劉 剛
(中信清水入江(武漢)投資建設(shè)有限公司,湖北 武漢 430000)
在當(dāng)前國家環(huán)保督察背景下,各地區(qū)污水處理廠站的建設(shè)成為提升區(qū)域污水處理容量的重要保障工程。近年來,城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)因地區(qū)發(fā)展、行業(yè)監(jiān)管、施工管理等因素影響,其建成質(zhì)量存在較大差異,甚至有部分污水處理廠根本達(dá)不到正常投產(chǎn)條件,對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行和環(huán)境保護(hù)造成嚴(yán)重影響,其中池體和管網(wǎng)的滲漏問題較為突出,建設(shè)后期需要花費(fèi)大量維護(hù)成本?;诖?,本文就城鎮(zhèn)污水處理廠土建施工技術(shù)和質(zhì)量控制要點(diǎn)展開分析,以期為環(huán)保行業(yè)水處理廠土建階段質(zhì)量控制提供參考。
污水處理廠土建施工階段主要包括主體結(jié)構(gòu)及管道的建設(shè)施工,施工內(nèi)容主要涉及污水處理建(構(gòu))筑物與綜合管線,建(構(gòu))筑物主要有配水井、污水泵房、格柵間、沉砂池、生物處理池、二沉池、接觸消毒水池等,而地下綜合管線則一般分為城區(qū)污水的轉(zhuǎn)輸收集主干管、城市污水處理廠的聯(lián)通管道(進(jìn)水管網(wǎng))以及城市污水處理廠內(nèi)部管線,和經(jīng)達(dá)標(biāo)處理后的尾水排放管線。
在城鎮(zhèn)污水處理廠土建施工階段,由于建筑物中的沉砂池、曝氣池、生物處理池和二沉池等具有容量大和池壁較薄的特性,在滿水功能性試驗(yàn)時(shí)和池體進(jìn)水初期往往會(huì)出現(xiàn)滲水和漏水的情況,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生結(jié)構(gòu)滲漏,損害建筑結(jié)構(gòu)的整體性,甚至干擾設(shè)備正常運(yùn)行。
結(jié)構(gòu)滲漏主要表現(xiàn)及原因?yàn)椋海?)池壁出現(xiàn)了局部點(diǎn)位或裂縫狀的漏水,主要是因?yàn)槭┕たp、沉降縫、變形縫等處理不當(dāng)造成的滲漏;(2)斷裂性滲漏、構(gòu)筑物的穿墻套管與混凝土結(jié)構(gòu)接觸處部分滲漏主要是由于止水帶定位不牢、定位偏移;(3)預(yù)留孔的管道安裝接口部分滲漏、穿墻對(duì)拉絲桿封堵處滲漏,主要是因?yàn)榛炷恋谋Wo(hù)層厚度不夠或蜂窩麻面引起鋼筋外漏腐蝕、混凝土強(qiáng)度不均等[1]。
針對(duì)建(構(gòu))筑物存在的滲漏水質(zhì)量問題,必須根據(jù)不同部位不同性質(zhì)因才施策,采取對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)。
1.1.1 變形縫和施工縫處理要點(diǎn)
變形縫和施工縫是水池易于滲漏的薄弱環(huán)節(jié),以A/A/O生物池為例,變形縫主要位于構(gòu)筑物底板、池壁以及中隔墻,施工縫一般為池壁水平施工縫。池壁水平施工縫一般采用鋼板止水帶作為防水構(gòu)造,設(shè)置在底板以上300mm,在施工縫處水平方向和豎向居中放置。鋼板止水帶在混凝土澆筑過程中澆埋進(jìn)混凝土中,止水板用附設(shè)的短鋼筋通過施焊予以固定,接頭處滿焊封閉,在澆筑時(shí)適當(dāng)充分的振搗混凝土使其與混凝土良好結(jié)合,以免影響止水效果。變形縫止水材料由橡膠止水帶、低發(fā)泡聚乙烯嵌縫板和低模量雙組份聚硫密封膠組成,橡膠止水帶進(jìn)場(chǎng)做好原材抽樣檢驗(yàn),形狀、尺寸及物理性能指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求合格方能使用。
1.1.2 細(xì)部施工工藝管控要點(diǎn)
填縫材料嵌填后,縫內(nèi)壁要質(zhì)地均勻、潔凈、干燥,同時(shí)進(jìn)行基層處理等。鋼筋的連接固定必須考慮與木模板的距離適宜,混凝土保護(hù)層厚度必須滿足防滲需要。對(duì)拉絲桿焊接方形的止水圈,模板拆除后采用防滲處理,其中凹槽部分應(yīng)用高強(qiáng)度微膨脹水泥等致密性材料封堵嚴(yán)密[2]。
1.1.3 混凝土施工養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)
混凝土澆筑時(shí)要注意混凝土配合比滿足建筑設(shè)計(jì)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)結(jié)構(gòu)防滲的要求。水池主體結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)要提高養(yǎng)護(hù)等級(jí)和養(yǎng)護(hù)頻次,通常情況下具備一定規(guī)模的污水處理廠,其建設(shè)周期較長,沉砂池、曝氣池、生物處理池、二沉池等大型構(gòu)筑物建成后,底板要及時(shí)進(jìn)行水下養(yǎng)護(hù),不宜空置期限過長,防止出現(xiàn)結(jié)構(gòu)收縮裂縫引起池體滲漏現(xiàn)象。
1.1.4 滲漏部分修復(fù)處理要點(diǎn)
局部點(diǎn)狀小范圍滲漏部位,可以采用化學(xué)注漿堵漏、嵌填遇水快速固結(jié)膨脹的止水材料的方法解決。穿墻套管及預(yù)埋件部位的漏水應(yīng)先使用快速堵漏的建筑材料止水,然后再進(jìn)行嵌填封堵施工、噴刷防水涂料、高強(qiáng)水泥砂漿、灌漿料等材料處理。對(duì)于施工縫部位的漏水,應(yīng)先嘗試進(jìn)行注漿密封、嵌填封閉加固材料后,在用表面防水阻水材料進(jìn)行加強(qiáng)處置。
城鎮(zhèn)污水處理廠水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中使用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土施工技術(shù)較為常見,由于它具有的工程造價(jià)相對(duì)低廉、施工速度較快、交叉影響較小、工程質(zhì)量容易控制等優(yōu)勢(shì),在圓形二沉池、卵形消化池以及大中型的薄壁結(jié)構(gòu)池體中較多地應(yīng)用。在城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)中,以圓形薄壁二沉水池為例,無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土水池的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)主要包括無粘接預(yù)應(yīng)力鋼筋和錨具安裝要點(diǎn)、混凝土施工要點(diǎn)、預(yù)應(yīng)力筋張拉和封錨要點(diǎn)和消除其他工序的影響等4個(gè)方面。
1.2.1 無粘接預(yù)應(yīng)力鋼筋和錨具安裝要點(diǎn)
預(yù)應(yīng)力筋的施工控制重點(diǎn)為池壁預(yù)應(yīng)力筋的施工鋪設(shè),鋼絞線穿線鋪設(shè)時(shí)應(yīng)保持平面方向,且不得絞扭,遇預(yù)留孔洞處應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙要求做避讓處理。無粘接預(yù)應(yīng)力筋的耐久性問題關(guān)鍵在于端部錨具的安設(shè),預(yù)應(yīng)力筋的張拉端和錨固性能端必須穩(wěn)定在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi),無粘接預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)定位準(zhǔn)確、安裝牢固,在澆筑振搗時(shí)不應(yīng)發(fā)生位置偏移與變形[3]。
1.2.2 混凝土施工要點(diǎn)
在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中,混凝土施工過程主要涉及配合比設(shè)計(jì)、外加劑的使用、摻量測(cè)試等過程。因預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)水池具有豎向高度大、橫向池壁墻體較薄的特點(diǎn),除混凝土構(gòu)件本身必須滿足高強(qiáng)度、抗?jié)B的要求外,還必須具有較好的和易性,以滿足復(fù)合混凝土外加劑的應(yīng)用等條件。因此,要求在預(yù)應(yīng)力混凝土水池澆筑施工之前,必須根據(jù)工程實(shí)際情況,通過室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)以及開展現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定配合比。
1.2.3 預(yù)應(yīng)力筋張拉和封錨要點(diǎn)
混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后,按照張拉方案施工和加強(qiáng)張拉過程控制是張拉施工要點(diǎn)。預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí),主要控制張拉應(yīng)力,以實(shí)際伸長值進(jìn)行校核的辦法予以雙控,如實(shí)際伸長值>計(jì)算伸長值的10%或<計(jì)算伸長值的5%時(shí),應(yīng)暫停張拉并查明原因,采用有效措施進(jìn)行調(diào)整后才可重新施工。嚴(yán)格控制張拉力及張拉速度,并隨時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的伸長值進(jìn)行監(jiān)測(cè),嚴(yán)防預(yù)應(yīng)力筋被拉斷。張拉完畢切除外露預(yù)應(yīng)力筋多余長度(根據(jù)外露預(yù)應(yīng)力筋保護(hù)層厚度及封錨混凝土設(shè)計(jì)厚度確定),砂輪切割,嚴(yán)禁電焊。錨固肋處鑿毛處理,表面涂刷粘結(jié)劑(加強(qiáng)新老混凝土連接),所有接觸面清除油污。封錨混凝土等級(jí)不低于結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí),混凝土中嚴(yán)禁加氯化物防止預(yù)應(yīng)力筋和錨具發(fā)生電離氧化銹蝕。封錨后應(yīng)立即養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。
1.2.4 消除其他工序影響要點(diǎn)
對(duì)施工工序造成的影響主要涉及非預(yù)應(yīng)力筋對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的相互作用與干擾影響,模板定位布置對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的相互作用與干擾影響,以及混凝土鋼筋施工振搗對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的影響等。施工中應(yīng)優(yōu)先保證預(yù)應(yīng)力筋平順,盡量避免與普通鋼筋的摩擦,以免外皮破損。在施工進(jìn)程中需要強(qiáng)化監(jiān)控,規(guī)范質(zhì)量管理,盡量減少作業(yè)中的影響,以確保預(yù)應(yīng)力筋配置和結(jié)構(gòu)質(zhì)量滿足工程需要。
污水處理廠往往具有規(guī)模較大、設(shè)備較多、管線復(fù)雜等特點(diǎn),其中綜合管網(wǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程。綜合管網(wǎng)的施工規(guī)模非常大,并且管網(wǎng)施工范圍內(nèi)交錯(cuò)布置著非常復(fù)雜的給水管線、污水管線、中水回用管線、空氣管線、加藥管溝、電力管線、通信管線等,涉及到的管道類型有鋼管、HDPE管、不銹鋼管、PE管、混凝土管、UPVC管等。在施工之前需要仔細(xì)研究圖紙內(nèi)容并掌握設(shè)計(jì)要求,編制管道施工專項(xiàng)施工方案,掌握現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及各類管線平面和豎向布置關(guān)系,科學(xué)合理地組織精細(xì)化施工,確保地下管線施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。
1.3.1 嚴(yán)格控制進(jìn)場(chǎng)管材質(zhì)量
管道原材料質(zhì)量不合格在使用過程中會(huì)出現(xiàn)爆管和裂口等問題,造成污水溢漏。各類管材必須在進(jìn)場(chǎng)時(shí)按照規(guī)定批次和檢測(cè)頻率,逐項(xiàng)進(jìn)行外觀質(zhì)量檢查、監(jiān)理見證取樣、建設(shè)單位委托第三方質(zhì)量抽檢,對(duì)不符合質(zhì)量要求的管材一律不允許進(jìn)場(chǎng)使用。
1.3.2 遵循科學(xué)施工原則
污水處理廠范圍內(nèi)平面和豎向皆為錯(cuò)綜復(fù)雜的管網(wǎng)系統(tǒng),施工之前應(yīng)結(jié)合工程總計(jì)劃工期要求做好全局性的謀劃分析,制定切實(shí)可行的施工方案。綜合管網(wǎng)的施工應(yīng)按“先大管、后小管、先主管、后支管、先下部管道、后上部管道、有壓管道讓無壓管道”的原則,有計(jì)劃地分步驟實(shí)施。
1.3.3 強(qiáng)化管道施工工序控制
管道溝槽基底地基承載力應(yīng)做現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),檢測(cè)結(jié)果應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,機(jī)械開挖至管底標(biāo)高以上300mm時(shí)應(yīng)改用人工開挖,基地原狀土層嚴(yán)禁超挖破壞或被雨水浸泡。管道軸線定位應(yīng)準(zhǔn)確,特別是豎向標(biāo)高定位應(yīng)符合設(shè)計(jì)參數(shù)要求,滿足重力流水力條件,平面定位要求原則上不與其他管道發(fā)生交叉碰撞并保證橫向間距要求。管道防腐、焊縫檢測(cè)、管道功能性試驗(yàn)均應(yīng)嚴(yán)格按管道工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求執(zhí)行。溝槽回填前做好管道檢查工作,檢查有無損傷及變形,有損傷應(yīng)修復(fù)或更換。管內(nèi)徑大于800mm的柔性管道在回填時(shí)應(yīng)在管內(nèi)設(shè)豎向支撐,中小管道應(yīng)采取防滑移措施。大范圍回填之前應(yīng)按照施工方案的回填方式選取試驗(yàn)段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。回填壓實(shí)施工應(yīng)分層對(duì)稱進(jìn)行,回填應(yīng)密實(shí),管頂上部以上應(yīng)有一定厚度的壓實(shí)回填土,其最小厚度應(yīng)按壓實(shí)機(jī)具和管道設(shè)計(jì)承載力,通過計(jì)算確定[4]。
1.3.4 重視施工過程管理
管道施工過程中如果存在管理程序不嚴(yán)、作業(yè)人員無專業(yè)資格、缺乏技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、唯進(jìn)度優(yōu)先等,往往會(huì)出現(xiàn)諸如管道基礎(chǔ)沉降造成管道破壞、管道焊接拼接質(zhì)量不合格、管道四周封堵不嚴(yán)造成水池滲漏等各類質(zhì)量問題。因此應(yīng)加強(qiáng)施工過程管理,特別是嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量驗(yàn)收程序,上一道工序質(zhì)量不合格的不得進(jìn)行下一道工序施工;對(duì)管道焊接施工作業(yè)人員特種作業(yè)資格進(jìn)行嚴(yán)格審查和現(xiàn)場(chǎng)抽查,嚴(yán)禁無證上崗;應(yīng)對(duì)重點(diǎn)控制部位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底工作,明確具體的操作方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及完工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)注意事項(xiàng),交底人和被交底人應(yīng)雙方在交底記錄上簽字確認(rèn)。
1.3.5 協(xié)調(diào)管網(wǎng)施工進(jìn)度和施工質(zhì)量
施工單位應(yīng)制定合理的工期計(jì)劃,在詳細(xì)分析綜合管網(wǎng)布置的前提下進(jìn)行合理的施工組織部署,不打無秩序、無章法、無準(zhǔn)備的仗,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工期進(jìn)度和質(zhì)量安全的關(guān)系。
施工技術(shù)方案的科學(xué)化精細(xì)化程度直接決定工程的進(jìn)度和質(zhì)量。城市污水處理廠的施工都要首先有施工技術(shù)方案以及安全措施;然后進(jìn)行各項(xiàng)施工。因此不管建筑物還是管道工程,在施工中均應(yīng)本著先深后淺、先大后小的原則,通過合理配置人力、機(jī)具和建筑材料,并根據(jù)規(guī)范條件和現(xiàn)場(chǎng)要求對(duì)施工工法進(jìn)行進(jìn)一步精細(xì)化完善。如在大形混凝土結(jié)構(gòu)施工方案中,為提高質(zhì)量要進(jìn)一步細(xì)分地基處理、混凝土施工、模板和支撐體系等內(nèi)容,為節(jié)省成本、加快進(jìn)度要逐步優(yōu)化鋼筋材料施工工藝等。在土建主體結(jié)構(gòu)施工階段,鋼筋混凝土施工一直是重點(diǎn)工程,但因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)方案不精細(xì),就非常容易導(dǎo)致預(yù)埋、預(yù)留定位不精確或遺漏施工,而后期施工則影響了防滲防漏功能,此外優(yōu)化止水帶、穿墻螺栓等細(xì)部結(jié)構(gòu)等,施工技術(shù)方案的精細(xì)化程度也都是關(guān)鍵影響因素。
城市污水處理廠土建施工過程所牽涉學(xué)科較多,既包括水池、房建、管網(wǎng)、基礎(chǔ)施工等,也和工藝、機(jī)電設(shè)備安裝工程施工相銜接或交叉進(jìn)行。所以,在土建階段必須對(duì)照施工技術(shù)方案,深入理解設(shè)計(jì)意圖,詳細(xì)查閱施工圖設(shè)計(jì)文件,了解工程的重難點(diǎn),把握施工要點(diǎn),結(jié)合新技術(shù)、新材料、新設(shè)備,大膽采用新工法,進(jìn)一步提高施工管理水平。
城鎮(zhèn)污水處理廠施工中土建和安裝專業(yè)人員如果沒有必要的協(xié)調(diào)或者管理不好,就容易出現(xiàn)工期落后甚至返工等現(xiàn)象,這既耗費(fèi)了大量的人力、物質(zhì)和資金資源,也阻礙了工程推進(jìn)、質(zhì)量管控活動(dòng)的開展和設(shè)計(jì)使用功能的實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目工程師應(yīng)與施工、監(jiān)理人員積極配合協(xié)調(diào),規(guī)范施工管理行為,確定工程質(zhì)量控制目標(biāo),明確監(jiān)理質(zhì)量監(jiān)督職責(zé)、項(xiàng)目總經(jīng)理組和各專項(xiàng)施工隊(duì)伍職責(zé),并確定質(zhì)量檢查與認(rèn)證制度、質(zhì)量管理規(guī)定、現(xiàn)場(chǎng)管理制度等。定期召開專題例會(huì),針對(duì)存在的質(zhì)量問題,提出處理方案,強(qiáng)化協(xié)調(diào)與溝通。通過強(qiáng)化質(zhì)量管控、加強(qiáng)協(xié)調(diào)溝通,規(guī)范施工管理,保證工程質(zhì)量。
本文通過對(duì)城市污水處理廠建設(shè)施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),明確了城鎮(zhèn)污水處理廠土建階段施工技術(shù)控制要點(diǎn),主要包括建(構(gòu))筑物防滲處理、預(yù)應(yīng)力水池施工、廠區(qū)綜合管線工程等多個(gè)重點(diǎn)部分,在施工過程中著重掌握施工難點(diǎn)與細(xì)節(jié),以提升施工技術(shù)管理水平。進(jìn)一步明確了質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)和重點(diǎn)環(huán)節(jié),從優(yōu)化細(xì)化施工技術(shù)方案、把握關(guān)鍵施工要點(diǎn)、提高工程管理技術(shù)、強(qiáng)化質(zhì)量管控、加強(qiáng)協(xié)調(diào)溝通等角度合理安排施工、嚴(yán)格控制質(zhì)量、減少建設(shè)成本,以期建設(shè)質(zhì)量優(yōu)良的城鎮(zhèn)污水處理廠。