guān)責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，基于獎(jiǎng)懲制度督促人員把控施工質(zhì)量、施工效率和現(xiàn)場(chǎng)施工安全。各工序流程責(zé)任人需要根據(jù)計(jì)劃方案和工序流程要求組織人員、設(shè)備和材料開展施工，并做好相關(guān)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)工作，避免因設(shè)備故障導(dǎo)致施工進(jìn)度停滯或影響主體結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。為確保材料的穩(wěn)定供應(yīng)，項(xiàng)目管理人員也需要組織物資管理人員做好物資采購(gòu)和定額管理工作，避免因材料供應(yīng)不及時(shí)出現(xiàn)大面積停工等嚴(yán)重影響施工進(jìn)度的問(wèn)題。

6 結(jié)論

綜上所述，污水處理廠為持續(xù)城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)過(guò)程中激增的污水處理量需求，需要積極推進(jìn)擴(kuò)建工程項(xiàng)目建設(shè)工作。由于此類工程存在工程量大、周期短、工序流程復(fù)雜等特點(diǎn)，工程單位需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)合理的計(jì)劃方案和工序流程，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和方案流程開展各項(xiàng)施工。深度處理廠、澄清池、二沉池、生化池等主體結(jié)構(gòu)對(duì)于污水廠功能的可靠發(fā)揮具有較大影響，工程單位需要嚴(yán)格按要求做好放線、模板施工、澆筑施工、后澆帶等各項(xiàng)工作，保證污水廠擴(kuò)建工程質(zhì)量和施工效率。