水务环保项目科技创效专题交流

水务环保项目科技创效专题交流PPT中建X局2023年一、序言一、水务环保行业前景水务环保行业前景：目前我国水务行业正处于市场化改革阶段，水务行业具有企业数量众多、规模化不足、区域保护格局明显、行业集中度较低等特点。随着我国环保产业的快速发展，市场规模将在相当长的时期内不断扩大，水务行业市场化服务需求将逐步突出。目前，我国污水处理行业仍相对滞后。由于我国水污染和水资源短缺问题日益严重，近年来国家出台了一系列政策支持污水处理行业发展，加强污水处理设施建设。未来水务环保行业将进入加速发展期，市场份额也将不断加重。水务环保项目涉及领域主要为长江大保护项目、污水处理厂项目、海绵城市等，项目主要模式为PPP、EPC、施工总承包模型，目前正在主要推进的是长江大保护项目。二、长江大保护行业前景长江大保护项目前景：1、2016年1月5日，习总书记在“深入推动长江经济带发展座谈会”发表重要讲话，明确提出“共抓大保护，不搞大开发”“把保护与修复长江摆在压倒性位置”。2、2017年11月，三峡集团全面响应国家号召，成立三峡集团共抓长江大保护领导小组，举全集团之力推进共抓大保护工作。3、2018年12月，三峡集团全资子公司“长江生态环保集团有限公司”在湖北武汉注册成立，注册资金100亿，负责全面参与实施长江经济带11省市城镇污水治理及生态修复工作。4、根据国家发改委要求，预计长江大保护整体总投资额将达到10000亿元。本次交流主要为正在大力推进的长江大保护项目，主要施工内容包含河道治理、市政管网修复、雨污分流改造、污水处理厂建立、调蓄池建立等，其具有因地制宜、现场多变的特点，因地下管线及地质条件的复杂性，设计方案、施工措施方案往往需要根据现场进行多次调整，这也给我们带来更多设计优化的可能，寻求在保证质量安全下的利益最大化。长江大保护项目双优化主要是从支护工程、基础工程、管网工程、河湖治理工程等方面进行介绍，整体原则：将施工利润大的工程量做大、利润小的工程做小；用通用材料替代少量材料，减少特殊型号、零散材料的采购；采用新工艺、新设备，减少人工投入，提高效率；在特殊情况下，采取牺牲少量工程利润的方案，换取整体工程推进，保证项目整体利益。三、长江大保护项目的创效点挖掘二、水务环保项目“双优化”经验交流案例背景：某项目工程内容为新建雨污管网及道路品质提升改造，紧临道路两侧为居民住宅和商铺，新建地下雨污管在道路中间或一侧，基坑深度3-5米，由于场地狭窄，采用放坡开挖施工难度系数较大。优化前后做法一、支护工程优化1、放坡开挖优化为钢板桩支护优化过程：

组织业主、监理、设计、地勘单位现场确认，渊明路采用放坡开挖施工，无法预留人行通道；基坑紧邻商铺，居民楼，安全系数较低；且该段支路路基质量较差，同意采用钢板桩支护。优化结果：采用9mⅣ型拉森钢板桩支护，优化后支护满足现场施工要求，优化后利润增加：95.45万元。方案可行性安全性成本质量放坡开挖不可行危险基坑开挖及回填成本质量可控Ⅳ型拉深钢板桩支护可行安全高钢板桩租赁成本质量可控一、支护工程优化1、放坡开挖优化为钢板桩支护案例背景：某项目为新建雨污管网及道路品质提升改造，紧临道路两侧为居民住宅和商铺，设计采用钢板桩支护结构形式，要求施工期间道路不断行，施工单位进场施工时，发现基坑内地质富含角粒石层，钢板桩无法正常打至设计标高，影响现场施工及工期。一、支护工程优化2、钢板桩由静压施工优化增设机械引孔优化过程：项目部咨询业内专家、当地质监站后，邀请业主、监理、设计、地勘单位现场查看，基于现场事实情况，以技术可行性和工期为由，说服业主采用机械引孔。优化结果：最终以直径600的旋挖钻先行引孔，再施打钢板桩，钢板桩与孔壁之间的缝隙采用砂填实，优化后利润增加：314.655万元。一、支护工程优化2、钢板桩由静压施工优化增设机械引孔案例背景：某项目二沉池原图纸设计中密贴道路侧内部插入长12m的400*400*13*12H型钢@900mm或密插32#b（320*90*10）的槽钢加强防护。因加强防护距离仅28.5m，施工量较小，材料需自购，无法租赁，且大型机械进场费用高，施工成本增加，该项为成本亏损项。新支护方案拟对型钢、槽钢、拉森钢板桩三种方案进行比选，其中12mⅣ型拉森钢板桩防护受力可满足支护受力要求，且材料可租赁，机械通过精细化管控，可规避进场费用。一、支护工程优化3、H型钢、槽钢优化为钢板桩方案H型钢槽钢拉森钢板桩可行性可行可行可行安全性安全风险大安全风险小安全风险小成本自购、机械费用自购、机械费用租赁优化后方案优化过程：项目部邀请业内专家以及业主、设计、监理对三种方案进行论证和评估，以技术可行性、安全性和工期为由，说服业主单位选择12mⅣ型拉森钢板桩作为新防护方案。优化结果：结果：最终选定12mⅣ型拉森钢板桩方案。拉森钢板桩的净利润比其他两种方案高出：10.56万，实现利润最大化。一、支护工程优化3、H型钢、槽钢优化为钢板桩案例背景：某项目原设计图纸泵站基坑支护均采用钢板桩支护，龟山、黄河、湖滨泵站均位于社区内部，钢板桩机械无法入内，局部位置紧挨居民房屋，钢板桩施工震动大，易造成房屋开裂。优化前做法优化后做法一、支护工程优化4、钢板桩支护优化为型钢水泥土墙支护优化过程：

组织业主及设计进行现场踏勘，从泵站基坑位于社区内部，大型机械进场困难及施工过程将对原有建筑物带来质量安全隐患着手，与设计沟通后将钢板桩支护优化为型钢水泥土墙。优化结果：3座一体化泵站由钢板桩支护，优化为型钢水泥土墙支护。解决机械设备进场困难及对原有建筑造成破坏的难题。优化后利润增加：7.56万元。一、支护工程优化4、钢板桩支护优化为型钢水泥土墙支护案例背景：某项目北港北路雨污分流改造工程中，原设计北港北路BGW3～BGW7段图纸中采用1:0.5放坡开挖，市政主干道放坡开挖对道路交通造成了严重堵塞，其中BGW7～BGW12段设计图纸中采用6m钢板桩，由于市政主干道的动荷载过大，该支护方式存在安全隐患。优化前做法优化后做法一、支护工程优化5、钢板桩支护长度优化优化过程：

以基坑上方市政主干道动荷载影响作为切入点，结合放坡开挖设计工作面较大，对道路通行造成极大压力，与业主及设计单位沟通将部分支护形式进行更改。优化结果：为确保在有限施工区域内基坑施工安全性，将BGW3～BGW7段支护方式优化为钢板桩支护；同时考虑市政主干道动荷载，BGW7～BGW12段由6m钢板桩优化为12m钢板桩。优化后利润增加：45.40万元。一、支护工程优化5、钢板桩支护长度优化案例背景：某项目调蓄池背靠王家河河流水域，施工期间长期水位较高，且河流存在汛期，原图纸设计为单排旋喷桩且止水帷幕仅处于粉质黏土层，无法满足高水位及汛期挡水要求。优化前做法优化后做法一、支护工程优化6、单排旋喷桩优化成双排优化过程：多次组织设计单位及业主单位到现场查验，从保证挡水要求及确保在有限施工区域内基坑施工安全角度着手，说服设计单位对调蓄池截水帷幕高压旋喷桩进行优化。优化结果：将靠王家河一侧单排旋喷桩优化为双排，同时加长旋喷桩桩长，由入隔水层粉质黏土1.5m优化为入中风化板岩1.0m。优化后利润增加：204.03万元。一、支护工程优化6、单排旋喷桩优化成双排案例背景：某项目污水处理厂二期原设计采用1：1.2放坡开挖支护，因考虑当地雨季较长，雨量较大，边坡受雨水冲刷极易发生危险。优化结果：根据当地降雨情况，从保证雨期边坡支护能力入手，说服业主在放坡区域增设70厚C20喷射砼护坡，以提高边坡安全性。优化后增加创效额：2.62万元。一、支护工程优化7、优化增设喷射砼护坡案例背景：某项目龙城大道主干管网改造工程，设计要求新建雨污管网基础地基承载力为100kpa，施工单位挖至设计标高后，发现基底为软土地基，实测地基承载力为50kpa左右，达不到设计要求。二、基础工程优化1、地基处理优化优化前地质优化过程：

经业主、监理、设计、地勘单位现场确认，为保证基础承载力满足要求，降低质量隐患风险，采用颗粒材料换填。优化结果：采用块石+级配碎石换填，换填后地基承载能力满足设计要求，优化后利润增加：20.48万元。二、基础工程优化1、地基处理优化案例背景：某项目污水处理厂二期回填原设计为原土回填，其土质较差，存在较大淤泥，无法达到回填土质要求，且利润点较低。优化过程：项目部邀请业主、设计、地勘、监理单位现场确认，从土质不能满足回填要求入手，说服业主同意采用购土回填，改变回填土质，提高后期绿化存活率。优化结果：最终现场各方会签确认，并作为结算依据。以污水处理厂二期工程量：10700m³土方量计算，增加利润：15.7万元。优化前做法优化后做法二、基础工程优化2、原土回填优化为购土回填案例背景：某项目龙城大道主干管网改造工程，工程内容是新建雨污管网及道路品质提升改造，本工程原工期预计进度为3年，在政府及业主要求下工期被压缩至1年，工期紧张，设计图纸中该段雨污水井为现浇井，施工组织较慢，影响工期。三、管网工程优化3、混凝土现浇井优化为混凝土预制井优化前做法优化过程：

组织业主、监理、设计单位考察成品预制井，让其信服预制井能达到现浇井相同效果且满足设计及规范要求，从保证施工工期，成型质量角度入手，同意现浇井优化为预制井。优化结果：采用预制井施工，减少人员投入，可节省19天工期，优化后利润增加：36.70万元。方案可行性安全性成本工期质量现浇可行安全小模板租赁成本，人工成本工期长成型质量难以保证预制可行安全小运输成本工期短成型质量好三、管网工程优化3、混凝土现浇井优化为混凝土预制井案例背景：1）某项目原设计雨水口连接管管材为HDPE管，在施工过程中雨水口连接管需根据现场情况调整长度，裁剪后产生管--井筒连接问题，管道环刚度降低；2）HDPE雨水口连接管管材为甲供管材，无利润产生。三、管网工程优化4、连接管管材更改优化前做法优化后做法优化过程：

组织业主、监理、设计、地勘单位沟通讨论，以HDPE雨水口连接管长度类型固定，无法满足现场施工管长调整需求；且管道裁剪后，管材质量不受控制为切入点。说服业主采用UPVC管材料替代。优化结果：采用UPVC管自供材料替代，换材后管--井筒连接满足设计要求，无渗漏现象，优化后利润增加：8.75万元。三、管网工程优化4、连接管管材更改案例背景：某项目给水管原设计采用原土回填，因素土回填后地质运动等因素易发生沉降，导致管道连接部位存在渗漏隐患。优化结果：项目部邀请业内专家、业主、设计、监理单位召开专题会议，对原图纸进行论证和评估，以技术可行性、质量保证性为由，说服业主、设计单位选择管道顶部500mm以下采用中粗砂回填新方案，优化后创效额：20.97万元，实现利润最大化。三、管网工程优化5、给水管原土回填优化为中粗砂案例背景：某项目湖滨社区泵站压力管线施工，设计管道为聚乙烯PE100管直径为dn225压力管线，总长度约408m，根据施工现场情况，其中240m压力管道敷设需要穿越居民鱼塘提坎（宽度2m），机械无法到达、施工作业面小，且开挖前需进行止水帷幕施工，鱼塘水位较高施工质量难以保证，且前期协调困难，征地费用高。优化前做法优化后做法三、管网工程优化6、湖滨泵站配套压力管道施工优化优化过程：前期收到施工图纸通过对现场踏勘，由于施工作业面不具备施工条件，因此与业主及设计单位沟通，考虑到本次工程穿越管顶距地面最小深度约7m，可以满足定向钻穿越设计及施工的条件，故调整设计方案为定向钻施工。优化结果：经比较后将原设计方案中长240m压力管道优化为定向钻进穿越技术。优化后利润增加：11.46万元。三、管网工程优化6、湖滨泵站配套压力管道施工优化案例背景：某项目根据施工图纸，湖滨片区及王家河片区管网改造工程合计总长83km，传统的人员下井检测，安全风险大，施工人员安全得不到保障；管道潜望镜激光测距检测距离较短,长距离管道内缺陷位置定位不准,只能作为管道初步评估；声呐检测需牵引绳牵引，不能自主选择性的检测管道具体位置，局限性较大。优化结果：CCTV管道检测机器人带动力自行爬行，可实现远程采集图像，实时传输数据，通过主控显示屏直观显示管道内部状况。项目通过自购CCTV管道检测仪器，对管道进行自检，预计成本29万元（含设备购置），较传统方法优化后利润增加：95.5万元。三、管网工程优化7、管道内部检查方案优化案例背景：某项目龙城大道主干管网修复工程位于市区，项目区域道路较窄，交通繁忙，公路两侧小区林立。若采取开挖修复管道，交通导行困难，对周边车辆通行和人员出行造成较大影响。三、管网工程优化8、管道开挖修复技术优化优化过程：

为确保施工区域交通通行及人员出行不受影响，采取非开挖的管道紫外光固化技术对管道进行修复。该修复技术利用检查井，通过拉入的方式将浸渍有光固性树脂的CIPP软管置入到旧管道中，利用紫外光照射使CIPP软管固化，形成与旧管道紧密配合的内衬层，而管道断面没有损失，但流动性能大大改善。优化结果：

采用紫外光固化技术，减少了修复过程中的开挖工作量，避免了频繁开挖、填埋和敷设造成的交通拥堵和环境污染。成本低，工期短。优化后利润增加：51.48万元。三、管网工程优化8、管道开挖修复技术优化案例背景：某河道清淤工程，河道清淤总长约5.2km，清淤面积约28万m2，平均清淤深度0.6m，清淤总方量16万m3。传统的挖掘机开挖法，虽施工简便，施工质量较易控制，但须填筑围堰分期、分段清挖，施工工期长；河道开挖影响岸线及周边设施安全；弃土外运过程中存在二次污染风险。优化结果：从施工条件、工期要求、土体力学性质、挖泥精度、挖泥效率及环保要求等各方面综合分析，最终采用高精度平面定位及挖深自动控制系统的环保性绞吸船对该河段进行清淤。优化后利润增加：67.6万元。四、河湖治理工程优化1、河道清淤技术优化案例背景：某河道清淤项目，挖泥船在清淤过程中须按照设计开挖断面对清淤宽度和深度进行严格控制，避免出现超、欠挖的情况。以往的控制方式主要有罗经控制法和视线标识法，挖泥深度、宽度控制精度差，易出现污染淤泥清除不到位或对未污染淤泥扰动，产生二次污染。优化结果：安装挖泥自动控制和显示系统，通过收集铰刀架姿态、实时水位、船体纵横倾斜度、电罗经及定位桩台车行程参数等数据，经计算机程序处理，形成可显示的图形和数据，实现在计算机显示器上实时显示铰刀在施工断面内位置的目的。通过自动控制，很大程度地降低了人的主观误差，提高了精度。优化后利润增加：16.4万元。四、河湖治理工程优化2、挖泥控制技术优化案例背景：某河道清淤采用环保绞吸船进行施工，清淤方量约16万m3，由于清淤方量大，且含水率高，若采用传统的自然固结方法，需要的固结场地占地面积大，固结时间一般需要五年以上，需长期占用土地资源，且周边恶臭难忍，易造成二次污染。四、河湖治理工程优化3、淤泥处理优化优化过程：该河道位于城区，河道两侧无用于自然固结的场地。通过对场地占用面积、现场施工条件、环境保护以及业主对处理后淤泥含水率要求等综合考虑，与业主单位和设计单位充分沟通，同意采用含固率高、调理药品消耗量少的板框压滤机对淤泥进行集中脱水固化。优化结果：

淤泥通过板框压滤机组进行脱水固化，相比自然干燥法、土工管袋法及传统机械脱水等，处理场地占地小，脱水干化工期短，含水量低，污泥外运费用低，无害化程度高，资源再利用率高。优化后利润增加：63.3万元。四、河湖治理工程优化3、淤泥处理优化三、水务环保项目“降本增效”技术交流一、降本增效图册公司通过对已建水务环保项目的复盘总结以及对行业先进技术的学习，总结了水务环保施工的相关降本增效做法，形成包含河湖治理、海绵城市、污水处理厂、市政管网等降本增效图册。项目背景：

某城市河道清淤工程，该河道紧邻市区繁华区域，河道水面宽度窄，且深浅不一，无法采用挖泥船进行清淤，两侧无用于修建淤泥自然干化的场地。

二、河湖治理工程降本增效技术1.移动式污泥脱水系统技术应用技术方案：

采用水上清淤机器人进行水下吸泥，输送到岸边脱水设备进行脱水固化。由于两岸场地限制，无法设置干化场地，且项目地处闹市区，为避免噪声扰民，采用移动箱式密闭脱水系统进行污泥处置。脱水场地无土建工程，减少临建投入；占地面积小，为常规机械脱水场地的10%。项目背景：

某城区河道修复工程，河床较窄，水深较深，水位变动较大，无法直接在河道中种植水生植物。由于项目地处城区，除生态修复等方面的要求外，业主要求在水体修复方案中兼顾水景的提升。

二、河湖治理工程降本增效技术2.生态浮岛技术技术方案：

综合生态修复、水景提升要求，采用生态浮岛技术进行水体生态修复。该技术利用表面积很大的植物根系在水中形成浓密的网，吸附水体中大量的悬浮物，并逐渐在植物根系表面形成生物膜，通过吸附、沉淀、过滤、吸收和转化等作用，提高水体透明度，有效降低有机物、营养盐和重金属等污染物浓度。相比普通盆栽投放种植，更有效净化水体，且成本相对更低。项目背景：

某海绵城市改造工程，原设计水沟为