第四章 城市给水排水工程

汇集了一级建造师考市政实务中城市给排水工程的全部考点，按照工程逻辑线制作。做到了考点零遗漏，有助于整章学习记忆，做到事半功倍的学习效果。

城市给水排水工程

• 1、给水排水厂站工程结构与特点
  • 1. 厂站工程结构与施工方法
    • 给水排水厂站工程结构与特点
      • 场站构筑物构成
        • 厂站工程结构与施工方法
          • 给水处理构筑物
            • 调节池、调流阀井、格栅间及药剂间、集水池、取水泵房、混凝沉淀池、澄清池、配水井、 混合井、预臭氧接触池、主臭氧接触池、滤池及反冲洗设备间、紫外消毒间、膜处理车间、清水池、调蓄清水池、配水泵站等。
          • 污水处理构筑物
            • 污水进水闸井、进水泵房、格栅间、沉砂池、初次沉淀池、二次沉淀池、 曝气池 、配水井、调节池、生物反应池、氧化沟、 消化池 、计量槽、闸井
        • 构筑物结构形式与特点
          • （1） 水处理（调蓄）构筑物和泵房多数采用地下或半地下钢筋混凝土结构，特点是构件断面较薄，属于薄板或薄壳型结构，配筋率较高，具有较高抗渗性和良好的整体性要求。
      • 构筑物与施工方法
        • 全现浇混凝土施工
          • 污水处理构筑物中 卵形消化池 ，通常采用无粘结预应力筋 、曲面异型大模板 施工。消化池钢筋混凝土主体外表面， 需要做保温和外饰面的保护。
        • 预制沉井施工
          • 钢筋混凝土结构泵房、机房通常采用半地下式或完全地下式结构，在有地下水、流砂、软土地层且地下无重要建(构)筑物及地下管线影响的条件下，可选择预制沉井法施工。
          • 预制沉井法施工
            • 排水下沉沉井方法
              • 适用于渗水量不大，稳定的黏性土
            • 不排水下沉沉井方法
              • 比较深的沉井或 有严重流砂的情况
  • 2. 沉井施工技术
    • 1、沉井的构造
      • 刃脚
        • 刃脚在沉井井筒的下部， 其作用是使井筒下沉时减少井壁下端切土的阻力，并便于操作人员挖掘靠近沉井刃脚外壁的土体 。当采用爆破法清除刃脚下的障碍物时，要在刃脚的外缘用钢板包住，以达到加固的目的
    • 2、沉井准备工作
      • 地基与垫层施工
        • （2）刃脚的垫层采用砂垫层上铺垫木或素混凝土 ③ 垫木铺设应使刃脚底面在同一水平面上，并符合设计起沉标高的要求；平面布置要均匀对称，每根垫木的长度中心应与刃脚底面中心线重合，定位垫木的布置应使沉井有对称的着力点。
    • 3、沉井预制
      • 分节制作沉井
        • 1）每节制作高度应符合施工方案要求且第一节制作高度必须高于刃脚部分
        • 2）设计无要求时，混凝土强度应达到设计强度等级75%后，方可拆除模板或浇筑后一节混凝土。
        • 3）混凝土施工缝处理应采用 凹凸缝 或设置钢板止水带，施工缝应凿毛并清理干净；内外模板采用 对拉螺栓 固定时，其对拉螺栓的中间应设置防渗止水片。
        • 5）分节制作、分次下沉 的沉井，前次下沉后进行后续接高施工
          • ② 后续各节的模板不应支撑于地面上， 模板底部应距地面不小于1 m，搭设外排脚手架应与模板脱开。
    • 4、下沉施工
      • 沉井下沉控制
        • 沉井下沉 监控测量
          • 1）下沉时标高、轴线位移每班至少测量一次，每次下沉稳定后应进行高差和中心位移量的计算；2）终沉时，每小时测一次，严格控制超沉， 沉井封底前自沉速率应小于10 mm/8 h；3）如发生异常情况应加密量测；4）大型沉井应进行结构变形和裂缝观测。
      • 辅助法下沉
        • 沉井 外壁采用阶梯形 以减少下沉摩擦阻力时，在井外壁与土体之间应有专人 随时用黄砂均匀灌入 ，四周灌入黄砂的高差不应超过500 mm。
        • 采用触变泥浆套助沉
        • 釆用空气幕助沉
    • 5、沉井封底
      • 干封底
      • 水下封底
        • （5）水下混凝土封底的浇筑顺序，应从低处开始，逐渐向周围扩大;（6）每根导管的混凝土应连续浇筑，且导管埋入混凝土的深度不宜小于1.0 m。
  • 3. 给水与污水处理工艺流程
    • 给水处理
      • 工艺流程与适用条件
        • （1）在井点降水条件下施工的沉井应 继续降水， 并稳定保持 地下水位距坑底不小于0.5 m ；在沉井封底前应用大石块将刃脚下垫实。（5）封底前应设置泄水井 ，底板混凝土强度达到设计强度等级且满足抗浮要求时，方可 封填泄水井、停止降水。
      • 预处理与深度处理
        • 深度处理技术：活性炭吸附法、臭氧氧化法、臭氧活性炭法、生物活性炭法、光催化氧化法、吹脱法等
    • 污水处理
      • 按水质类型分
        • 物理处理法
          • 筛滤截留、重力分离、离心分离
        • 生物处理法
          • 活性污泥法、生物膜法等，稳定塘及污水土地处理法
        • 污泥处置及化学处理法
          • 化学法：混凝法
          • 污泥处置：浓缩、厌氧消化、脱水及热处理
      • 按处理程度分
        • 一级处理
        • 二级处理
        • 三级处理
• 2、给水排水厂站工程施工
  • 1、现浇（预应力）混凝土水池施工技术
    • 施工方案与流程
      • 整体式现浇钢筋混凝土池体结构施工流程
        • 测量定位→土方开挖及地基处理→垫层施工→防水层施工→底板浇筑→池壁及柱浇筑→顶板浇筑→功能性试验
    • 施工技术要点
      • 模板、支架施工
        • （2）在安装池壁的最下一层模板时，应在适当位置预留清扫杂物用的窗口。在浇筑混凝土前，应将模板内部清扫干净，经检验合格后，再将窗口封闭。
          • 案例
        • （3）采用穿墙螺栓来平衡混凝土浇筑对模板侧压力时，应选用两端能拆卸的螺栓或在拆模板时可拔出的螺栓。
          • 3) 在池壁形成的螺栓锥形槽，应采用无收缩、易密实、具有足够强度、与池壁混凝土颜色一致或接近的材料封堵，封堵完毕的穿墙螺栓孔不得有收缩裂缝和湿渍现象。
        • （6）池壁模板可先安装一侧，绑完钢筋后，分层安装另一侧模板，或采用一次安装到顶而分层预留操作窗口 的施工方法。
      • 止水带安装
      • 施工缝设置
        • (2) 构筑物池壁的施工缝设置应符合设计要求，设计无要求时，应符合下列规定: 1) 池壁与底部相接处的施工缝，宜留在底板上面不小于200 mm处; 2) 池壁与顶部相接处的施工缝，宜留在顶板下面不小于200 mm处; 3) 构筑物处地下水位或设计运行水位高于底板顶面8 m时，施工缝处宜设置高度不小于200 mm 、厚度不小于3 mm的止水钢板。
      • 钢筋施工
      • 无粘结预应力施工
        • 无粘结预应力筋技术要求
          • （1）预应力筋外包层材料，应采用聚乙烯或聚丙烯，不得使用聚氯乙烯。（3）必须采用 I 类锚具
        • 施工工艺流程
          • 钢筋施工→安装内模板→铺设非预应力筋→安装托架筋、承压板、螺旋筋→铺设无粘结预应力筋→外模板→混凝土浇筑→混凝土养护→拆模及锚固肋混凝土凿毛→割断外露塑料套管并清理油脂→安装锚具→安装千斤顶→同步加压→量测→回油撤泵→锁定→切断无粘结筋(留 100mm) →锚具及钢绞线防腐→封锚混凝土
        • 无粘结预应力张拉
          • 张拉段无粘结预应力筋长度小于 25 m 时，宜采用一端张拉； 张拉段无粘结预应力筋长度大于 25 m 而小于 50 m时，宜采用两端张拉； 张拉段无粘结预应力筋长度大于 50 m 时，宜采用分段张拉和锚固；
        • 封锚要求
          • (1) 凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50 mm 。(2) 外露预应力筋的保护层厚度不应小于50 mm(3) 封锚混凝土强度等级 不得低于相应结构混凝土强度等级，且不得低于C40 。（案例）
      • 混凝土施工
        • （1）对于结构混凝土外观质量、内在质量有较高的要求，设计上有 抗冻、抗渗、抗裂 要求。
        • （3）混凝土浇筑后的12 h以内，对混凝土加以覆盖保湿养护 ，洒水养护应保证混凝土表面处于湿润状态，养护时间不应少于 14 d 后浇带 混凝土的养护时间 不应少于 14 d　　大体积混凝土应进行保温保湿养护，保湿养护的持续时间不得少于 14 d　　混凝土养护，控制浇筑混凝土内外温差不大于25℃。　　混凝土强度达到1.2 MPa前，不得在其上踩踏、堆放物料或安装模板及支架。
      • 模板及支架拆除
  • 2、装配式预应力混凝土水池施工技术
    • 预制构件吊运安装
      • 构件吊装方案
        • 预制构件吊装前必须编制吊装方案 。 吊装方案应包括以下内容：(1) 工程概况(2) 主要技术措施 ，包括 吊装前环境、材料机具与人员组织等准备工作，吊装程序和方法， 构件稳固措施 ，不同气候施工措施等 。(3) 吊装进度计划 。(4) 质量安全保证措施(5) 环保 、文明施工等保证措施 。
      • 预制构件安装
        • （1）壁板两侧面宜凿毛（2）预制构件应按设计位置起吊，曲梁宜采用三点吊装。 吊绳与预制构件平面的交角不应小于45° ；当小于45°时，应进行强度验算。 预制构件安装就位后，应采取临时固定措施。曲梁应在梁的跨中临时支撑，待上部二期混凝土达到设计强度的 75 % 及以上时，方可拆除支撑。安装的构件，必须在 轴线位置及高程 进行校正后焊接或浇筑接头混凝土。
    • 现浇壁板缝混凝土
      • （1）壁板接缝的内模宜一次安装到顶；外模应分段随浇随支。分段支模高度不宜超过1.5 m。（2）接缝的混凝土强度应符合设计规定，设计无要求时，应比壁板 混凝土强度提高一级 。（案例改错）（3）浇筑时间应根据气温和混凝土温度选在 壁板间缝宽较大时进行 ；混凝土如有离析现象，应进行二次拌合；混凝土分层浇筑厚度不宜超过250 mm，并应采用机械振捣，配合人工捣固。（4）用于接头或拼缝的混凝土或砂浆， 宜采取微膨胀和快速水泥 ，在浇筑过程中应振捣密实并采取必要的养护措施。
  • 3、构筑物满水试验的规定
    • 试验必备条件与准备工作
      • 满水试验前必备条件
        • （1）池体的混凝土或砖、石砌体的砂浆已达到设计强度要求；池内清理洁净，池内外缺陷修补完毕。（2）现浇钢筋混凝土池体的防水层、防腐层施工之前； （自防水）　　装配式预应力混凝土池体施加预应力且锚固端封锚以后，保护层喷涂之前； （自防水）　　砖砌池体防水层施工以后， （辅助防水）　　石砌池体勾缝以后。 （辅助防水）（3）设计预留孔洞、预埋管口及进出水口等已做临时封堵，且经验算能安全承受试验压力。
    • 水池满水试验与流程
      • 试验流程
        • 试验准备→水池注水→水池内水位观测→蒸发量测定→整理试验结论
      • 试验要求
        • 池内注水
          • （1）向池内注水应分3次进行，每次注水为设计水深的1/3 。 对大、中型池体，可先注水至池壁底部施工缝以上，检查底板抗渗质量，当无明显渗漏时，再继续注水至第一次注水深度。（2）注水时水位上升速度不宜大于2 m/d。相邻两次注水的间隔时间不应小于24 h。
        • 水位观测
          • （3）注水至设计水深24 h后，开始测读水位测针的初读数。（4）测读水位的初读数与末读数之间的间隔时间应不少于24 h。
        • 蒸发量测定
          • （1）池体有盖时，蒸发量可忽略不计。（2）池体无盖时，必须做蒸发量测定。
    • 满水试验标准
      • （1）水池渗水量计算，按池壁 （不含内隔墙）和池底的浸湿面积计算。 （选择、案例）（2）渗水量合格标准。 钢筋混凝土结构水池不得超过2 L/（m2 ・d）；砌体结构水池不得超过3 L/（m2 ・d）。
  • 5、水池施工中的抗浮措施
    • 当构筑物无抗浮设计时，雨期施工过程必须采取抗浮措施
      • 雨期施工时，常采用的抗浮措施
        • 1）基坑四周设防汛墙 ，防止外来水进入基坑；建立防汛组织，强化防汛工作。2）构筑物下及基坑内四周埋设排水盲管（盲沟）和抽水设备 ，一旦发生基坑内积水随即排除。3）备有应急供电和排水设施并保证其可靠性。
      • 构筑物的自重小于其承受的浮力时，会导致构筑物的浮起，应考虑因地制宜措施
        • 引入地下水和地表水等外来水进入构筑物， 使构筑物内、外无水位差 ，以减小其浮力，使构筑物结构免于破坏。
• 城市给水排水场站工程质量检查与验收
  • 给水排水混凝土构筑物防渗漏措施
    • 施工应采取的措施
      • 混凝土原材料与配合比 （与大体积混凝土类似）
        • （2）严格控制混凝土原材料质量：（3）使混凝土配合比有利于减少和避免裂缝出现，在满足混凝土强度、抗渗性和抗冻性要求的前提下，宜适当减少水泥用量和水用量，降低水胶比中的水灰比 ；通过使用外加剂改善混凝土性能，降低水化热峰值。
      • 浇筑与振捣
        • (1) 降低混凝土的入模温度 ，且不应大于 25℃ 。(2) 控制入模坍落度，做好浇筑振捣工作：在满足混凝土运输和布放要求前提下，要 尽可能减小入模坍落度，混凝土入模后，要及时振捣，并做到既不漏振，也不过振。 重点部位还要做好二次振捣工作。(3) 合理设置后浇带
      • 养护
        • (1)采取 延长拆模时间和外保温 等措施，使内外温差在一定范围之内。通过减少混凝土结构内外温差，减少温度裂缝。(2)对于地下部分结构，拆模后及时回填土控制早期、中期开裂。