城市给水排水工程 思维导图

2021新版本教材知识点的详细总结，包含结构施工方法、厂站工程结构、给水和污水处理工艺流程、构筑物满水实验等内容

城市给水排水工程

• 结构施工方法
  • 全段现浇混凝土施工
    • 适用性
      • 适用小型水池
    • 基本要求
      • 钢筋混凝土池大多采用现浇混凝土施工
      • 圆柱形混凝土池在池壁高度大（12-18m）时宜采用整体现浇施工
        • 满堂支模法
        • 滑升模板法
      • 卵形消化池通常采用无粘结预应力筋、曲面异形大模板施工，消化池混凝土外表面需要做保温和外饰面保护
  • 单元组合现浇混凝土施工
    • 适用性
      • 沉砂池、生物反应池、清水池等大型池体（断面可分为圆形和矩形）
    • 基本要求
      • 池体由若干块厚扇形底板单元和若干块倒T形壁板单元组成
      • 底板单元之间用聚氯乙烯胶泥嵌缝，壁板之间用橡胶止水带接缝
      • 多用于圆形水池
      • 各单元（块）之间留设后浇带缝，池体钢筋一次性绑扎好（后浇缝带处不切断），待块单元养护42d后，用高一个强度等级的混凝土或补偿收缩混凝土灌注后交缝带并养护不少于14d
      • 膨胀加强带
        • 在结构预设的后浇带部位浇筑补偿收缩砼上，减少或取消后浇带和伸缩缝，延长构件连续浇筑长度
        • 连续式
          • 膨胀加强带处的砼与两侧相邻砼同时浇筑，可大大缩短工期
        • 间歇式
          • 一侧与相邻砼同时浇筑，一侧是施工缝
        • 后浇式
          • 与后浇带浇筑方式相同
      • 多用于矩形水池
  • 现浇（预应力）混凝土水池施工技术
    • 施工方案
      • 内容
        • 基础处理、结构形式、材料与配合比、施工工艺及流程、模板及其支架设计（支架设计与验算）、钢筋加工安装、混凝土施工、预应力施工等内容
    • 施工流程
      • 整体式
        • 测量定位➡土方开挖基地处理➡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
      • 单元组合式
        • 土方开挖及地基处理➡中心支柱浇筑➡池底防渗层施工➡浇筑底板混凝土垫层➡池内防水层施工➡池壁分块浇筑➡底板分块浇筑➡底板嵌缝➡池壁防水层施工➡功能性试验
    • 施工技术要点
      • 模板、支架施工
        • 满足浇筑混凝土时的承载能力、刚度和稳定性要求
        • 采用两端能拆卸的穿墙螺栓来平衡混凝土墙对模板擦压力时
          • 螺栓中部加焊方形的止水片，且与螺栓满焊牢固
          • 螺栓拆卸后砼壁面应留有40-50mm的锥形槽
          • 锥形槽应采用无收缩、易密实、具有足够强度、与池壁颜色一致或接近的材料封堵，封堵后的穿墙螺栓不得有收缩裂缝和湿渍现象
        • 池壁模板施工时，应设置确保墙体直顺和防止浇筑混凝土时模板倾覆的装置
      • 止水带安装
        • 橡胶或塑料止水带接头应采用热接，不得叠接
        • T字接头、十字接头和Y字接头，应在工厂加工成型
        • 金属止水带接头应按其厚度分别采用折叠咬接或搭接，均采用双面焊接，搭接长度不得小于20mm，
        • 止水带安装应牢固，无孔洞。不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位
      • 施工缝设置
        • 混凝土顶板和底板，应连续浇筑不得留有施工缝；设计有变形缝要求时，应按变形缝分仓浇筑
        • 池壁施工设计无要求时应符合以下规定
          • 池壁与底部相接处的施工缝
            • 无腋角
              • 设置在底板上面不少于200mm处
            • 有腋角
              • 腋角以上不少于200mm处
          • 池壁与顶板相接处的施工缝
            • 无腋角
              • 顶面以下不少于200mm
            • 有腋角
              • 腋角下部
        • 构筑物处地下水位或设计运行水位高于底板顶面8m时，施工缝应设置高度不小于200mm、厚度不小于3mm的止水钢板
      • 钢筋施工
        • 进场前，应对原材料进行复试，合格方可使用
        • 钢筋下料长度及下料表编制依据
          • 设计保护层厚度、钢筋级别、直径、锚固长度、绑扎及焊接长度、弯钩要求
        • 钢筋连接方式
          • 依据钢筋直径、钢材、现场条件
          • 机械连接
          • 焊接
          • 绑扎
          • 需对试件进行力学性能检验
        • 钢筋安装完毕后应进行隐蔽验收
        • 变形缝止水带安装部位、预留开孔处的钢筋应预先制作成型，安装位置准确、尺寸正确、安装牢固
        • 预埋件、预埋螺栓及插筋等，其埋入部分不得超过混凝土构件厚度的3/4
        • 2021新增
      • 无粘结预应力施工
        • 指在预应力构件中的预应力筋与混凝土没有粘结力，预应力筋张拉力完全靠构件两端的锚具传递给构件
        • 技术要求
          • 外包材料为聚乙烯或聚丙烯，不得使用聚氯乙烯
          • 必须采用Ⅰ类锚具
        • 工艺流程
          • 重点为必须在钢筋骨架绑扎完毕后，把无粘连预应力筋固定在设计位置
        • 张拉
          • 长度小于25m时，宜采用一端张拉
          • 长度在25-50m之间时，宜采用两端张拉
          • 长度大于25m时，宜采用分段张拉和锚固
        • 封锚
          • 保护层厚度不小于50mm
          • 封锚用混凝土强度不得低于相应构件混凝土强度，且不得低于C40（桥梁不得低于C30）
      • 混凝土施工
        • 砼浇筑的12h内，应对砼加以覆盖保湿养护，养护时间（包括后浇带）不得少于14d
      • 模板及支架拆除
        • 拆除时所需混凝土强度
          • 板
            • L≤2m
              • ≥50%
            • 2＜L≤8
              • ≥75%
            • L＞8
              • ≥100%
          • 梁、拱、壳
            • L≤8
              • ≥75%
            • L＞8
              • ≥100%
          • 悬臂构件
            • ≥100%
  • 预制拼装施工
    • 适用性
      • 沉砂池、沉淀池、调节池等圆形混凝土水池
      • 满水试验合格后，应及时进行喷射水泥浆保护层施工
    • 装配式预应力混凝土施工
      • 预制构件吊运安装
        • 曲梁宜采用三点吊装。
        • 吊绳与预制构件平面角度不应小于45°
      • 现浇壁板缝混凝土
        • 壁板接缝的内模宜一次性安装到顶；外模分段，随浇随支，分段高度不宜超过1.5m
        • 接缝混凝土强度应比壁板砼强度提高一级
        • 用于接头或拼缝的砼或砂浆，宜采用微膨胀和快速水泥
  • 砌筑施工
    • 适用性
      • 进水渠道、出水渠道和水井等辅助构筑物
  • 预制沉井施工
    • 用于水池的预制、桥梁的承台、基坑围护结构中
    • 适用性
      • 钢筋混凝土结构泵房、机房等采用半地下或完全地下结构式结构，在有地下水、流砂、软土地层且地下无重要建筑物和管线影响的条件下
    • 分类
      • 排水下沉沉井法
        • 适用性
          • 排水量不大，稳定的黏土
      • 不排水下沉沉井法
        • 适用性
          • 比较深或有严重流砂的情况
    • 施工技术
      • 构造
        • 井筒
          • 沉井主要组成部分，作为地下构筑物的围护结构和基础，要有足够的强度，内部空间可以充分利用
        • 刃脚
        • 隔墙
        • 梁
        • 增加井筒的刚度并防止在施工过程中井筒突然下降
        • 底板
      • 准备工作
        • 基坑准备
          • 减少一部分下沉的距离
          • 定位，基坑开挖与放坡（分层进行，保持平整和疏干状态）
          • 监测和控制周围构筑物和管线的下沉情况
          • 地下水水位应控制在沉井基坑以下0.5m，基坑内的水应及时排除
        • 地基与垫层准备
          • 地基应具有足有的承载力，地基承载力不能满足沉井制作阶段的荷载时应进行地基加固
          • 垫层采用砂垫层上垫木或素砼垫层
      • 沉井预制
        • 混凝土强度在设计无要求时应达到设计强度的75%方可拆除模板或浇筑后节混凝土
      • 下沉施工
        • 排水下沉
          • 下沉过程中连续排水，保证沉井范围内地层水疏干
          • 挖土应分层、均匀、对称地进行
          • 对于有底梁或支撑梁沉井，其相邻格仓高差不宜超过0.5m
        • 不排水下沉
          • 井内水位不得低于井外水位；流动性土层开挖时，应保持井内水位高出井外水位不少于1m
        • 沉井下沉控制
          • 随挖随纠，动中纠偏，严禁超沉
        • 辅助法下沉
          • 外壁采用阶梯形式时，应有专人随时往井壁外部与土体接触之间灌入黄砂，四周灌入黄砂的高差不应超过500mm
          • 触变泥浆套助沉
          • 空气幕助沉
          • 爆破开挖下沉
      • 沉井封底
        • 干封底
        • 水下封底
  • 土膜结构水池施工
• 给水与污水厂试运行
  • 单机试车运行不少于2h
  • 全厂联机运行不少于24h
  • 联合试运行不少于72h
  • 开机、停机不少于3次
  • 处理设备即泵房机组联合运行时间不少于6h
• 水池施工中的抗浮设计
  • 构筑物设有设计抗浮要求时
    • 水位降低至基坑以下0.5m
  • 无设计抗浮要求时
    • 降水、排水、防水、灌水（往池内灌水）
• 构筑物满水试验
  • 提要
    • 给水排水构筑物主要功能性试验之一
    • 检验仪器应合格并具有合法资质的相关部门检验合格
  • 试验前必备条件
    • 池体的砼、砖、石砌体的砂浆已达到设计要求
    • 现浇钢筋砼池体的防水层、防腐层施工前；装配式预应力砼池体施加预应力且锚固段封锚以后，保护层喷涂之前；砖砌池体防水层施工以后，石砌池体勾缝以后
    • 抗浮要求达到以后
  • 试验流程
    • 试验准备
      • 安装水位观测标尺、标定水位测针
      • 准备现场测定蒸发量的设备。一般采用严密不渗，直径500mm，高300mm的敞口钢板水箱，并设置水位测针，注水深200mm。将水箱固定在水池中
        • 有盖水池需测定，无盖不需要
    • 水池注水
      • 分三次注水，每次注水深度为设计水深的1/3。对于大、中型水池，可先注水至池壁底部的施工缝以上，检查无渗漏再注水至第一次注水深度
      • 注水时水位上升速度不宜大于2m/d
      • 相邻两次注水时间不应小于24h
      • 每次注水宜测度24h的水位下降值
    • 水池内水位观测
      • 水位测针读数精度应达1/10mm
      • 注水至设计水深24h后，开始测读水位测针初读数
      • 初读数与末读数时间间隔应不小于24h
      • 测定渗水量符合标准时，应连续测定两次以上，不符合标准时，应延长观测时间
    • 蒸发量测定
      • 每次测定池中水位时，同时测定水箱中水位
    • 整理试验结论
      • 渗水量计算，按池壁（不含内隔墙）和池底的浸湿面积计算
      • 合格标准
        • 钢筋混凝土结构水池不得超过2L/（m2·d）
        • 砌体结构水池不得超过3L/（m2·d）
• 给水和污水处理工艺流程
  • 给水处理
    • 处理方法与工艺
      • 对象
        • 天然淡水（地表水与地下水）
          • 杂质分类
            • 分类1
              • 无机物、有机物、微生物
            • 分类2
              • 悬浮物质、胶体、溶解物
      • 目的
        • 去除或降低原水中有害物质，使处理后的水质满足用户要求
      • 方法
        • 自然沉淀
          • 去除粗大颗粒杂质
        • 混凝沉淀
          • 使用混凝剂沉淀或澄清去除水中胶体和悬浮杂质
        • 过滤
          • 使水通过细孔性滤层去除经过沉淀或澄清后的细微杂质或加药去除胶体和悬浮杂物
        • 消毒
          • 去除水中的细菌和病毒
        • 软化
          • 降低水中钙镁离子，使水软化
        • 除铁除锰
          • 去除水中过量的铁、锰
    • 工艺流程及适用条件
      • 原水➡简单处理（筛网隔滤或消毒）
        • 水质较好
      • 原水➡接触过滤➡消毒
        • 浊度或色度较低的湖泊水或水库水，进水悬浮物一般小于100mg/L。水质稳定、变化小且无藻类繁殖
      • 原水➡混凝➡沉淀或澄清➡过滤➡消毒
        • 一般地表水处理，浊度小于3mg/L的河流水
      • 原水➡调蓄预沉➡混凝➡沉淀或澄清➡过滤➡消毒
        • 高浊度水二级沉淀，适用于含沙量大的原水
    • 预处理和深度处理
      • 预处理
        • 氧化法
          • 化学氧化法
            • 氯气预氧化、高锰酸钾氧化、紫外光氧化、臭氧氧化
          • 生物氧化法
            • 生物膜法
        • 吸附法
          • 粉末活性炭吸附、黏土吸附
      • 深度处理
        • 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
  • 污水处理
    • 处理方法与工艺
      • 目的
        • 将输送来的污水通过必要的处理方法，使之达到国家规定的水质控制标准后进行回用或排放
      • 污水中有机物浓度表示方法
        • 生物化学需氧量（BOD5）、化学需氧量（COD）、总需氧量（TOD）、总有机碳（TOC）
      • 处理方法
        • 物理方法
          • 筛滤截留、重力分离、离心分离，相应设备为格栅、沉砂池、沉淀池、离心机
        • 生物方法
          • 利用微生物的代谢作用
            • 活性污泥法、生物膜法、稳定塘及污水土地处理法
        • 化学法
          • 混凝法
      • 污泥处理方法
        • 浓缩、厌氧消化、脱水、热处理
    • 工艺流程
      • 一级处理（悬浮物可去除40%，以及30%的有机物）
      • 二级处理（微生物法，BOD5去除率可达90%以上）
      • 三级处理（生物脱氮除磷、混凝沉淀、过滤、活性炭吸附，成为中水）
  • 再生水（中水）回用
    • 中水定义
      • 污水经过处理后，达到一定水质标准，满足某种使用要求的水
• 厂站工程结构
  • 构成
    • 给水处理构筑物
      • 调节池、调流阀井、格栅间以及药剂间、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、闸井等
  • 构筑物结构形式与特点
    • 多数采用地下或半地下钢筋混凝土结构，构件断面较薄（薄板或薄壳型），配筋率高，抗渗性好