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曝气絮凝沉淀池施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景
本工程为市政污水处理厂升级改造项目中的关键水处理单元，设计规模为5万m³/d，采用"曝气+絮凝沉淀"一体化工艺。构筑物主体为钢筋混凝土结构，平面尺寸35m×18m，池体深度6.5m，有效水深5.8m。项目建成后将显著提升污水厂SS去除率及磷的去除效果，出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。
1.2 主要结构参数
项目
参数指标
项目
参数指标
池体总长
35.2m
池体总宽
18.4m
结构形式
半地下式钢筋混凝土结构
混凝土强度等级
C30/P6（抗渗）
池壁厚度
400mm
底板厚度
600mm
垫层混凝土
C15
钢筋保护层
迎水面50mm/背水面30mm
1.3 主要施工内容
· 土方开挖及基坑支护工程
· 钢筋混凝土结构施工（含底板、池壁、梁柱、顶板）
· 曝气系统安装（含曝气盘、布气管、鼓风机管路）
· 絮凝系统安装（含混合搅拌器、药剂投加装置）
· 排泥系统安装（含刮泥机、排泥管、污泥泵）
· 电气及自控系统安装
· 防腐及试水试验
二、施工总体部署
2.1 施工平面布置
施工现场划分三个功能区：
· 材料加工区：设置钢筋加工棚（30m×8m）、模板堆放区（20m×6m）、木材加工区（15m×5m），配备切断机、弯曲机、调直机等设备
· 材料堆放区：划分水泥罐（2个100t）、砂石料仓（300m²）、钢筋原材区（20m×15m），设置防雨棚及排水设施
· 办公生活区：采用集装箱式临建，设置项目经理部、监理办公室、工人宿舍及食堂，总占地面积500m²
2.2 施工流程规划
graph TD
A[施工准备] --> B[土方开挖]
B --> C[基坑支护]
C --> D[垫层施工]
D --> E[防水层施工]
E --> F[底板钢筋绑扎]
F --> G[底板模板安装]
G --> H[底板混凝土浇筑]
H --> I[池壁钢筋绑扎]
I --> J[池壁模板安装]
J --> K[池壁混凝土浇筑]
K --> L[顶板施工]
L --> M[设备安装]
M --> N[管道安装]
N --> O[电气安装]
O --> P[防腐施工]
P --> Q[试水试验]
Q --> R[竣工验收]
2.3 施工进度计划
· 总工期：150日历天
· 关键线路：土方开挖→底板施工→池壁施工→顶板施工→设备安装→试水试验
· 里程碑节点：
o 基坑开挖完成：第15天
o 底板混凝土浇筑：第40天
o 主体结构封顶：第90天
o 设备安装完成：第120天
o 试水试验完成：第140天
三、主要施工方法
3.1 土方开挖工程
3.1.1 开挖方案
· 采用机械分层开挖，每层深度2m，坡度1:0.75，结合土钉墙支护
· 开挖机械选用2台PC200挖掘机，1台长臂挖掘机处理边坡
· 基底预留300mm人工清底，避免机械扰动持力层
· 基坑周边设置排水沟（300mm×400mm）及集水井（800mm×800mm×1000mm），配备4台Φ100污水泵排水
3.1.2 基坑支护
· 采用土钉墙支护体系，土钉长度6m/9m间隔布置，直径Φ110mm，倾角15°
· 喷射混凝土面层厚100mm，强度C20，内置Φ6.5@200×200钢筋网
· 坡顶设置1.2m高防护栏杆及2m宽硬化路面，配备沉降观测点8个
3.2 钢筋混凝土工程
3.2.1 底板施工
1. 钢筋工程
o 底板钢筋采用双层双向布置，下层Φ20@150，上层Φ18@200，上下层间距400mm
o 设置Φ16@1000mm马凳筋，梅花形布置，高度400mm
o 钢筋连接：直径≥20mm采用直螺纹套筒连接，其余采用绑扎搭接（搭接长度45d）
o 预埋件安装：曝气系统固定件、液位计套管等提前定位，与钢筋骨架焊接固定
2. 模板工程
o 采用18mm厚酚醛覆膜多层板，50×100mm方木背楞，间距300mm
o 支撑系统采用Φ48×3.5mm钢管，立杆间距600×600mm，扫地杆距地200mm
o 模板接缝处粘贴5mm厚海绵条，确保严密不漏浆
o 模板安装完成后进行尺寸复核，允许偏差：轴线±5mm，标高±5mm，截面尺寸±10mm
3. 混凝土工程
o 采用商品混凝土C30/P6，坍落度180±20mm，掺加粉煤灰（掺量20%）及聚羧酸系减水剂
o 浇筑方式：分区分段连续浇筑，采用2台汽车泵从两端向中间推进
o 振捣采用Φ50插入式振捣棒，振捣间距≤500mm，振捣时间15-30s
o 养护：覆盖塑料薄膜+阻燃棉被，养护期不少于14天，保持混凝土表面湿润
3.2.2 池壁施工
1. 钢筋工程
o 池壁内外侧钢筋均为Φ16@150，水平筋Φ14@200，拉筋Φ10@600×600mm梅花形布置
o 转角处增设加强筋，长度1500mm，每角4根Φ16
o 预留洞口周边设置加强环，环筋Φ14@100mm，洞口尺寸≥300mm时设过梁
2. 模板工程
o 采用15mm厚双面覆膜竹胶板，50×100mm方木竖楞（间距250mm），Φ48×3.5mm钢管横楞（间距600mm）
o 对拉螺栓采用Φ14止水螺栓，间距600×600mm，中部设置50×50×3mm止水片
o 模板安装时设置斜撑，确保垂直度偏差≤3mm/m，全高≤15mm
3. 混凝土工程
o 采用分层浇筑法，每层高度500mm，布料点间距≤2m
o 施工缝留在底板以上500mm处，设置3mm厚止水钢板（300mm宽）
o 混凝土浇筑完成后12h内覆盖养护，墙顶设置喷淋系统，保持湿润
3.3 曝气系统安装
3.3.1 曝气装置安装
· 曝气盘安装：采用Φ215mm膜片式曝气盘，安装间距800×800mm，共计1260个
· 安装流程：
1. 曝气支管安装（UPVC管Φ63mm，壁厚8mm）
2. 曝气盘底座固定（与支管法兰连接，密封垫采用EPDM橡胶）
3. 膜片安装（检查膜片无破损，均匀拧紧压盖螺栓）
4. 气泡均匀性检测（通气试验，确保无堵塞、无偏吹）
3.3.2 布气管道安装
· 主管采用DN200无缝钢管，支管采用UPVC管，法兰连接
· 管道安装坡度0.005，坡向排水点
· 管道支架间距：钢管≤2m，UPVC管≤1.5m，支架采用∠50×5角钢
· 管道安装完成后进行气压试验：试验压力0.15MPa，保压30min，压力降≤0.02MPa
3.4 絮凝系统安装
3.4.1 混合搅拌器安装
· 安装2台立式搅拌器（功率5.5kW，转速120r/min），对称布置
· 安装流程：
1. 搅拌轴垂直度校正（偏差≤0.5mm/m）
2. 叶轮与池底间距调整（保持300±20mm）
3. 电机接线及绝缘测试（绝缘电阻≥0.5MΩ）
4. 试运行（空载运行2h，检查有无异常振动及噪音）
3.4.2 药剂投加装置安装
· 安装PAC投加系统（2套，一用一备），包含溶解箱（2m³）、投加泵（Q=500L/h，H=15m）
· 管路采用UPVC材质，阀门选用耐腐蚀球阀
· 安装液位计（超声波式）及计量泵（精度±1%）
· 系统调试：进行药剂配比试验，调整投加量0.1-0.3mg/L
3.5 排泥系统安装
3.5.1 刮泥机安装
· 采用中心传动单管吸泥机（直径16m，功率1.5kW）
· 安装步骤：
1. 中心支座安装（水平度偏差≤0.5mm/m）
2. 驱动装置安装（与中心轴垂直度偏差≤1mm）
3. 刮泥板安装（与池底间隙5-10mm，误差±2mm）
4. 试运行（连续运行4h，检查刮泥效果及噪音）
3.5.2 排泥管路安装
· 排泥主管采用DN200铸铁管，支管DN100不锈钢管
· 安装坡度0.01，坡向排泥井
· 管道安装完成后进行水压试验：试验压力0.6MPa，保压1h，压力降≤0.05MPa，无渗漏
四、质量保证措施
4.1 原材料控制
· 水泥：选用P.O42.5R水泥，进场时提供出厂合格证及3d、28d强度报告
· 钢筋：进场时按批进行力学性能和重量偏差检验，每批≤60t
· 防水材料：选用SBS改性沥青防水卷材（4mm厚），提供耐热度、低温柔性等检测报告
· 外加剂：选用聚羧酸系高效减水剂，掺量1.2-1.5%，与水泥适应性试验合格后方可使用
4.2 施工过程控制
1. 测量控制
o 建立三级复核制度：施工队初测→项目部复测→监理验收
o 平面控制网：设置6个永久控制点，采用全站仪测量，精度±5mm
o 高程控制：布设4个水准点，闭合差≤±12√L mm（L为路线长度km）
2. 混凝土质量控制
o 配合比设计：提前28天进行试配，满足强度、抗渗、工作性要求
o 坍落度检测：每车混凝土进场检测，允许偏差±20mm
o 抗裂措施：
§ 控制混凝土入模温度≤30℃
§ 夏季施工时采用低水化热水泥，掺加粉煤灰
§ 预埋DTS光纤测温系统，监控内外温差≤25℃
3. 防水施工控制
o 基层处理：平整度≤5mm/2m，阴阳角做成圆弧（半径50mm）
o 卷材铺贴：采用热熔法施工，搭接宽度100mm，接缝处溢出热熔沥青
o 防水层验收：雨后或淋水试验2h，无渗漏为合格
4.3 质量验收标准
项目
允许偏差
检验方法
检验频率
轴线位置
±15mm
全站仪或经纬仪
每50m测3点
截面尺寸
+8mm,-5mm
尺量
每20m测3处
表面平整度
8mm
2m靠尺和塞尺
每20m测3处
垂直度
5mm
线坠和尺量
每20m测2处
预埋件位置
10mm
尺量
每件
五、安全文明施工
5.1 安全管理措施
· 建立安全生产责任制，配备专职安全员3名，特种作业人员持证上岗
· 危险性较大分部分项工程编制专项施工方案（基坑支护、模板工程、吊装工程）
· 临边防护：基坑周边设置1.2m高防护栏杆，刷红白警示漆，挂密目安全网
· 脚手架：采用双排落地式脚手架，立杆间距1.5m，步距1.8m，搭设完成后验收挂牌
· 消防管理：配备8kg干粉灭火器20个，消防沙2m³，消防水管接至作业面
5.2 文明施工措施
· 施工道路硬化：采用200mm厚C20混凝土，设置排水沟及洗车平台
· 扬尘控制：出入口设置雾炮机，裸土覆盖防尘网（2000目），车辆出场冲洗
· 噪声控制：昼间≤70dB，夜间≤55dB，破碎机等设备设置隔音棚
· 垃圾分类：设置可回收、不可回收、危险废物三类垃圾桶，专人负责清运
5.3 环境保护措施
· 废水处理：设置三级沉淀池（10m³），施工废水经处理后回用
· 废气控制：水泥罐安装袋式除尘器，焊接作业采用烟尘净化器
· 固废处理：建筑垃圾分类存放，危险废物交由有资质单位处置
· 水土保持：基坑周边设置截水沟，防止雨水冲刷边坡引起水土流失
六、试水试验方案
6.1 满水试验
1. 试验准备
o 清理池内杂物，检查结构表面有无裂缝、蜂窝等缺陷
o 封堵预留洞口，安装水位观测标尺（精度1mm）
o 设置水位测针，在池壁不同高度布设3个测点
2. 试验程序
o 注水：分三次进行，每次注水为设计水深的1/3，每次间隔24h
o 水位观测：注水至设计水位后，开始测读水位下降值，延续观测72h
o 渗水量计算：渗水量=（水位下降值×池底面积）/（试验时间×池壁周长×水位高度）
o 合格标准：渗水量≤2L/(m²·d)
6.2 功能性试验
1. 曝气系统试验
o 通气试验：开启鼓风机，风压0.06MPa，检查曝气盘曝气均匀性
o 氧转移效率测试：采用溶氧仪测定水中溶解氧浓度，效率≥18%
2. 絮凝系统试验
o 搅拌器试运行：空载运行2h，负载运行4h，轴承温升≤40℃
o 药剂投加精度测试：设定不同投加量，实测值与设定值偏差≤±2%
3. 排泥系统试验
o 刮泥机试运行：连续运行8h，检查刮泥板与池底贴合度
o 排泥能力测试：测定排泥浓度（≥2%）及排泥量（符合设计值）
七、施工应急预案
7.1 基坑坍塌应急预案
· 预警机制：监测数据超过预警值（位移≥5mm/d，沉降≥3mm/d）立即启动预案
· 应急物资：储备沙袋200袋，Φ48钢管500m，木方20m³，应急照明设备10套
· 处置措施：
1. 立即停止坑内作业，组织人员撤离
2. 坡顶卸载，坡脚堆码沙袋反压
3. 对坍塌部位采用速凝混凝土回填
4. 增设临时支护（钢管斜撑或锚索）
7.2 混凝土裂缝应急预案
· 表面裂缝处理：宽度<0.2mm时，采用环氧树脂浆液封闭
· 深层裂缝处理：宽度≥0.2mm时，采用压力注浆（环氧树脂注浆液）
· 施工工艺：
1. 裂缝清理：采用钢丝刷清除表面浮渣
2. 钻孔埋管：沿裂缝走向每300mm钻一个注浆孔，埋设防漏注浆嘴
3. 压力注浆：注浆压力0.3-0.5MPa，从下往上顺序进行
4. 固化养护：养护7天，进行压水试验（压力0.2MPa，30min无渗漏）
7.3 触电应急预案
· 现场配备急救箱（含心脏除颤仪、绝缘手套、绝缘棒）
· 应急响应：
1. 立即切断电源或使用绝缘工具使伤者脱离电源
2. 检查呼吸心跳，必要时进行心肺复苏
3. 局部电击伤处理：清洁伤口，用无菌纱布包扎
4. 送医院救治，记录事故经过及伤情
八、验收标准与流程
8.1 验收标准
· 执行《给水排水构筑物工程施工及质量验收规范》GB 50141-2008
· 混凝土结构验收：表面平整度≤8mm，垂直度≤5mm，无露筋、蜂窝、孔洞
· 设备安装验收：传动部分运转平稳，无异常噪音（≤85dB），密封部位无渗漏
· 管道安装验收：压力试验合格，坡度符合设计要求，支架间距偏差≤100mm
8.2 验收流程
1. 分项工程验收：每个分项工程完成后，施工单位自检合格报监理验收
2. 分部工程验收：包含地基与基础、主体结构、设备安装等分部
3. 单位工程验收：施工单位提交竣工资料，监理组织初验，建设单位组织正式验收
4. 试运行验收：连续稳定运行30天，各项指标达到设计要求
5. 竣工验收备案：整理竣工资料（含隐蔽工程记录、试验报告、质量评定等）报质监站备案
九、技术档案管理
9.1 资料收集范围
· 工程技术文件：施工图纸、设计变更、洽商记录、技术交底记录
· 质量保证文件：材料合格证、试验报告、检测记录、隐蔽工程验收记录
· 施工记录文件：施工日志、测量记录、混凝土浇筑记录、设备安装记录
· 验收文件：分项工程验收记录、分部工程验收记录、单位工程验收记录
9.2 资料管理要求
· 资料整理执行《建设工程文件归档规范》GB/T 50328-2014
· 竣工图编制：凡有变更的部位均需绘制竣工图，加盖竣工图章
· 资料归档：纸质资料一式四份（建设单位、监理单位、施工单位、档案馆各一份），电子资料U盘备份
· 保存期限：工程档案保存期限为永久，其他资料保存期限不少于5年
本方案针对曝气絮凝沉淀池施工全过程进行了系统规划，施工过程中需严格执行相关规范标准，确保工程质量符合设计要求。各分部分项工程施工前应编制详细的技术交底文件，组织施工人员进行培训，特种作业人员必须持证上岗。施工过程中加强质量检查与安全监督，及时整改发现的问题，确保工程顺利完成。