污水處理凈化池的防滲設(shè)計(jì)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(jì)；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(jì)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(xiàng)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(xiàng)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(jì)和施工該工程的關(guān)鍵。
2凈化池設(shè)計(jì)
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。回川水凈化處理后．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(jì)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(shí)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(dòng)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)自動(dòng)、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(jì)
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(shí)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(shí)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(gè)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(shí)產(chǎn)生振動(dòng)使接觸處松動(dòng)，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?cái)鄷r(shí)，鋼筋與套管焊接相連，套管四周按設(shè)計(jì)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(shí)均設(shè)置預(yù)埋件。混凝土施丁時(shí)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(shí)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(jì)水平面。
4.1施工程序
施工程序?yàn)椋簻y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(yàn)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(shí)，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(jì)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(jì)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(cuò)開，兩層鋼筋之間加鐵馬凳，底板保護(hù)層為50mm?；炷琳駬v密實(shí)，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(cuò)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。混凝土由拌合站集中供應(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(shí)性。混凝土澆筑過程中，若模板出現(xiàn)漏漿應(yīng)及時(shí)封堵并進(jìn)行補(bǔ)振，模板變形或出現(xiàn)偏移及時(shí)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(dòng)器振搗，以振搗至混凝土面不下沉、沒有氣泡冒出時(shí)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(shí)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(gè)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(jì)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(cuò)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(shí)震動(dòng)使管道與混凝十接觸處松動(dòng)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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