污水處理凈化池的防滲設(shè)計與施工技術(shù)
摘 要：中國石化安慶分公司鋼筋混凝土水質(zhì)凈化池的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，施工難度較大、本文從混凝土墊層、施工縫施工工藝、底板施工、池壁施工、混凝土澆筑、模板施工到優(yōu)化混凝土配合比、摻加膨脹纖維抗裂防水劑和減水劑、安裝防水套管提高其抗裂防滲性能等方面，介紹鋼筋混凝土水質(zhì)凈化池的施工技術(shù)—應(yīng)用結(jié)果表明：該水質(zhì)凈化池對石化裝置回用水進(jìn)行凈化過濾，出水主要性能指標(biāo)滿足中國石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煉化企業(yè)節(jié)水減排考核指標(biāo)與回用水質(zhì)控制指標(biāo)》(Q/SH0104-2007)回用水指標(biāo)和國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理》(GB50050一1995）工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標(biāo)。
關(guān)鍵詞：混凝土池體；水質(zhì)凈化；結(jié)構(gòu)設(shè)計；施工技術(shù)
前言
隨著國家加大對水資源的利用，工業(yè)片用水要求回收利用。在工業(yè)用水回收利用中，水質(zhì)凈化是必須處理的工序，鋼筋混凝土水質(zhì)凈化池是其主要的構(gòu)筑物。工業(yè)剛水凈化前含有工業(yè)污染物，為防止污染物滲漏，對污水處理凈化池的設(shè)計和施工有較高的要求，以避免池體在使用過程中出現(xiàn)開裂、滲漏等情況造成環(huán)境污染。
1 工程概況
中國石化某分公司煉化一體化項目回用水水質(zhì)凈化池結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，施工工藝要求較高，該池于2013年9月投入運(yùn)行。
該分公司煉化一體化項目是中國石化裝置結(jié)構(gòu)調(diào)整及油品質(zhì)量升級工程，為了保護(hù)環(huán)境、減少污染，配套建設(shè)石化廢水處理裝置，石化廢水經(jīng)生物化學(xué)及水質(zhì)凈化處理達(dá)標(biāo)后舊收利用，作為裝置循環(huán)冷卻水補(bǔ)水，最大限度地提高水的利用率及廢水回用率。石化廢水返回裝置重新利用前需進(jìn)行凈化過濾處理，降低回用水中的懸浮物和石油類物質(zhì)。鋼筋混凝土水質(zhì)凈化池的設(shè)計和施工該工程的關(guān)鍵。
2凈化池設(shè)計
水質(zhì)凈化池池體結(jié)構(gòu)包括進(jìn)水渠、4座凈化砂濾池、濾后凈水池、反洗污水池，池體凈尺寸20840mn1×14690mmx4420mm（長×寬*高），容積135 3m'3，池壁厚度300mm-500mn，。4座砂濾池交替進(jìn)行過濾、反洗和化學(xué)清洗?；卮ㄋ畠艋幚砗螅?/span>m水進(jìn)入凈水池，反洗水進(jìn)入反洗污水池。水質(zhì)凈化池池體結(jié)構(gòu)的設(shè)計斷面如圖l所示。
從圖1可以看出，待凈化同用水從水質(zhì)凈化池進(jìn)水管道進(jìn)入進(jìn)水渠②，通過砂濾池進(jìn)水閥⑥瀑瀉灑落于濾層上、水中的顆粒全部截留于濾層表面或滯留于濾層過濾介質(zhì)空隙，使回用水得以凈化。凈化后的水通過濾液出水閥③進(jìn)入凈水池①，在凈水池收集后從凈水出水管道送作裝置回收利用。
當(dāng)砂濾池工作一段時間后濾阻增大，打開反洗污水排放閥⑦，天閉砂濾池進(jìn)水閥⑥和濾液m水閥③；打開反洗進(jìn)水閥⑩，扁動反洗水泵將凈水加壓反向通過濾層將截留在過濾介質(zhì)空隙間的顆粒從濾層中逐出，通過反洗污水排放閥⑦進(jìn)入反洗污水池⑨收集后，經(jīng)污水出口管送往廢水處理系統(tǒng)再次處理、所有操作均南計算機(jī)控制系統(tǒng)自動、控制。
3防滲漏技術(shù)與措施
3.1原材料
水泥：P．()42.5：粉煤灰：I級；膨脹劑：DS-Il；減水劑：CSP-I;砂：中砂，水洗砂；石子：5inm-20mm;水：自來水。
3.2優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計
凈化池池體混凝土均為C30，抗?jié)B等級為P8。為了提高其抗裂防滲性能，在混凝土巾添加抗裂纖維和減水劑?；炷良夹g(shù)性能為：初始坍落度l 6.7c:m、l h
后坍落度13.2cm、14d水中限制制膨脹率0.026%、28d抗壓強(qiáng)度35.4MPa、、水質(zhì)凈化池池體結(jié)構(gòu)混凝土配合比見表1.
3.3防滲措施
3.3.1摻入膨脹劑和減水劑
凈化池混凝土采取摻人膨脹纖維抗裂防水劑DS-Ii和防水劑CSP-I防滲措胞，DS-Ll以阻裂聚丙烯纖維、膨脹組分、防水組分為主要原材料，添加其他功能性組分，實現(xiàn)纖維和膨脹劑的抗裂防滲作用、CSP-I使混凝士緩凝，推遲水泥水化熱峰值的出現(xiàn)，使混凝土表面溫度梯度減少，減緩混凝土水化反應(yīng)，提高混凝土的和易性、密實性及抗?jié)B性。
3.3.2提高混凝土抗裂能力
在滿足水質(zhì)凈化池結(jié)構(gòu)荷載的前提卜，在收縮應(yīng)力較集中的池底和池肇部位采用分布較密、抗托強(qiáng)度較高的鋼筋，適當(dāng)提高鋼筋配筋率，通過合理的配筋布置和鋼筋的韌性作用，使混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋分布類似網(wǎng)狀，形成一個均勻分布的抗拉抗裂應(yīng)力網(wǎng)，降低混凝土的彈性模量，增大混凝土的極限拉伸值，提高混凝土的抗裂能力。
3.3.3防水套管
為確保管道與池壁接觸處防水效果以及避免水泵等設(shè)備運(yùn)行時產(chǎn)生振動使接觸處松動，安裝帶有止水翼環(huán)（如圖1中⑩所示）的防水套管（如圖1中⑥所示）。防水套管的安裝與模板、鋼筋的施工同步進(jìn)行，密切配合，做到高程、位置完全準(zhǔn)確，安裝牢固。套管穿越處池壁中的鋼筋彎曲或截斷時，鋼筋與套管焊接相連，套管四周按設(shè)計要求安裝加同筋。防水套管施工如圖2所示。
4 凈化池池體施工
凈化池各池、渠、槽、堰均為混凝土薄壁結(jié)構(gòu)，各安裝部件在混凝土澆筑時均設(shè)置預(yù)埋件?；炷潦┒r嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)外形尺寸、各部位高程、混凝土澆筑質(zhì)量。配氣管、進(jìn)出水管預(yù)埋時對防漏、高程、水平度等要求十分嚴(yán)格。凈化池進(jìn)進(jìn)、出水的渠和堰較多，為保證凈化池各部分負(fù)荷均勻，必須保證渠、槽、堰等過水面為設(shè)計水平面。
4.1施工程序
施工程序為：測量放線一基坑排水一土方開挖一C15混凝土墊層一池底板混凝土澆筑一池、渠、槽、堰等壁及板混凝土澆筑一水池清理一滿水試驗一安裝工程施工一池外側(cè)土方回填。
4.2混凝土施工方法
4.2.1混凝土墊層
槽底清理后進(jìn)行混凝土底板墊層施工。每邊寬出水池lOOmm，用lOOmm×lOOmm方木支模，保持其水平度和穩(wěn)固性。墊層厚度lOOmm，C15混凝土澆筑，混凝土振搗密實，保證表面平整，待混凝土墊層施T完畢且混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，根據(jù)設(shè)計圖紙彈線定位、測量放樣，彈出池底板的邊線和預(yù)留部件位置。
4.2.2池體混凝土施工
（1）施工縫施工藝
為防止各池體部位的施1j縫m現(xiàn)滲漏，嚴(yán)格進(jìn)行防水處理，設(shè)置300mmx4mm鋼板止水帶。先進(jìn)行池體底板施工，底板混凝土澆筑的高度高于底板500mm，且施工縫的高度位于鋼板中間，再進(jìn)行池壁施工。在施工縫上澆注混凝土之前，先將混凝土面層鑿剔出石子，再用水將施工縫處混凝土沖洗干凈并保持濕潤，然后刷同標(biāo)號素水泥漿，確保施工縫的粘接質(zhì)量。
(2)底板施工
根據(jù)設(shè)計圖紙要求的尺寸和組合模板組裝方案，綁扎鋼筋、立模、澆筑混凝土。底板受力筋搭接接頭位置相互錯開，兩層鋼筋之間加鐵馬凳，底板保護(hù)層為50mm。混凝土振搗密實，無蜂窩、麻面、露筋等缺陷
(3)池壁施工
根據(jù)池、渠、槽壁及堰板立模位置布置鋼筋、立模、模板加固。鋼筋不錯位，用順扣或人字扣綁扎，兩層之間加鐵馬凳，扎絲綁扣向里，防止綁絲外漏。池壁保護(hù)層厚度35mm。預(yù)埋鋼管、鐵件牢固，預(yù)留孔洞位置準(zhǔn)確。
(4)混凝土澆筑
池體結(jié)構(gòu)混凝土為C30混凝土、抗?jié)B等級為P8，混凝土坍落度控制在180mm - 220mm范圍內(nèi)，采用泵送施工?；炷劣砂韬险炯泄?yīng)，施工過程中預(yù)埋鐵件，預(yù)留孔洞進(jìn)行全過程質(zhì)量控制，確保標(biāo)高、位置準(zhǔn)確：每一澆筑部位混凝土階梯向前推進(jìn)，單層下料厚度不大于300mm，振搗混凝土單層厚度不超過300mm。在洞口、壁底、池壁轉(zhuǎn)角等鋼筋密集處加強(qiáng)振搗，保證混凝土密實性。混凝土澆筑過程中，若模板出現(xiàn)漏漿應(yīng)及時封堵并進(jìn)行補(bǔ)振，模板變形或出現(xiàn)偏移及時糾偏并加固。
(5)混凝土振搗及養(yǎng)護(hù)
混凝土振搗采用插入式振動器振搗，以振搗至混凝土面不下沉、沒有氣泡冒出時為止?；炷琉B(yǎng)護(hù)采用灑水保濕養(yǎng)護(hù)，在混凝土進(jìn)入終凝后，用草袋等覆蓋物進(jìn)行覆蓋，灑水濕潤，養(yǎng)護(hù)時間不少于14d，高溫天氣每隔2h灑水1次。
4.3模板施工技術(shù)
4.3.1模板加固
本工程模板主要采剛組合模板，因凈化池池體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不適合組合模數(shù)處川25mm厚木板定制.模板et 對拉螺桿加同，螺桿為中12mm止水片對拉圓鋼螺栓，中間設(shè)100mn1×100mm×3mm鋼板止水片，止水片與圓鋼接觸處兩邊雙面滿焊，用2個可拆卸塑料錐臺型堵頭組裝在螺桿兩又，預(yù)留螺桿割除和水泥砂漿填補(bǔ)凹坑。對拉螺桿制作如圖3所示（螺桿長度由池壁混凝土厚度L確定）。
4.3.2模板安裝
安裝池壁模板至設(shè)汁標(biāo)高，用對拉螺桿加固；按照設(shè)計要求進(jìn)行整體找平、校正后擰緊所有螺桿的螺帽；模板所有接縫緊密不漏漿、小錯位。模板支撐系統(tǒng)采用Φ48x3.5鋼管，用對拉圓螺桿和蝴蝶卡固定，模板按400mm×400nlm分布對拉圓鋼螺桿。拆模后拆下螺桿兩頭錐臺型堵頭，將螺桿沿堵頭預(yù)留的凹坑底割除，再用防水水泥砂漿抹平模板安裝和加固如圖4所示。
結(jié)論
(1)采用止水片對位螺桿對模板加固，用可拆卸塑料錐臺犁堵頭預(yù)留凹坑，拆模后將螺桿沿坑底割除，并用防水水泥砂漿抹乎，確保對托螺桿處不會漏水；采川防水套管和止水翼環(huán)對管道進(jìn)行防滲和抗振處理，避免了水泵等設(shè)備運(yùn)行時震動使管道與混凝十接觸處松動而滲漏，提高水池體結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性能。
(2)采用優(yōu)化混凝土配合比，摻入膨脹纖維抗裂防水劑和減水劑，提高了鋼筋混凝土凈化池抗裂防滲性能，避免了石化廢水滲漏對土壤和地下水的污染。
(3)采用水質(zhì)凈化池裝置回用水進(jìn)行凈化過濾，處理后出水主要水質(zhì)指標(biāo)懸浮物和石油類物質(zhì)含量滿足中國石化企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煉化企業(yè)節(jié)水減排考核指標(biāo)與回用水質(zhì)控制指標(biāo)》( Q/SH0104-2007)回用水指標(biāo)和國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理》(GB50050-1995)工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)指標(biāo)，保證了石化廢水回收利川的水質(zhì)。
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