给水排水设备和构筑物施工-钢筋混凝土构筑物施工

项目五

给水排水设备和构筑物施工贮水池土建施工

贮水池是市政给水工程与污水治理工程中通用性的构筑物。在污水处理过程中，通常用它来贮存各类污水，包括生活污水、工业废水以及各种液体等。贮水池的作用不只是提供污水在处理工艺流程中所必须的贮水空间，而且还具有调节水质的作用。一、贮水池的类型

污水处理厂中各类贮水池按不同工艺处理过程来分类，有调节池、沉淀池、初沉池、污泥浓缩池、气浮池、滤池、曝气池、集水井等；按贮水池的外形分类，有矩形池、圆柱锥底形池、单室池、多室池、矩形柱锥底形池、有盖板的池及敞口池等；按贮水池所采用的材料不同，可分为钢筋混凝土池、砖砌体池、钢板池等。按贮水池与地面相对位置不同，可分为地下式贮水池、半地下式贮水池及地面贮水池。

圆柱形池受力合理、节省材料，在大、中、小型池中广泛使用。矩形池施工方便，在中、小型池中常被采用。由于现浇钢筋混凝土贮水池整体性好，防渗、防漏性能好，因此，目前各类贮水池大都采用现浇式钢筋混凝土结构，也有在矩形贮水池设计中，采用装配整体式池壁，例如，北京东郊一个2500m3容积的清水池就是采用了装配整体式的结构。二、贮水池的土建设计原则贮水池—般由池基础、池壁，有的贮水池还有池顶盖和一些附属设施组成，这些附属设施包括进水管、出水管、爬梯和平台、水位控制泵等。贮水池的设计是在满足安全性、适用性、耐久性和经济性的前提下进行的。设计中应综合考虑污水处理工艺、贮水池所处的水文地质条件与气象条件、施工单位的施工技术与施工设备等条件，以此来确定合理的贮水池形式和结构。贮水池的尺寸设计贮水池的截面选型与容积大小主要依据污水处理工艺来确定。贮水池的容积，小则几十立方米，大则近万立方米。通常是先由工艺确定出贮水他的容积，然后根据容积定出贮水池的高度．例如，圆型贮水池，当容积为50—500m3时，高度一般取3.5--4m；当容积为600--2000m3时，高度常用4.0—4.5m；当容积大于2000m3时，贮水池高度取4.5—6.0m。最后，依据贮水池的容积和高度推算出贮水池的底面积或池子的内径。池壁厚度主要按池壁的抗裂要求来确定，一般池壁最小厚度不小于120mm，当池壁高度较大时，可以做成变厚池壁，变厚池壁的厚度一般按线性交化，变化规律一般为2％--5％，即每米高增加厚度20—50mm。贮水池设计的其他要求由于贮水池内壁要长年浸泡在污水里，因此，设计时不仅要考虑到池壁应具有足够的抗渗性，同时还要考虑到具有腐蚀性的污水对贮水池内壁的浸蚀作用，使贮水池抗渗等级、抗冻等级及防腐设计等都应符合专门的规范要求。此外．由于地下贮水池受大气环境和季节温差的影响较小，贮水池壁外部的土压力还可以抵消部分池内液体产生的侧压力，从而便池壁长期处于较低的拉应力状态，这对池子的抗渗、防腐和耐久性都有好处，因此，在条件许可下，尽可能设计成地下或半地下贮水池。地下贮水池埋置深度不宜过大，否则会增加池底或池顶的荷载，一般情况下埋土厚度不小于当地的冻结深度即可。三、贮水池施工准备图纸汇审与技术交底首先组织各工种负责人学习、审查本工种施工图纸。之后在一起共同进行各专业图纸汇审．发现问题应及时与设计单位联系沟通解决。最后向施工人员进行设计要求交底和施上技术交底。编制施工组织设计与预算依据施工图纸进行施工组织设计，对难度较大的部分工程，可编制详细的施工作业或施工操作工艺卡。例如，贮水池的防渗层与施工缝的施工，装配式构件的吊装工程、池壁预应力张拉等工程，均应有详细的施工操作工艺卡。根据图纸编制施工预算，订购工程材料和施工用料。做好“三通一平”的施工准备“三通一平”即施工现场的通电、通水、通路以及平整场地，此项工作依据施工总平面图来布置。通电，以保证施工机具的运转，临时设施的照明；通水，敷设临时供水系统用以保证工程材料在现场的制备，如混凝土工程、砂浆工程等；通路，在施工现场修筑的临时运输道路。尽量利用永久性道路，以保证工程材料的运输畅通即可；平整场地工作．要拆除拟建贮水池范围以内的地面与地下的所有障碍物，设置场地排水、排洪或截水沟，进行地质墓穴探查，发现局部有软弱土层、深埋古墓、人防工程等，报有关部门处理，并根据设计意见再进行处理。施工机具的准备施工前把施工机械设备和辅助工具运到现场，之后应对设备与机具进行检修，并做试运转。对模板工具进行配板设计，对非标准模板可在现场就地制作和试组装。对某些推广应用的新技术还府组织有关人员进行设备、工具的准备，并进行工艺试验，确定施下操作方法和有关技术参数。选好水准基点，设置测量控制网，以对贮水池进行测量、定位、放线，并埋好沉降观测点。四、现浇钢筋混凝土贮水池施工

现浇钢筋混凝土贮水池施工与其他现浇钢筋很凝土构筑物施工相似，其施工程序是：场地平整—测量定位放线—基坑开挖及地基处理—打混凝土垫层—池底板绑扎钢筋—浇筑底板—池壁钢筋绑扎—支设池壁模板—浇筑池壁—池顶板支模绑扎浇筑—试水—池外壁抹砂浆做防渗处理—池内壁与池底板抹防水砂浆—安装池子进出水管道—土方回填—交工验收。具体施工操作方法如下。1、土方开挖及地基处理(1)土方开挖工程通常根据池体大小、土质情况、施工条件及工期要求来选择开挖手段。人工挖土系用镐、锹进行，用手推车或机动翻斗车运土；机械挖土多用铲运机或挖土机进行。（2）地基处理池底板基底土质应符合设计要求。如遇到基底部分有软弱土层或出现局部超挖和挠动土层现象时，应挖走松软土层与挠动土层之后用砂或砂砾石分层回填设计标高处并夯实。如遇基底为湿陷性黄土，应采取强夯消除湿陷性或加作30一60cm厚3：7灰土垫层，随即浇筑混凝土垫层。当地下水位较高时，会影响基坑土方开挖，应在基坑周边采取降低地下水位措施以消除地下水的影响。具体排水降水方法详见3．2．3。开挖工序完后．必须经地质勘探部门对地总土质情况检查，验收合格后，方可进行下一道工序池底板施工。2、池底板施工

首先做池底混凝土垫层，通常采用100mm厚C10—C15混凝土，之后在垫层上涂刷沥青冷底子油及沥青玛缔脂或铺二毡三油防水隔离层，防潮层做好后即可进行池底板绑扎钢筋工序。当池底部是水平面时，池底板钢筋应按施工图纸放线一次绑扎完，绑扎下层钢筋网要设砂垫板以保持保护层厚度，绑扎上层钢筋网要设形弯铁或Ф25mm＠1.0m钢筋头架立并绑牢，以保证上下层钢筋网间距正确和不变形，在外壁及柱拉缝处伸出插筋，在转角处加设斜向加强筋。当池底部是锥体型时，绑扎钢筋应先定出池底部中心点，按施工放线布筋绑扎，先布中心区域的钢筋，再布放射筋，最后布环向筋绑扎成整体，分别用保护层砂浆块垫起，池底部上层钢筋网的绑扎采用垫层内插入钢筋头，上端与底板上部平齐，先布中心区域的筋再布环向筋，最后布放射筋，绑扎成整体。

池底板混凝土浇筑一次性连续浇筑完成，不留施工缝。通常底板中心向池周边或由池两端向池中心(当池底面积较小时)顺次进行，如图所示。浇筑顺序从排水沟、集水坑等较低部位开始，依次向上浇筑．避免出现冷缝。池底板泥凝土浇筑完后，进入下一道工序。3、池壁施工

通常先做内模支设，再绑扎池壁钢筋，最后做外模支设；也可以先做外模支设，再绑扎钢筋，最后支内模；也可以同时支内外模板。总之池壁施工时，模板的拼装不能妨碍钢筋的绑扎、混凝土的浇筑和养护。模板支设按贮水池施工缝的留设而分段进行。池底板与池壁的施工缝设在离池底板上表面350一500mm处，施工缝形式及构造如图所示。池外壁与池底扳处施工缝留设的形式与构造

1一金属止水带池壁钢筋在内模(或外模)支好后一次性绑扎完，内外钢筋之间用连接筋固定，竖向筋采用对焊，水平筋采用搭接，搭接长度不小于35d(40d当池壁是环形时)，接头应错开1／4。模板钢筋工序之后浇筑混凝土，为避免出现施工缝使模板受力均匀，浇筑混凝土时从中心部位向两侧对称进行，浇筑高度每层约20一30cm，振捣棒插入间距不大于45cm，振动时间在20一30s。浇筑环形池壁混凝土，也是对称分层均匀浇筑(图)。池壁混凝土浇筑方法示意4、池顶板施工

池顶盖模板是在池底板混凝土工序完后支设。池璧、池顶板浇筑有一次支设浇筑和二次支设浇筑两种方法，如图所示。一次支设浇筑是将池壁、池柱、池顶盖模板一次支好，绑扎钢筋、浇筑混凝土。而二次支设浇筑是先支池壁、池柱模板至顶盖下3一5cm，绑扎壁柱钢筋，浇筑混凝土，之后再支池顶盖板的模板，绑扎顶盖板钢筋，最后浇筑盖板混凝土。池顶盖板混凝土浇筑顺序与池底相似，由中间向两端进行或出一端向另一端进行，浇筑拱形池顶盖板时，采用干硬性混凝土由下部四周向顶部进行，以防滑落、倾泻。池壁、池顶板一次、二次支模浇筑方法

注：1—1、2—2为施工缝位置

无论是池底部混凝土还是池壁池顶盖板混凝土．振捣时应均匀分层用插入式振动器或铺以平板式振动器振捣密实，每一部分混凝土浇完终凝后应加强保温养护，用草袋类材料覆盖其上，并洒水养护不少于14d，防止混凝土因表面失水，过快收缩而产生于缩裂缝。出于混凝土在硬化初期的收缩及地基可能产生的不均匀沉降以及混凝土在后期的温度收缩影响，会使池体混凝土出现裂缝而引起渗漏。为减少或避免裂缝的发生，可采取对池体分块浇筑的方法，这里说的分块挠筑并非前述的池底、池壁、池顶盖板三个单元体。分块浇筑方法是根据贮水池长度大小、池底地基约束情况以及施工流水作业分段要求，将整个池体分为若干单体(块)，各单体间留设0.6—1.0m宽的后浇混凝土缝带，贮水池钢筋仍按施工图纸一次绑扎好，且在缝带处不切断钢筋，每块支模、绑钢筋、浇筑混凝土后养护28d，待块体基本水化收缩完成后，再用比贮水池高一个强度等级的普通防水泥凝土或补偿收缩混凝土灌注连成整体。施工时应把后浇混凝土缝带设置在结构受力薄弱部位或分段施工缝部位，要支模浇筑，浇筑前应将混凝土表面凿毛，用压力水洗净、湿润，缝面刷水泥浆一度，再浇筑混凝土。后浇缝带一次全部浇筑完毕，间隔30min，再重复振捣一次，以消除混凝土中部与两侧沉陷不一致的现象。5、池体防渗检验与处理

贮水池主体工程完毕，池体达到设计强度后还应做防渗检验。首先通过混凝土试块的抗渗试验，检验其是否满足抗渗标号；其次对池体构筑物进行试水试验，测定其漏水量，通过试水可直接查出构筑物有无渗漏情况、结构的安全度，并可预压地基。试水前，应先封闭池子进出水管或管道阀门，由池顶孔放水入池，—般分为3—6次进水。根据贮水高度和供水情况确定每次进水高度，充水速度不宜过快，以40一60t/h较合适。从四周上下进行外观检查，每次观测1d，做好记录，如无异常情况，可继续灌水到设计蓄水标高，同时做好沉降观测。灌水到设计标高后停1d进行外观检查，并做好水面高度标记，连续观测7d，池体外表面无渗漏现象，昼夜失水量在2‰以内．无明显降渗水，进行沉降观测的“试水量测水位千分表”装置如图所示，并设专人连续观测。试水量测水位千分表装置

1--进水孔，2--千分表，3--水位

对开口板块式水池，在池壁外侧设置千分表等，注水时应灌水至工作水位，经3d后．观测1d内水位的渗漏量，如1d内水池每1m2渗漏量(除去蒸发量)，不超过3L，且伸缩缝处无漏水现象，即认为合格。对于消化池类构筑物，除做前两项检测外，还要做闭气试验。影响贮水渗漏的原因很多，有的是在设计时对荷载估计不足，池体含钢量过小出现裂缝；有的是构件刚度不够，变形过大而出现裂缝；有的是混凝土浇筑过程中因模板移动或地基软弱产生不均匀沉降而引起裂缝：还有的是施工缝处理不当以及温度应力和干缩应力等使钢筋混凝土结构产生裂缝。贮水池出现裂缝后先不要忙从于补渗堵漏，找其主要原因，分析渗漏根源后再确定方案。例如，水池底部存在局部软弱土层不均匀下沉引起的裂缝，除修补裂缝外，还应对地基进行加固处理，防止池体继续下沉。贮水构筑物的渗漏处理常用的补漏堵措施有水泥浆堵漏法、环氧浆液(胶泥)补缝法、甲凝与丙凝浆液补缝法、四矾闭水浆补漏法、凿槽嵌铅修补法等。

对早期表面裂缝，可采取及时抹压1次，再覆盖养护；对表面温度裂缝可采用涂两遍环氧胶泥或加贴环氧玻璃布进行表面封闭；对裂缝宽度大于0.1mm的贯穿性裂缝，可根据裂缝的可贯程度，采用洒水泥浆或环氧、甲凝或丙凝浆液力法进行修补，或灌浆与表面封闭同时采用；对宽度小于0.1mm的裂缝，—般会自行愈合，或只进行表面处理；对混凝土由于局部振捣不实而存在孔隙，在地下水作用下或贮水后，局部出现的渗漏现象，处理的方法是在排干水池贮水或降低地下水位后，将不密实部位混凝土凿开、支模，用半干硬性混凝土强力捣实即可，或在渗漏部位凿毛洗净，在表面加做5层水泥砂浆抹灰防水层，做法见下部分内容。池体渗漏处理完毕检验合格后，进入下—工序，池体抹灰施工。6、池体抹灰施工

为提高贮水池的抗渗防水性、在贮水池的底板内壁常设有一道抹灰层，作为结构防水以外的又一道重要抗渗漏防线。贮水池常用的抹灰防水层有以下两种。

(1)防水砂浆抹灰防水层抹灰前，将底板、池壁表面凿毛，铲平不平处，并用水冲洗干净，抹灰时先在墙面刷1道薄水泥净浆，以增加粘结力。抹灰方法可采用机械喷涂成人工涂抹。采用机械喷涂防水砂浆一般厚20mm，先喷两遍，每遍厚6mm，第一遍喷涂后间歇12h．使其基本干硬后再喷涂第二遍，最后8mm厚的抹灰用人工找平压光，在转角处抹成圆角，防止渗漏。本法防水层密实，粘结强度好，工效高，但需具备1套喷涂机械设备。人工抹灰先抹底灰，厚5一10mm，第二层将底板、墙面找平，厚5—12mm，第三层面层进