市政工程技術(shù)與計量：第六章 水處理工程

1、第六章 水處理工程目的要求：1.掌握水處理工程清單工程量的計算。2.掌握水處理工程定額工程量的計算。重點：1.水處理工程清單工程量的計算2.水處理工程定額工程量的計算難點：1、水池的施工2、沉井工程量計算第一節(jié) 水處理工程基礎(chǔ)知識一、廠站構(gòu)筑物組成1）水處理（含調(diào)蓄）構(gòu)筑物，指按水處理工藝設(shè)計的構(gòu)筑物。給水處理構(gòu)筑物包括配水井、藥劑間、混凝沉淀池、澄清池、過濾池、反應(yīng)池、吸濾池、清水池、二級泵站等。污水處理構(gòu)筑物包括進水閘井、進水泵房、格篩間、沉砂池、初沉淀池、二次沉淀池、曝氣池、氧化溝、生物塘、消化池、沼氣儲罐等。（2）工藝輔助構(gòu)筑物，指主體構(gòu)筑物的走道平臺、梯道、設(shè)備基礎(chǔ)、導流墻（槽）、支

2、架、蓋板、欄桿等的細部結(jié)構(gòu)工程，各類工藝井（如吸水井、泄空井、浮渣井）、管廊橋架、閘槽、水槽（廊）、堰口、穿孔、孔口等。（3）輔助建筑物，分為生產(chǎn)輔助性建筑物和生活輔助性建筑物。生產(chǎn)輔助性建筑物指各項機械設(shè)備的建筑廠房如鼓風機房、污泥脫水機房、發(fā)電機房、變配電設(shè)備房及化驗室、控制室、倉庫、砂料場等。生活輔助性建筑物包括綜合辦公樓、食堂、浴室、職工宿舍等。（4）配套工程，指為水處理廠生產(chǎn)及管理服務(wù)的配套工程，包括廠內(nèi)道路、廠區(qū)給水排水、照明、綠化等工程。（5）工藝管線，指水處理構(gòu)筑物之間、水處理構(gòu)筑物與機房之間的各種連接管線；包括進水管、出水管、污水管、給水管、回用水管、污泥管、出水壓力管、空氣

3、管、熱力管、沼氣管、投藥管線等。水池的選型水處理用池貯水池圓形矩形用途平面形狀水池的結(jié)構(gòu)池 壁頂 蓋底 板二、水池構(gòu)造1.水處理用池，如沉淀池、濾池、曝氣池等；該類型水池的容量、形式和空間尺寸主要由工藝設(shè)計決定。2.貯水池，如清水池，高位水池，調(diào)節(jié)池；該類型水池的容量、標高和水深由工藝確定，而池型及尺寸則主要由結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟性和場地、施工條件等因素來確定。水池常用的平面形狀為圓形或矩形，其池體結(jié)構(gòu)一般由池壁、頂蓋和底板三部分組成。按照工藝上需不需要封閉，又可分為有頂蓋（封閉水池）和無頂蓋（開敞水池）兩類。 給水工程中的貯水池多數(shù)有頂蓋（如圖），而其他池子則多不設(shè)頂蓋。三、整體式現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施

4、工施工工藝流程測量定位土方開挖及地基處理驗槽墊層防水底板施工池壁及柱澆筑頂板滿水試驗回填1、土方開挖（不堆土、加長臂）基坑見底預留300mm人工清理2、混凝土墊層1 地基檢查驗收后，引放水池各部軸線控制樁與墊層模板外緣線 2 基坑墊層混凝土表面高程與平整度的精度影響到上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量水平，要控制好墊層側(cè)模板高程。墊層施工圖片3、水池防水施工有的水池需要做外防水（例如污水處理水池）SBS防水施工：在干燥的墊層涂刷瀝青油用噴燈烤SBS卷材卷材上澆筑豆石混凝土SBS防水SBS細部豆石混凝土保護層4、水池底板施工測量彈墨線底板側(cè)模安裝底板鋼筋安裝后澆帶位置（橡膠止水帶）混凝土澆筑底板施工工藝流程在墊層上

5、放線（彈墨線）先外膜后內(nèi)部鋼筋（很多外模在防水層前施工）底板下層鋼筋下層鋼筋混凝土墊塊新型鋼筋墊塊（目的都是鋼筋下保護層）板凳筋（馬凳筋）立柱插筋側(cè)墻鋼筋底板內(nèi)模（吊模）無八字施工縫設(shè)在底板以上200300mm處止水鋼板安裝止水帶橡膠止水帶止水帶安裝（宗旨是止水）1.塑料或橡膠止水帶的形狀、尺寸及其材質(zhì)的物理性能，應(yīng)符合設(shè)計要求，且無裂紋，無氣泡。2.塑料或橡膠止水帶接頭應(yīng)采用熱接，不得采用疊接；接縫應(yīng)平整牢固，不得有裂口、脫膠現(xiàn)象；T字接頭、十字接頭和Y字接頭，應(yīng)在工廠加工成型。3.金屬止水帶應(yīng)平整、尺寸準確，其表面的鐵銹、油污應(yīng)清除干凈，不得有砂眼、釘孔。止水帶安裝4.金屬止水帶接頭應(yīng)按其

6、厚度分別采用折疊咬接或搭接；搭接長度不得小于20mm，咬接或搭接必須采用雙面焊接。5.金屬止水帶在伸縮縫中的部分應(yīng)涂防銹和防腐涂料。6.止水帶安裝應(yīng)牢固，位置準確，其中心線應(yīng)與變形縫中心線對正，帶面不得有裂紋、孔洞等。不得在止水帶上穿孔或用鐵釘固定就位。止水帶安裝底板混凝土澆筑混凝土坍落度后澆帶水池后澆帶后澆縫施工應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)位置應(yīng)設(shè)于受力和變形較小處，寬度宜為0.81.0m；(2)后澆混凝土施工應(yīng)在其兩側(cè)混凝土齡期達到42d后進行；(3)澆混凝土施工前，兩側(cè)混凝土應(yīng)鑿毛，清理干凈，保持濕潤，并刷水泥漿后粘貼遇水膨脹膠條；(4)后澆縫應(yīng)采用補償收縮混凝土灌注，其配合比經(jīng)試驗確定，.并

7、不得低于兩側(cè)混凝土強度；(5)后澆混凝土養(yǎng)護期不應(yīng)少于28d?；炷恋装灞爻氐住⒅炷潦┕?、池壁鋼筋混凝土施工清除池壁鋼筋上水泥漿施工縫鑿毛拆除池 壁八字吊模綁扎池壁鋼筋驗收鋼筋安裝池壁模板澆筑準備工作澆筑池壁混凝土養(yǎng)護拆除池壁側(cè)模繼續(xù)養(yǎng)護（池壁筋也可在內(nèi)模完成后進行）施工程序池壁鋼筋混凝土施工施工縫鑿毛處理池壁根部混凝土強度達到 2.5MPa 時開始鑿毛鑿毛應(yīng)用剁斧或尖錘輕錘將混凝土的不密實表面及浮漿鑿掉露出新茬。鑿毛過程中要注意保護混凝土的棱角，不要將粗集料剔出。新舊混凝土；止水鋼板接縫鑿毛池壁鋼筋綁扎控制好內(nèi)外層鋼筋的凈尺寸，采用排架或板凳筋做法。要按施工圖保護層厚度的要求，精心

8、加工排架與砂漿墊塊，使誤差值不大于允許偏差值。排架（支撐板凳）的間距不應(yīng)大1000mm 。砂漿墊塊擺放的位置，要與鋼筋排架的支點相對應(yīng)綁絲扣應(yīng)向內(nèi)側(cè)彎曲，不應(yīng)占用保護層的厚度。鋼筋保護層墊塊支撐板凳（梯子筋）穿墻套管（加固）2011考點穿墻套管（止水環(huán)）穿墻螺栓也要防水鋼片無粘結(jié)預應(yīng)力筋（可以先內(nèi)模）托架筋布置無粘結(jié)預應(yīng)力筋（也可以后內(nèi)外模）無粘結(jié)預應(yīng)力筋錨固肋無粘結(jié)預應(yīng)力張拉預應(yīng)力防腐錨固肋錯開無粘結(jié)預應(yīng)力筋布置安裝(1)錨固肋數(shù)量和布置，應(yīng)保證張拉段無粘結(jié)預應(yīng)力筋長不超過50m，且錨固肋數(shù)量為雙數(shù)(2)安裝時，上下相鄰兩無粘結(jié)預應(yīng)力筋錨固位置應(yīng)錯開一個錨固肋；每段無粘結(jié)預應(yīng)力筋的計算長度應(yīng)

9、考慮加入一個錨固肋寬度及兩端張拉工作長度和錨具長度。(3)應(yīng)在澆筑混凝土前安裝、放置；澆筑混凝土時，嚴禁踏壓撞碰無粘結(jié)預應(yīng)力筋、支撐架以及端部預埋件。（在模板前）(4)無粘結(jié)預應(yīng)力筋不應(yīng)有死彎，嚴禁有接頭。無粘結(jié)預應(yīng)力錨固封錨要求：(1)凸出式錨固端錨具的保護層厚度不應(yīng)小于50mm；(2)外露預應(yīng)力筋的保護層厚度不應(yīng)小于50mm；(3)封錨混凝土強度等級不得低于相應(yīng)結(jié)構(gòu)混凝土強度等級，且不得低于C40。池壁模板池壁模板的質(zhì)量，直接影響池壁混凝土的質(zhì)量水平。池壁模板設(shè)計，應(yīng)根據(jù)模板的支搭高度與澆筑方式，對模板的強度、剛度、穩(wěn)定性進行計算。做到構(gòu)造合理、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、易于裝拆、操作方便。對正常厚度的池

10、壁（池壁厚度:池壁高度約為 1:12 ) ，池壁模板一次支到頂板腋角以下 200 300mm左右特殊的薄壁水池將視結(jié)構(gòu)情況和設(shè)計要求采取分段支模連續(xù)澆筑的方法水池池壁模板外模準備安裝模板清掃口定型池壁模板池壁混凝土澆筑6、柱鋼筋混凝土施工為加快施工速度與節(jié)約模板加工柱的施工時間應(yīng)與水池池壁的施工時間同步進行，柱模板的加工數(shù)量應(yīng)視總量而定。在能保證總工期的前提下，盡量減少一次投入量。一般柱體分為兩次澆筑：第一次澆筑根部混凝土，第二次澆筑到柱帽頂或梁底。 柱的施工程序柱軸線及邊緣放線施工縫鑿毛與清刷綁扎柱根鋼筋（調(diào)整）安裝柱根模板驗收澆筑混凝土養(yǎng)護柱根頂部鑿毛綁扎柱身鋼筋安裝柱身（包括柱帽）模板綁

11、扎柱帽鋼筋驗收澆筑混凝土養(yǎng)護（拆模后繼續(xù)養(yǎng)護）柱頂鑿毛柱模板采用鋼?；蚰灸＃ǘ鄬幽z合板）柱身混凝土澆筑應(yīng)一次到頂，澆前施工縫應(yīng)充分濕潤，應(yīng)鋪墊與混凝土配比相同的水泥砂漿?；炷撂涠炔灰舜笥?80mm ，分層（不超過 400mm）澆筑與振動，為使混凝土沉實，澆到柱帽底部時應(yīng)暫停后作二次振動，待全部澆完后，再作二次振動。柱子鋼筋柱子模板柱子模板柱子混凝土澆筑7、頂板鋼筋混凝土施工小型清水池頂板應(yīng)一次澆筑完成，較大水池頂板應(yīng)考慮防裂措施 水池頂板的施工程序拆除池壁及柱模板清理池底放線（柱軸線、 測池頂部高程控制線）支搭池頂支架及模板 池壁頂板部混凝土施工縫鑿毛清理綁扎頂板 鋼筋支搭池壁與頂板腋角的

12、外模板驗收混 凝土準備澆頂板混凝土養(yǎng)護拆除模板頂板支架、底模、鋼筋、混凝土水池頂板支架水池頂板支架頂板鋼筋施工（底板筋）頂板鋼筋施工（底板筋）頂板混凝土澆筑水池完成拆模（8、滿水實驗（1）水池滿水試驗的前提條件 池體的混凝土已達到設(shè)計強度要求；池內(nèi)清理潔凈，池內(nèi)外缺陷修補完畢；現(xiàn)澆鋼筋混凝土池體的防水層、防腐層施工之前；裝配式預應(yīng)力混凝土池體施加預應(yīng)力且錨固端封錨以后，保護層噴涂之前；設(shè)計預留孔洞、預埋管口及進出水口等已做臨時封堵，且經(jīng)驗算能安全承受試驗壓力；池體抗浮穩(wěn)定性滿足設(shè)計要求；試驗用的充水、充氣和排水系統(tǒng)已準備就緒，經(jīng)檢查充水、充氣及排水閘門不得滲漏；各項保證試驗安全的措施已滿足要求

13、；滿足設(shè)計的其他特殊要求 （3）構(gòu)筑物滿水試驗要求A:注水向池內(nèi)注水分3次進行，每次注入為設(shè)計水深的13。注水水位上升速度不超過2m24h，相鄰兩次充水的間隔時間，應(yīng)不少于24h。每次注水后宜測讀24h的水位下降值。B:外觀觀測對大中型水池，可充水至池壁底部的施工縫以上，檢查底板的抗?jié)B質(zhì)量，當無明顯滲漏時，再繼續(xù)充水至第一次充水深度。在充水過程中，對池外觀進行檢查，滲水量過大時停止充水，進行處理。(2）構(gòu)筑物滿水試驗程序試驗準備水池注水水池內(nèi)水位觀測蒸發(fā)量測定有關(guān)資料整理C:水位觀測池內(nèi)水位注水至設(shè)計水位24h以后，開始測讀水位測針的初讀數(shù)。測讀水位的末讀數(shù)與初讀數(shù)的時間間隔應(yīng)不小于24h。D

14、:蒸發(fā)量的測定有蓋水池的滿水試驗，對蒸發(fā)量可忽略不計。無蓋水池的滿水試驗的蒸發(fā)量，可設(shè)現(xiàn)場蒸發(fā)水箱。(4)滿水試驗標準水池構(gòu)筑物滿水試驗，其允許滲水量按設(shè)計水位浸濕的池壁和池底總面積(m2)計算，鋼筋混凝土水池不得超過2L(m2d)，磚石砌體水池不得超過3L(m2d)。四、沉井施工1、概念 沉井基礎(chǔ)是先在地表制作成一個井筒狀的結(jié)構(gòu)物（沉井），然后在井壁的圍護下通過從井內(nèi)不斷挖土，使沉井在自重作用下逐漸下沉，達到預定設(shè)計標高后，再進行封底，構(gòu)筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)。廣泛應(yīng)用于橋梁、煙囪、水塔的基礎(chǔ)；水泵房、地下油庫、水池豎井等深井構(gòu)筑物和盾構(gòu)或頂管的工作井。2、特點(1)優(yōu)點 埋置深度可以很大，整體性強、穩(wěn)

15、定性好，有較大的承載面積，能承受較大的垂直荷載和水平荷載; 沉井既是基礎(chǔ)，又是施工時的擋土和擋水結(jié)構(gòu)物，下沉過程中無需設(shè)置坑壁支撐或板樁圍壁，簡化了施工 沉井施工時對鄰近建筑物影響較小 (2)缺點 施工期較長 施工技術(shù)要求高 施工中易發(fā)生流砂造成沉井傾斜或下沉困難等 3、主要構(gòu)造一般沉井主要構(gòu)造包括：刃腳、井壁、內(nèi)隔墻、井孔、凹槽、封底、頂板等。 （1）井壁：沉井的外壁，是沉井的主要部分，它應(yīng)有足夠的強度，以便承受沉井下沉過程中及使用時作用的荷載；同時還要求有足夠的重量，使沉井在自重作用下能順利下沉 （2）刃腳：井壁下端一般都做成刀刃狀的“刃腳”，其功用是減少下沉阻力 （3）隔墻：設(shè)置在沉井井

16、筒內(nèi)，其主要作用是增加沉井在下沉過程中的剛度，同時，又把整個沉井分隔成多個施工井孔(取土井)，使挖土和下沉可以較均衡地進行，也便于沉井偏斜時的糾偏 （4）凹槽：設(shè)置在刃腳上方井壁內(nèi)側(cè)，其作用時使封底混凝土和底板與井壁間有更好的聯(lián)結(jié)，以傳遞基底反力 （5）封底：當沉井下沉到設(shè)計標高，經(jīng)過技術(shù)檢驗并對井底清理整平后，即可封底，以防止地下水滲入井內(nèi) （6）頂板：井頂澆筑鋼筋混凝土頂蓋，待頂蓋達到設(shè)計強度后方可砌筑墩、臺 4、施工施工步驟：（1）場地平整，鋪墊木、制作底節(jié)沉井 （2）拆模，刃腳下一邊填塞砂、一邊對稱抽拔出墊木 （3）均勻開挖下沉沉井，底節(jié)沉井下沉完畢 （4）建筑第二節(jié)沉井，繼續(xù)開挖下沉

17、并接筑下一節(jié)井壁 （5）下沉至設(shè)計標高，清基 （6）沉井封底處理 （7）施工井內(nèi)設(shè)計和封頂?shù)瓤筛爬榛娱_挖、井筒制作、井筒下沉及井筒封底等過程 井筒大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，常用的橫截面有圓形和矩形，井壁厚度有等截面和變截面兩種，底部呈刃腳狀。井筒制作的場地或基坑在制作前，應(yīng)進行必要的清理、平整和夯實，以便使地基有足夠的承載力，如果地基的承載力不夠時必須采取加固措施。 （1） 井筒制作井筒制作一般分一次制作和分段制作兩種形式。一次制作指一次制作完成設(shè)計要求的井筒高度，適用于井筒高度不大的構(gòu)筑物，一次下沉工藝。而分段制作是將設(shè)計要求的井筒進行分段現(xiàn)澆或預制，適用于井筒高度大的構(gòu)筑物，分段下沉或一

18、次下沉工藝。 沉井混凝土達到設(shè)計強度70% 時可拆除模板，當達到設(shè)計強度的100%時，可以抽除墊木。抽撤墊木應(yīng)按一定的順序進行，以免引起沉井開裂、移動或傾斜。其順序是：撤除內(nèi)隔墻下的墊木再撤沉井短邊下的墊木最后撤長邊下的墊木。拆長邊下的墊木時，以定位墊木（最后抽撤的墊木）為中心，對稱地由遠到近拆除，最后拆除定位墊木（2） 井筒下沉排水下沉是在井筒下沉和封底過程中，采用井內(nèi)開設(shè)排水明溝，用水泵將地下水排除或采用人工降低地下水位方法排出地下水。它適用于井筒所穿過的土層透水性較差，涌水量不大，排水不致產(chǎn)生流砂現(xiàn)象而且現(xiàn)場有排水出路的地方。井筒內(nèi)挖土一般采用合瓣式挖土機。土斗開挖井中部的土，四周的土由

19、人工開挖。當土質(zhì)為砂土或砂性黏土時，可用高壓水槍先將井內(nèi)泥土沖松稀釋成泥漿，然后用水力吸泥機將泥漿吸出排到井外。排水下沉不排水下沉 不排水下沉是在水中挖土。當排水有困難或在地下水位較高的亞砂土和粉砂土層，有產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的地區(qū)，沉井下沉或必須防止沉井周圍地面和建筑物沉陷時，應(yīng)采用不排水下沉的施工方法。下沉中要使井內(nèi)水位比井外地下水位高12m，以防流砂。不排水下沉時，土方也由合辦式抓鏟挖出，當鏟斗將井的中央部分挖成鍋底形狀時，井壁四周的土涌向中心，井筒就會下沉。如井壁四周的土不易下滑時，可用高壓水槍進行沖射，然后用水力吸泥機將泥漿吸出排到井外。 (a) 無地下水封底；(b) 水下混凝土底板；(c)

20、 排水封底1-鋼筋混凝土底板；2、3-混凝土層；4-油氈層；5-墊層；6-蓋堵；7-集水井（3）沉井封底排水封底（干封）第一階段：封住集水井以外的全部井底，地下水從集水井排出，保證混凝土的澆筑質(zhì)量；第二個階段：封堵集水井。不排水封底（濕封） - 垂直導管法澆筑混凝土過程當沉井采用不排水下沉時，需進行水下混凝土封底。井內(nèi)水位應(yīng)與原地下水位相等，然后鋪設(shè)礫石墊層和進行水下混凝土澆筑，待混凝土達到規(guī)定強度后將水抽出，再做鋼筋混凝土底板。（4）輔助法下沉階梯形外壁觸變泥漿套空氣幕爆破 土體下沉過程中，可能會破壞井筒周圍土的棱體。如果周圍土質(zhì)松散，更易產(chǎn)生此類事故。如果被破壞棱體范圍內(nèi)已建有構(gòu)筑物，應(yīng)采

21、取措施加以防治，以保證構(gòu)筑物的安全，同時應(yīng)對其沉降進行觀察。 （5）沉井下沉中質(zhì)量檢查與控制土體破壞井筒傾斜（觀測、校正） 井筒下沉時，可能會發(fā)生傾斜產(chǎn)生偏差。其主要原因有：沉井刃腳下土層軟硬不均勻；沒有均勻地挖土下沉，使井筒內(nèi)土面高低相差很多；刃腳下掏空過多，沉井突然下沉；刃腳下一角或一側(cè)遇障礙物，而沒有及時處理；井外棄土或其它原因造成對沉井井壁的偏壓等。 通過水準儀觀測沉井四角高程來分析傾斜度的方法。當各觀測點高程數(shù)不同時，說明沉井傾斜，并可定量觀測，常用在不排水下沉觀測。井筒傾斜觀測垂球法高程觀測法電測法井筒傾斜校正挖土校正施加外力校正減阻校正對由于挖土不均引起井筒軸線傾斜校正。當井筒入

22、土深度較大時，四周土層對井壁的約束亦相應(yīng)增大，單純使用挖土、施加外力等校正方法進行校正較困難時采用。井筒下沉過程中可能遇到障礙物，如局部遇弧石、大塊卵石等。若體積較小，可用刨挖的方法去除；若體積較大，可用松動爆破方法破碎后取出。井筒下沉遇到障礙物井筒不沉或下沉過快井筒挖土后不沉的現(xiàn)象主要發(fā)生在井筒即將就位時，主要原因是井壁與土層間的摩擦力過大，井筒自重不夠，以及遇到障礙物等，應(yīng)及時處理。 沉井下沉過快主要發(fā)生在土質(zhì)軟弱、耐壓強度低，以及井壁外部土液化的土層。其結(jié)果使得井筒下沉的速度超過挖土速度而無法控制。處理方法是在井筒外將土夯實，增加土與井壁的摩擦力；為防止自沉，在下沉到設(shè)計標高時，先不要將刃腳處的土挖去，立即進行封底。 沉井下沉中，在極短的時間內(nèi)快速下沉很大的深度的現(xiàn)象叫做突沉。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在軟弱土層中，有時也會