导图社区 2026年一级建造师《市政工程管理与实务》第4章 城市给水排水处理厂站工程
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第4章 城市给水排水处理厂站工程(15分)
4.2 厂站工程施工
4.2.1 地基与基础
1.地基处理
1)地基处理的方法
换填垫层
预压地基
压实地基
夯实地基
复合地基
注浆加固
2)地基施工前准备工作
基坑开挖至设计高程后应由建设单位会同设计、勘察、施工、监理等单位共同验收;发现岩、土质与勘察报告不符或有其他异常情况时,由建设单位会同上述单位研究确定处理措施。
3)地基处理施工
灰土地基、砂石地基和粉煤灰地基
强夯处理地基
注浆加固地基
复合地基施工
2.抗浮工程
1)抗浮措施选择
2)抗浮工程施工
(1)采用锚固抗浮法的一般要求
③抗浮锚杆、抗浮桩,应按设计要求进行抗拔检验。
④抗浮锚杆宜在地下结构底板混凝土垫层完成后进行施工;锚杆防水:将锚杆端头部位锚固体剔凿至密实部位,清除筋材上浮灰或泥浆后,用聚合物水泥防水砂浆找平至设计要求的顶部标高,按设计要求施作防水层,改性沥青等材料热熔后浇入凹槽内应整平并及时对防水卷材进行热熔粘贴。
(3)抗浮治理方案除表4.2-1中所列方法及其组合抗浮措施外,还有下列防治措施。
③基坑肥槽回填应采用分层夯实的黏性土、灰土或浇筑预拌流态固化土、素混凝土等弱透水材料。
4.2.2 构筑物施工技术
1.厂站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。
(2)工艺辅助构筑物多数采用钢筋混凝土结构,特点是构件断面较薄,结构尺寸要求精确;少数采用钢结构预制,现场安装,如出水堰等。
(5)工艺管线中给氷排水管道越来越多采用水流性能好、抗腐蚀性高、抗地层变位性好的PE管、球墨铸铁管等新型管材。
2.构筑物与施工方法
1)整体式现浇混凝土施工
(2)浇筑混凝土时应依据结构形式分段、分层连续进行,浇筑层高度应根据结构特点、钢筋疏密决定,一般为:
①采用插入式振动器进行振捣时,混凝土分层振捣最大厚度≤插入式振动器作用部分长度的1.25倍,且最大不超过500mm。
②采用平板振动器进行振捣时,混凝土分层振捣最大厚度≤200mm。
③采用附着式振动器进行振捣时,混凝土分层振捣最大厚度,要根据附着式振动器的设置方式,通过试验确定。
④浇筑预留孔洞、预埋管、预埋件及止水带等周边混凝土时,应辅以人工插捣。
(3)污水处理构筑物中卵形消化池,通常采用无粘结预应力筋、曲面异形大模板施工。消化池钢筋混凝土主体外表面,需要做保温和外饰面保护。
2)单元组合现浇混凝土施工
(2)以圆形储水池为例,池体通常由若干块块厚扇形底板单元和若干块倒T形壁板单元组成,一般不设顶板,这些单元应一次性浇筑而成,底板单元间用聚氯乙烯胶泥嵌缝,壁板单元间用橡胶止水带接缝。
(3)大型矩形水池为避免裂缝渗漏,设计通常采用单元组合结构将水池分块(单元)浇筑。各块(单元)间留设后浇缝带,池体钢筋按设计要求一次绑扎好,缝带处不切断,待块(单元)养护42d后,再采用比块(单元)高一个强度等级的混凝土或掺加UEA的补偿收缩混凝土灌注后浇缝带且养护时间不应低于14d,使其连成整体。
(4)膨胀加强带是通过在结构预设的后浇带部位浇筑补偿收缩混凝土,减少或取消后浇带和伸缩缝、延长构件连续浇筑长度的一种技术措施,可分为连续式、间歇式和后浇式三种。
连续式膨胀加强带是指膨胀加强带部位的混凝土与两侧相邻混凝土同时浇筑;
间歇式膨胀加强带是指膨胀加强带部位的混凝土与一侧相邻的混凝土同时浇筑,而另一侧是施工缝;
后浇式膨胀加强带与常规后浇带的浇筑方式相同。当采用连续式膨胀加强带工艺时,可大大缩短工期。
3)砌筑施工
4)土膜结构水池施工
3.构筑物施工
1)施工方案与流程
(2)整体式现浇钢筋混凝土池体结构施工流程为: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。
(3)单元组合式现浇钢筋混凝土水池工艺流程为:测量定位→土方开挖及地基处理→中心支柱浇筑→池底防渗层施工→浇筑池底混凝土垫层→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。
2)施工技术要点
(1)模板、支架施工
③采用穿墙螺栓平衡混凝土浇筑对模板的侧压力时,应选用两端能拆卸的螺栓或在拆模板时可拔出的螺栓,并应符合下列规定:
a.两端能拆卸的螺栓中部应加焊止水环,止水环不宜采用圆形,且与螺栓满焊牢固。
b.螺栓拆卸后混凝土壁面应留有40〜50mm深的锥形槽。
c.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。
f.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。分层安装模板,每层层高不宜超过1.5m;分层留置的窗口其层高不宜超过3m,水平净距不宜超过1.5m。
(2)钢筋施工
(3)无粘结预应力施工
①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→安装外模板→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
②无粘结预应力筋布置安装:
a.锚固肋数量和布置,应符合设计要求;设计无要求时,张拉段无粘结预应力筋不超过50m,且锚固肋数量为双数。
b.安装时,上下相邻两环无粘结预应力筋锚固位置应错开一个锚固肋;应以锚固肋数量的一半为无粘结预应力筋分段(张拉段)数量;每段无粘结预应力筋的计算长度应加入一个锚固肋宽度及两端张拉工作长度和锚具长度。
d.无粘结预应力筋不应有死弯,有死弯时应切断。
e.无粘结预应力筋中严禁有接头。
③无粘结预应力张拉:
a.张拉段无粘结预应力筋长度小于25m时,宜采用一端张拉;张拉段无粘结预应力筋长大于25m而小于50m时,宜采用两端张拉;张拉段无粘结预应力筋长度大于50m时,宜采用分段张拉和锚固。
c.无粘结预应力筋张拉时,混凝土同条件立方体试块抗压强度应满足设计要求;当设计无具体要求时,不应低于设计混凝土强度等级值的75%。
④封锚要求:
a.凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm。
b.外露预应力筋的保护层厚度不应小于50mm。
c.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。
(4)混凝土施工
①钢筋(预应力)混凝土水池(构筑物)是给水排水场站工程施工控制的重点。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。对此,混凝土施工必须从原材料及外加剂选择,配合比设计,混凝土的搅拌及运输,混凝土的分仓布置、预留施工缝及后浇带的位置及要求,混凝土浇筑顺序、浇筑速度及振捣方法,预防混凝土施工裂缝措施,季节性施工措施,养护各环节中加以控制以保证实现设计使用功能。
③混凝土浇筑后的12h以内,对混凝土加以覆盖保湿养护,塑料薄膜应紧贴混凝土裸露表面,塑料薄膜内应保持有凝结水。
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14d。
后浇带浇筑应在两侧混凝土养护不少于42d后进行。后浇带混凝土的养护时间不应少于14d;地下室底层墙、柱和上部结构首层墙、柱,宜适当增加养护时间。
(5)止水带安装
②塑料或橡胶止水带接头应采用热接,不得叠接;接缝应平整牢固,不得有裂口、脱胶现象;T形接头、十字接头和Y形接头,应在工厂加工成型。
③金属止水带应平整、尺寸准确,其表面的铁锈、油污应清除干净,不得有砂眼、钉孔。
④金属止水带接头应按其厚度分别采用折叠咬接或搭接;搭接长度不得小于20mm,咬接或搭接必须采用双面焊接。
⑤金属止水带在伸缩缝中的部分应涂防锈和防腐涂料。
⑥不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位。
⑦混凝土结构中,止水带、遇水膨胀止水条和预埋注浆管可组合应用,以提升施工缝的防水质量。
(6)施工缝设置
①混凝土底板和顶板,应连续浇筑不得留置施工缝;设计有变形缝时,应按变形缝分仓饶筑。
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:
a.池壁与底部相接处的施工缝,宜留在底板上面不小于200mm处;底板与池壁连接有腋角时,宜留在腋角上面不小于200mm处。
b.池壁与顶部相接处的施工缝,宜留在顶板下面不小于200mm处;有腋角时,宜留在腋角下部。
c.构筑物处地下水位或设计运行水位高于底板顶面8m时,施工缝处宜设置高度不小于200mm、厚度不小于3mm的止水钢板。
(7)模板及支架拆除
4.2.3 功能性试验
水处理构筑物施工完毕必须进行满水试验。消化池满水试验合格后,还应进行气密性试验。满水试验是给水排水构筑物的主要功能性试验。
1.构筑物满水试验
1)试验必备条件与准备工作
(1)满水试验前必备条件
①编制专项试验方案,并经监理单位、建设单位、运营单位审批合格。
③现浇钢筋混凝土池体的防水层、防腐层施工之前;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;砖砌池体防水层施工以后,石砌池体勾缝以后。
④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。
(2)满水试验准备工作
2)水池满水试验与流程
(1)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。
(2)试验要求
①池内注水:
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。
注水时水位上升速度不宜大于2m/d,相邻两次注水的间隔时间不应小于24h。
②水位观测:
注水至设计水深24h后,开始测读水位测针的初读数。
测读水位的初读数与末读数的间隔时间应不少于24h。
③蒸发量测定:
池体有盖时,蒸发量可忽略不计。
池体无盖时,必须做蒸发量测定。
3)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。
(2)渗水量合格标准。钢筋混凝土结构水池不得超过2L/(㎡•d);砌体结构水池不得超过3L/(㎡•d)。
2.构筑物气密性试验
1)试验必备条件与准备工作
(1)需进行满水试验和气密性试验的池体,应在满水试验合格后,再进行气密性试验。
2)试验要求
(1)测读池内气压值的初读数与末读数之间的间隔时间应不少于24h。
3)气密性试验标准
(1)试验压力宜为池体工作压力的1.5倍。
(2)24h的气压降不超过试验压力的20%。
3.场站内管道功能性试验
4.2.4 联合试运行
1.试运行主要内容与程序
(2)基本程序
①单机试车。
②设备机组充水试验。
③设备机组空载试运行。
④设备机组负荷试运行。
⑤设备机组自动开停机试运行。
车充水空腹开停机
2.试运行要求
1)准备工作
2)单机试车要求
3)联机运行要求
4)设备及泵站空载运行
5)设备及泵站负荷运行
6)联合试运行
4.3 城市给水排水处理厂站工程安全质量控制
4.3.1 城市给水排水处理厂站工程安全技术控制要点
4.3.2 城市给水排水处理厂站工程质量控制要点
1.城市给水排水处理厂站质量控制指标
1)地基与基础主要质量控制指标
2)水处理构筑物主要质量控制指标
2.给水排水混凝土构筑物防渗漏控制
(2)施工过程主要从以下几方面进行质量控制:
①控制混凝土原材料和配合比。
②确保模板支架稳固,防止沉陷裂缝的产生;模板接缝处严密平整,变形缝止水带安装符合设计要求。
③减小混凝土结构内外温差,减少温度裂缝,控制混凝土入模温度和入模坍落度,做好浇筑振捣工作,采取适当的养护方式减少温度裂缝。
④合理设置后浇带,后浇带处的模板及支架独立设置。
⑤延长拆模时间和外保温,控制内外温差;地下部分结构在拆模后及时回填,控制早期、中期开裂。
3.城市给水排水处理厂设备安装质量控制
4.3.3 城市给水排水处理厂站工程季节性施工措施
1.雨期施工安全质量措施
(4)雨期施工过程抗浮措施:
②雨期施工时,基坑内地下水位急剧上升,或外地表水大量涌入基坑,使构筑物的自重小于浮力时,会导致构筑物浮起。施工中常采用的抗浮措施如下:
a.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。
b.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。
c.备有应急供电和排水设施并保证其可靠性。
d.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。
2.冬期施工安全质量措施
(8)冬期施工的混凝土试块为混凝土拆模和确定蓄热养护期提供依据。冬期浇筑的混凝土试块组数应比常温浇筑时多做两组,并与施工部位同条件养护。其中一组用于检验混凝土受冻前的强度,确定混凝土蓄热养护期限,或用于检验拆模强度;另一组用于检验混凝土同条件养护28d再转入标养28d的强度值。
3.高温期施工安全质量措施
4.1 给水与污水处理工艺
4.1.1 给水处理工艺
1.处理对象与目的
按来源分
自然过程
人为污染
按性质分
无机物
有机物
微生物
按颗粒大小及存在形态
悬浮物质
胶体
溶解物质
2.处理方法与工艺
1)常用的给水处理方式
层层滤毒,化除铁锈
2)常用给水处理工艺流程及适用条件
预沉混凝沉滤毒
3.预处理和深度处理
4.1.2 污水处理工艺
1.处理目的与方法
污水处理方法根据原理可分为三类。
物理处理法
筛滤截留
重力分离
离心分离
滤芯重
化学处理法
中和
混凝
电解
氧化还原
汽提
萃取
吸附
离子交换
电渗析
生物化学处理法
活性污泥法
生物膜法
生活
2.处理工艺流程
以城镇污水处理厂工艺流程为例,污水处理工艺可根据处理程度分为一级处理、二级处理及深度处理,基本流程及构筑物如图所示。
3.再生水回用