洗煤厂水沟防水施工方案.doc

洗煤厂水沟防水施工综合方案
一、工程概况与环境特征分析
1.1 工程范围与结构类型
本工程覆盖洗煤厂原煤处理区、洗选车间、产品仓及矸石堆放区等关键区域，涉及排水沟总长度28.6公里，包含三种主体结构形式：矩形明沟（宽1.2-3m，深0.8-2m）占比52%，U型预制槽（直径1.5-2.5m）占比35%，梯形暗渠（上口宽4-6m）占比13%。重点处理段包括：原煤仓底部集水沟（长度1.8公里）、浮选车间排污沟（长度3.2公里）、浓缩池周边截水沟（长度2.5公里），这些区域分别面临高浓度煤泥水冲刷、化学腐蚀及地下水渗透等特殊工况。
1.2 水文地质条件
施工区域地下水位埋深1.5-3.2米，雨季时部分低洼地段水位可上升至基底以下0.5米。地质勘察显示，沟体基底土层主要为粉质黏土（厚度1.2-2.8米，渗透系数1.5×10⁻⁶cm/s）及细砂层（厚度0.8-1.5米，渗透系数3.2×10⁻⁴cm/s），存在管涌风险。洗煤废水pH值波动范围5.2-9.8，悬浮物含量达3000-8000mg/L，且含有硫化物、酚类等腐蚀性介质，对混凝土结构年腐蚀速率可达0.3-0.8mm。
1.3 工程技术难点
· 复合腐蚀环境：需同时应对煤泥水中固体颗粒冲刷（年磨损量0.2mm）、化学介质侵蚀（pH值5-10波动）及微生物腐蚀（硫酸盐还原菌含量10⁴-10⁶CFU/mL）
· 结构变形因素：洗煤厂振动设备产生的持续荷载（振幅0.1-0.3mm）及温度应力（年温差45℃）易导致沟体产生0.2-0.5mm裂缝
· 交叉作业干扰：需在不中断生产的条件下施工，与原煤运输、设备检修等工序交叉进行，有效作业时间仅为常规工程的60%
二、防水材料体系设计
2.1 主体防水构造
采用"三层复合设防"体系，总厚度≥7.5mm：
· 底层：2.0mm厚非固化橡胶沥青防水涂料（断裂伸长率≥1000%，低温柔性-25℃无裂纹），采用刮涂法施工，重点填充基层毛细孔隙
· 中层：4.0mm厚高密度聚乙烯（HDPE）土工膜（拉伸强度≥28MPa，耐环境应力开裂≥1000h），采用热熔焊接工艺，搭接宽度100mm，焊接强度≥母体强度的85%
· 面层：1.5mm厚ZS-911耐磨防腐涂料（硬度9H，耐磨性≤50mg/1000次，耐酸碱pH2-13），添加陶瓷耐磨骨料（刚玉含量≥35%），采用高压无气喷涂工艺
2.2 节点增强材料
· 阴阳角部位：增设1.2mm厚PVC防水卷材附加层（宽度500mm），采用"扇形展开+热熔焊接"工艺形成R≥100mm圆弧过渡
· 变形缝处理：采用300mm宽丁基橡胶止水带（邵氏硬度60±5A）与不锈钢接水盒（厚度1.2mm）组合构造，缝内填充聚乙烯泡沫棒（直径比缝宽大千分之二十五）及双组分聚氨酯密封胶（拉伸模量≤0.4MPa）
· 管道穿沟部位：采用"止水环+防水套管+密封胶"三重防护，套管高出沟内水面150mm，环向间隙填充遇水膨胀止水条（膨胀倍率≥300%）
2.3 材料性能指标
材料名称
关键性能参数
检测标准
验收指标
非固化防水涂料
粘结强度（混凝土基面）
GB/T 23445-2009
≥1.2MPa（无界面破坏）
HDPE土工膜
耐候性（人工加速老化1500h）
GB/T 17643-2011
拉伸强度保持率≥80%
耐磨防腐涂料
耐酸性（10%H₂SO₄浸泡30d）
GB/T 9274-1988
质量损失率≤1.5%
丁基橡胶止水带
压缩永久变形（70℃×24h）
GB 18173.2-2014
≤35%
三、施工关键技术与流程
3.1 施工准备工作
3.1.1 基层处理
· 地基加固：对承载力不足（≤180kPa）的区段采用级配砂石（粒径5-31.5mm）换填处理，分层夯实（每层虚铺200mm，压实度≥95%），经轻型动力触探（N10）检测合格
· 混凝土基面处理：
o 表面缺陷修复：对蜂窝、麻面（面积＞0.1m²）采用掺10%硅灰的C35修补砂浆（抗压强度≥40MPa）分层填补，深度≥20mm
o 裂缝处理：宽度＜0.2mm裂缝采用环氧树脂浆液（粘度＜500mPa·s）低压注浆（压力0.2-0.4MPa）；≥0.2mm裂缝切割V型槽（深度≥15mm）后填充膨胀止水条
o 界面处理：采用高压水枪（压力≥15MPa）冲洗后，涂刷溶剂型橡胶改性沥青基层处理剂（用量0.2kg/m²），干燥时间≥4h（25℃环境）
3.1.2 降水排水系统
· 在沟槽两侧间隔15m设置轻型井点，采用Φ50mm井点管（滤管长度1.5m），真空泵真空度保持65-70kPa，确保地下水位降至槽底以下500mm
· 沿沟体纵向设置临时排水沟（断面300×400mm）及集水坑（容积1m³，间隔50m），配备2.2kW污水泵（扬程≥15m）连续排水
3.2 防水层施工工艺
3.2.1 涂料防水层施工
采用"三涂一布"工艺：
1. 第一道涂料（0.5mm厚）：使用牛角刮刀刮涂，重点处理基层凹陷处，涂布量0.6kg/m²，横向涂刷
2. 第二道涂料（0.5mm厚）：与第一道呈90°角纵向涂刷，随即铺贴聚酯无纺布胎体增强材料（单位面积质量≥100g/m²），采用湿铺法确保完全浸润
3. 第三道涂料（1.0mm厚）：采用长柄滚筒（长度300mm）滚涂，涂布量1.2kg/m²，确保胎体完全被覆盖
· 施工环境控制：温度5-35℃，基层含水率≤9%，雨天或风速＞5级时停止施工；低于10℃时将涂料预热至40℃（加热温度不超过180℃）
3.2.2 HDPE土工膜铺设
1. 定位弹线：按幅宽（6m）弹出铺设控制线，预留100mm搭接宽度，采用"由低向高、先下后上"的铺设顺序
2. 热熔焊接：采用双轨热风焊机（温度180-200℃，行走速度1.5-2.5m/min），形成两道连续焊痕（宽度≥10mm），中间留设气道（宽度5mm）用于气密性检测
3. 焊接质量检测：
o 气压检测：对每条焊缝进行0.2MPa气压检测，保压30s压降≤2%为合格
o 真空检测：采用真空罩（负压≥25kPa）对搭接部位全面检查，无气泡为合格
o 破坏性检测：每100m²取1组试样做剥离试验，焊接强度≥21N/cm
3.2.3 耐磨防腐层施工
采用高压无气喷涂工艺（喷嘴压力20-25MPa，喷嘴直径0.4mm）：
1. 基层预处理：用砂纸（80目）打磨HDPE膜表面，去除氧化层，露出新鲜表面
2. 底漆施工：喷涂专用环氧底漆（干膜厚度30μm），附着力≥5MPa（划格法）
3. 面漆喷涂：分两道施工，第一道（干膜厚度750μm）表干后（25℃/4h）喷涂第二道（干膜厚度750μm），两道喷涂方向垂直，总涂布量2.5kg/m²
4. 养护固化：25℃环境下固化7d，固化期间避免雨水冲刷和机械碰撞
3.3 特殊部位处理工艺
3.3.1 变形缝防水构造
1. 缝体清理：清除缝内杂物，采用热风机（温度60-80℃）烘干，确保含水率≤6%
2. 止水带安装：
o 底部铺设5mm厚氯丁橡胶垫片（邵氏硬度55±5A）
o 居中安装300mm宽橡胶止水带（中间拱高20mm），采用硫化焊接工艺连接（搭接长度100mm，焊接温度140-160℃）
o 顶部安装不锈钢接水盒（宽度200mm，折边高度50mm），与沟体采用膨胀螺栓固定（间距200mm）
3. 密封处理：缝内填充Φ30mm聚乙烯泡沫棒（密度≥30kg/m³），上部灌注双组分聚氨酯密封胶（宽度10mm，深度15mm），采用弧形刮板修饰表面
3.3.2 设备基础周边防水
针对洗煤机、振动筛等设备基础与沟体连接处，采用"柔性过渡+刚性防护"构造：
1. 环形凹槽：在基础周边切割20mm×30mm环形凹槽，清理后涂刷基层处理剂
2. 弹性填充：嵌入10mm×20mm遇水膨胀止水条（膨胀倍率300%），再填充非固化橡胶沥青（厚度15mm）
3. 防护盖板：安装L型不锈钢盖板（厚度3mm），盖板与沟体间隙用密封胶填充，表面喷涂耐磨涂料（干膜厚度500μm）
四、质量控制与验收标准
4.1 过程质量控制
4.1.1 材料进场检验
· 防水涂料：每500kg为一批，检测固含量（≥80%）、延伸性（≥50mm）、低温柔性（-25℃无裂纹）
· HDPE土工膜：每10000m²为一批，检测拉伸强度（≥28MPa）、耐环境应力开裂（≥1000h）、炭黑含量（2%-3%）
· 耐磨涂料：每2000kg为一批，检测硬度（≥9H）、附着力（≥5MPa）、耐酸性（10%H₂SO₄浸泡30d无变化）
· 所有材料需具备出厂合格证、性能检测报告及进场复验报告，不合格材料严禁使用
4.1.2 工序质量控制
· 基层处理：平整度用2m靠尺检查，误差≤5mm/2m；阴阳角圆弧半径≥50mm，用圆弧样板检查
· 防水层施工：
o 涂料厚度：采用针测法（每100m²测3点），最小厚度不小于设计值的80%
o 卷材焊接：每条焊缝100%气压检测（0.2MPa/30s），合格率100%
o 涂层附着力：采用划格法（间距1mm×1mm），附着力≥5MPa，无剥落
· 隐蔽工程验收：每道工序完成后需经监理工程师验收签字，形成影像资料（每50m不少于3张照片）
4.2 验收标准与方法
4.2.1 外观质量验收
· 防水层表面平整，无起鼓、褶皱、破损，搭接缝连续平顺
· 耐磨层色泽均匀，无漏涂、流挂，与基层粘结牢固
· 变形缝部位止水带居中安装，密封胶表面光滑，无气泡、裂纹
4.2.2 性能检测
· 不透水性：采用蓄水试验（水位高度200mm，持续24h），渗透量≤0.1L/m²·h
· 耐磨损性：采用Taber耐磨仪（负荷500g，转数1000次），质量损失≤50mg
· 耐腐蚀性：浸泡在pH=5和pH=10的溶液中30d，涂层无起泡、剥落，附着力下降≤20%
4.2.3 验收资料要求
· 防水材料出厂合格证、性能检测报告及进场复验报告
· 施工记录（包括环境温度、湿度、施工时间、操作人员等）
· 隐蔽工程验收记录及影像资料
· 性能检测报告（第三方检测机构出具）
· 质量评定报告（包含分项工程合格率、优良率等指标）
五、施工组织与管理
5.1 施工进度计划
采用Project软件进行进度控制，总工期45d，关键线路如下：
· 施工准备阶段（5d）：场地勘察→材料采购→设备进场→技术交底
· 基层处理阶段（8d）：基坑开挖→地基处理→混凝土浇筑→基层修整
· 防水层施工阶段（20d）：涂料防水层（5d）→HDPE膜铺设（8d）→耐磨层施工（7d）
· 验收整改阶段（7d）：外观检查→性能检测→问题整改→竣工验收
· 穿插作业安排：与洗煤厂生产计划协调，利用设备检修间隙（每天3h）进行关键部位施工，采用"两班制"（早班6:00-14:00，晚班16:00-24:00）提高效率
5.2 资源配置计划
5.2.1 人力资源
· 管理人员：项目经理1人、技术负责人1人、质量安全员1人、施工员2人
· 作业人员：防水工8人（持证上岗）、焊工4人（持特种设备操作证）、普工6人，高峰期总人数22人
5.2.2 机械设备
设备名称
型号规格
数量
主要参数
高压无气喷涂机
GPQ6C
2台
最大压力30MPa，流量6L/min
HDPE膜焊接机
WELDY
2台
温度控制精度±5℃，焊接速度0.5-3m/min
轻型井点降水设备
V60
4套
真空度65-70kPa，抽水量15m³/h
高压水枪
AR383
2台
工作压力15MPa，流量18L/min
热风枪
HG-600
4把
温度调节范围50-600℃
5.3 安全文明施工
5.3.1 安全防护措施
· 高空作业防护：设置1.2m高防护栏杆（间距≤2m），满挂密目安全网（网目密度≥2000目/100cm²），作业人员佩戴双钩安全带
· 临时用电管理：采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），电缆架空敷设（高度≥2.5m）
· 防火防爆措施：施工现场配备ABC型干粉灭火器（每50m²1组，每组2具），易燃材料存放距离火源≥10m，设置禁火标识
5.3.2 环境保护措施
· 扬尘控制：施工现场主要道路硬化（厚度150mm，C20混凝土），设置洗车平台（配备高压水枪和沉淀池），裸露场地覆盖防尘网（2000目）
· 废水处理：施工废水经三级沉淀池（总容积5m³）处理后回用，煤泥水采用压滤机（处理量2m³/h）脱水，干泥饼运至煤泥仓综合利用
· 噪声控制：高噪声设备（如空压机、破碎机）设置隔音棚（降噪量≥20dB），夜间（22:00-6:00）禁止施工，确需施工时噪声控制在55dB以下
六、质量保修与维护
6.1 保修范围与期限
· 保修范围：防水层、耐磨层、变形缝等防水构造及附属设施
· 保修期限：主体防水工程保修期5年，其中：
o 涂料防水层：保修5年（正常使用条件下）
o HDPE土工膜：保修10年（不含人为损坏）
o 耐磨防腐层：保修3年（磨损量≤0.5mm为合格）
6.2 日常维护措施
· 定期检查：每月进行外观检查，每季度进行性能检测（包括厚度、附着力、耐磨性），每年进行一次全面检测
· 清洁维护：每半年采用高压水枪（压力10MPa）冲洗沟体，清除煤泥沉积物（厚度不超过50mm）
· 局部修复：发现局部破损时，采用"补丁法"修复：
1. 清理破损区域（直径≥300mm），打磨基层
2. 涂刷基层处理剂，粘贴同材质补丁（搭接宽度≥100mm）
3. 周边密封处理，喷涂耐磨涂料（厚度≥1.5mm）
6.3 应急预案
· 渗漏应急处理：发现渗漏点后，立即采用快速堵漏剂（初凝时间≤5min）临时封堵，随后进行永久性修复
· 涂层大面积损坏：储备200m²应急防水材料，成立应急抢修小组（响应时间≤2h），确保24h内控制险情
· 环境污染应急：配备吸油棉（200kg）、中和剂（pH调节剂500kg）等物资，发生泄漏时立即围堵、吸附、中和处理
本方案通过系统的材料选择、科学的施工工艺和严格的质量控制，可确保洗煤厂水沟防水工程达到"不渗不漏、耐磨耐蚀、安全耐久"的目标，有效解决洗煤厂水沟长期存在的渗漏、腐蚀、磨损等问题，保障洗煤生产的连续稳定运行。施工完成后，水沟防水系统预计可承受：
· 煤泥水长期冲刷（流速1.5m/s）下5年无明显磨损
· pH值4-11范围内的化学介质腐蚀
· 0.5mm以内的结构变形而不产生渗漏
· 正常使用条件下5年内无需大修，全生命周期可达15年以上