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普陀污水处理池施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景
本工程位于上海市普陀区，为城市污水处理系统扩建项目核心构筑物，设计处理规模2万m³/d。污水处理池采用钢筋混凝土结构，主体为矩形全地下式水池，长68m、宽42m、深8.5m，总建筑面积2856㎡，混凝土总量约3800m³，钢筋用量420t。池体采用C35P8抗渗混凝土，基础形式为桩基承台+防水板结构，设计使用年限50年，抗震设防烈度7度。
1.2 主要结构特征
· 池体分区：分为格栅间、调节池、缺氧池、好氧池、沉淀池5个功能单元，各区间设置钢筋混凝土挡墙分隔，墙厚300-400mm
· 特殊构造：沉淀池设置直径1.2m中心导流筒，好氧池底部安装280套曝气装置预留套管（DN150），池壁预埋不锈钢爬梯及液位计套管
· 防水体系：采用"结构自防水+外防水"双重设防，外防水为1.5mm厚自粘聚合物改性沥青防水卷材（两道）+20mm厚防水保护层
1.3 工程地质条件
根据地质勘察报告，场地土层分布自上而下为：
1. ①层素填土：厚0.5-1.2m，松散状态
2. ②层粉质黏土：厚2.5-3.8m，软塑状态，地基承载力特征值fak=120kPa
3. ③层淤泥质黏土：厚4.8-6.5m，流塑状态，fak=80kPa，为主要软弱下卧层
4. ④层黏土：厚3.2-5.0m，可塑状态，fak=180kPa，为桩基持力层
地下水位埋深1.2-1.8m，对混凝土结构具弱腐蚀性（侵蚀性CO₂含量15mg/L）
二、施工总体部署
2.1 施工组织架构
成立项目经理部，配置以下管理岗位：
· 项目经理（1人）：负责全面协调管理
· 技术负责人（1人）：分管施工技术、方案编制
· 施工员（3人）：分区域负责现场施工管理
· 质量员（2人）：负责全过程质量监督
· 安全员（2人）：专职安全管理，其中1人持证上岗
· 材料员（1人）：负责材料采购验收
· 预算员（1人）：负责成本控制及签证管理
· 施工班组：木工班组（35人）、钢筋班组（25人）、混凝土班组（20人）、防水班组（12人）、架子班组（15人）
2.2 施工分区及流程
采用"分区流水、分段施工"方式，将工程划分为A、B两个施工大区：
· A区（格栅间+调节池+缺氧池）：先施工桩基→承台→底板→池壁→顶板
· B区（好氧池+沉淀池）：滞后A区15天开工，施工顺序与A区相同
· 关键线路：桩基施工（45d）→土方开挖（20d）→底板施工（30d）→池壁及柱施工（45d）→顶板施工（30d）→设备安装及防水施工（60d）
2.3 施工平面布置
· 材料堆放区：设置钢筋加工棚（30m×6m）、模板堆放区（20m×8m）、水泥罐（2个100t）、砂石料仓（分隔为3个区域，各50㎡）
· 机械设备布置：配置QTZ63塔吊（覆盖半径55m）1台、HZS50混凝土搅拌站1座、施工电梯1部、插入式振动棒8台、平板振动器4台
· 临时设施：办公区（集装箱式，200㎡）、生活区（300㎡）、配电房（20㎡，设置2个一级配电箱）、消防泵房（15㎡，配置2台消防水泵）
· 施工道路：环场设置6m宽临时施工道路，采用200mm厚C20混凝土硬化，两侧设置排水沟及洗车平台
三、主要施工方法
3.1 桩基工程
采用Φ600钻孔灌注桩，桩长28m，有效桩长25m，单桩承载力特征值1200kN，总桩数186根。
· 施工工艺：
1. 测量放线定桩位，采用GPS定位系统复核，偏差控制在50mm内
2. 钻机就位，调平机身，垂直度偏差≤1%
3. 泥浆护壁成孔：采用膨润土制备泥浆，泥浆比重控制在1.15-1.25之间，孔底沉渣厚度≤100mm
4. 钢筋笼制作安装：分节制作（每节长9m），主筋采用机械连接（直螺纹套筒），保护层设置6个Φ100mm混凝土垫块
5. 混凝土灌注：采用导管法水下灌注，导管埋深控制在2-6m，混凝土坍落度180-220mm，超灌高度≥0.8m
3.2 土方工程
· 开挖方案：采用"分层开挖、盆式开挖"法，分4层开挖，每层厚度2m，边坡坡度1:1.25，设置2道1.5m宽平台
· 支护体系：采用Φ800@600水泥土搅拌桩止水帷幕（桩长9m）+Φ609钢支撑（间距3m）支护体系，钢支撑设置2道，第一道距地面1.5m，第二道距坑底2.8m
· 降水措施：沿基坑周边设置轻型井点降水系统，井点管间距1.2m，埋深6m，配备8台真空泵，确保地下水位降至坑底以下0.5m
· 土方运输：配置3台PC200挖掘机、8辆15t自卸汽车，夜间运输车辆必须安装GPS定位系统及密闭加盖装置，弃土运至指定消纳场
3.3 钢筋工程
· 材料要求：钢筋采用HRB400E级，进场时需提供出厂合格证及力学性能报告，每60t为一批次进行见证取样送检
· 加工制作：
1. 钢筋表面除锈去污，调直机调直，冷拉率≤4%
2. 梁柱钢筋采用弯曲机加工，弯钩角度、弯弧内径符合设计要求（如135°弯钩平直段长度≥10d）
3. 好氧池池壁水平钢筋采用闪光对焊连接，接头面积百分率≤25%，沉淀池环形钢筋采用机械连接
· 安装要点：
1. 底板钢筋分上下两层，设置Φ16@1000mm马凳筋，间距1m梅花形布置
2. 池壁钢筋双排双向布置，水平筋在外，竖向筋在内，保护层厚度50mm（采用塑料垫块，间距500mm）
3. 预埋件固定：曝气装置套管采用钢筋支架固定，与池壁钢筋焊接连接，位置偏差控制在±10mm内
3.4 模板工程
采用18mm厚酚醛覆膜多层板（1220×2440mm）+50×100mm方木（间距250mm）+Φ48×3.5mm钢管支撑体系
· 底板模板：侧模采用砖胎膜（240mm厚MU10烧结砖，M5水泥砂浆砌筑），高度至底板上皮，内侧抹20mm厚1:2.5水泥砂浆找平层
· 池壁模板：
1. 采用"对拉螺栓+钢管加固"体系，对拉螺栓采用Φ14止水螺栓（中部焊接50×50×3mm止水片），横向间距500mm，竖向间距450mm
2. 模板拼缝粘贴5mm厚海绵条，外侧设置斜撑（与地面夹角45°-60°），每2m设置一道
3. 阴阳角采用定制角模，圆弧角部位采用15mm厚多层板加工成定型模板
· 顶板模板：支撑体系采用满堂脚手架，立杆间距800×800mm，扫地杆距地面200mm，水平杆间距1.5m，设置剪刀撑（每4跨一道）
3.5 混凝土工程
· 配合比设计：C35P8抗渗混凝土，掺加粉煤灰（掺量20%）及聚羧酸高效减水剂（掺量1.2%），初凝时间≥6h，终凝时间≤12h
· 浇筑方案：
1. 底板混凝土：分A、B两区连续浇筑，采用"斜面分层"法，分层厚度500mm，使用6台插入式振动棒（3台备用），振捣时间15-30s
2. 池壁混凝土：分段浇筑，每段长度≤15m，采用"分层分段"法，每层高度300mm，振动棒插入下层混凝土50mm，避免漏振
3. 顶板混凝土：采用"推移式"连续浇筑，从一端向另一端推进，表面采用抹光机压实抹光，初凝前进行二次抹面
· 养护措施：覆盖塑料薄膜+阻燃棉被养护，养护时间≥14d，池壁采用喷淋养护（每天洒水4次），混凝土内外温差控制在25℃以内
3.6 防水工程
· 基层处理：混凝土表面平整度≤5mm/2m，阴阳角做成圆弧角（半径50mm），蜂窝麻面采用1:2.5水泥砂浆修补
· 卷材施工：
1. 涂刷基层处理剂（冷底子油），干燥时间≥4h
2. 采用"满粘法"施工，卷材长边搭接宽度100mm，短边搭接宽度150mm，搭接部位采用热风焊接
3. 立面与平面转角处卷材应上翻至池壁顶部200mm，收头采用金属压条固定+密封胶封边
· 保护层施工：卷材防水层验收合格后，及时施工20mm厚1:2.5水泥砂浆保护层，内掺聚丙烯抗裂纤维（掺量0.9kg/m³）
四、质量保证措施
4.1 质量管理体系
建立"三检制"质量管理制度（自检、互检、交接检），设置以下质量控制点：
· 关键工序控制点：桩基施工（桩位偏差、桩身完整性）、钢筋连接（接头力学性能）、混凝土抗渗性能、防水层粘结强度
· 质量验收程序：班组自检→质检员专检→监理验收→第三方检测，每个检验批留存影像资料
4.2 试验检测计划
材料名称
检验项目
取样频率
标准依据
钢筋
屈服强度、抗拉强度、伸长率
60t/批
GB/T 1499.2-2018
防水卷材
拉力、最大拉力时延伸率、不透水性
10000㎡/批
GB 18242-2008
混凝土试块
抗压强度、抗渗性能
每50m³/1组、每500m³/1组
GB 50208-2011
4.3 常见质量问题防治
· 混凝土裂缝控制：
1. 原材料控制：石子含泥量≤1%，砂子含泥量≤3%
2. 施工措施：分层浇筑厚度≤500mm，振捣密实，避免过振漏振
3. 养护控制：终凝后立即覆盖养护，保持表面湿润14d以上
· 钢筋保护层偏差控制：
1. 采用定型塑料垫块，强度≥C30，数量每㎡不少于4个
2. 绑扎牢固，垫块与钢筋采用扎丝绑扎，避免移位
3. 混凝土浇筑前专人检查，不合格及时调整
五、安全文明施工
5.1 安全管理措施
· 安全教育培训：进场工人必须进行三级安全教育（公司、项目、班组），特种作业人员持证上岗，每日开展"三违"检查
· 高处作业防护：
1. 基坑周边设置1.2m高防护栏杆（两道横杆），刷红白警示漆，悬挂安全警示标志
2. 作业层搭设1.8m宽脚手板，满铺且固定牢固，设置18cm高挡脚板
3. 高度超过2m作业必须系挂安全带，安全带高挂低用
· 临时用电管理：
1. 采用TN-S接零保护系统，设置三级配电两级保护
2. 配电箱上锁，专人管理，每半月进行一次绝缘检测
3. 潮湿环境作业使用36V安全电压，手持电动工具安装漏电保护器（动作电流≤15mA）
5.2 文明施工措施
· 扬尘控制：
1. 施工现场出入口设置洗车平台（长8m×宽4m），配备高压水枪及三级沉淀池
2. 易扬尘材料（水泥、砂子）采用封闭料仓存放，运输车辆必须覆盖篷布
3. 土方开挖期间每日洒水降尘不少于4次，PM10浓度超过0.5mg/m³时停止作业
· 噪声控制：
1. 夜间施工（22:00-6:00）办理夜间施工许可证，噪声控制在55dB以内
2. 破碎机、切割机等设备设置隔音棚，作业时间限制在8:00-18:00
3. 木工加工棚采用封闭结构，内置吸声材料
六、环境保护措施
6.1 废水处理
· 设置三级沉淀池（总容积50m³），施工废水经沉淀处理后回用（用于洒水降尘），回用率≥80%
· 食堂设置隔油池（容积3m³），生活污水经处理后排入市政污水管网
· 油料库房设置防渗池（采用200mm厚C20混凝土+1.5mm厚HDPE防渗膜），防止油料泄漏污染土壤
6.2 固体废弃物管理
· 垃圾分类存放：设置可回收垃圾（钢筋头、废木料）、建筑垃圾（混凝土块、碎石）、危险废物（废油漆桶、废机油）三类收集点
· 建筑垃圾日产日清，运输至指定消纳场，危险废物交由有资质单位处置，建立转运台账
· 施工现场设置封闭式垃圾站（10m×6m），每日进行消毒处理
6.3 水土保持
· 基坑周边设置排水沟（300mm×400mm）及集水井（1m×1m×1.5m），防止雨水冲刷边坡
· 裸露土地采用防尘网（2000目）覆盖，覆盖率100%
· 施工完成后及时进行场地恢复，种植乡土树种（女贞、紫薇等），绿化面积≥30%
七、应急预案
7.1 基坑坍塌应急预案
· 预警机制：
1. 监测频率：基坑开挖期间1次/d，雨后加密至2次/d
2. 预警值：坡顶位移≥50mm，沉降≥30mm，支护结构倾斜≥0.1%H
· 应急响应：
1. 立即停止坑内作业，组织人员疏散至安全区域
2. 坡顶卸载（清除5m范围内堆载），设置反压土袋（高度1.5m）
3. 采用Φ200mm钢管临时加固（间距1m），必要时进行注浆加固（水灰比1:1水泥浆）
7.2 火灾应急预案
· 消防设施配置：
1. 施工现场每50㎡配置2具4kg干粉灭火器，木工棚、油漆库等重点部位增设至4具
2. 设置消防水池（容积50m³）及消防水泵（扬程30m），保证消防用水
· 应急处置：
1. 初期火灾采用灭火器扑救，电气火灾先切断电源
2. 火势扩大时拨打119报警，组织人员疏散，启动应急水泵
3. 成立义务消防队（15人），每月进行1次消防演练
7.3 触电应急预案
· 预防措施：定期检查用电设备绝缘性能，破损电缆立即更换，非电工严禁接线
· 急救流程：
1. 立即切断电源或使用干燥木棒使触电者脱离电源
2. 将伤员移至通风干燥处，检查呼吸心跳，必要时进行心肺复苏
3. 拨打120急救电话，同时向项目应急指挥部报告
八、施工进度计划
8.1 关键节点控制
工作内容
计划工期
开始时间
完成时间
责任人
施工准备
15d
2025.3.1
2025.3.15
项目经理
桩基工程
45d
2025.3.16
2025.4.30
施工员A
土方开挖
20d
2025.5.1
2025.5.20
施工员B
底板施工
30d
2025.5.21
2025.6.20
施工员A
池壁及柱施工
45d
2025.6.21
2025.8.4
施工员B
顶板施工
30d
2025.8.5
2025.9.3
施工员A
防水工程
25d
2025.9.4
2025.9.28
施工员B
设备安装
40d
2025.9.29
2025.11.7
技术负责人
竣工验收
10d
2025.11.8
2025.11.17
项目经理
8.2 进度保证措施
· 资源保障：提前储备30%的周转材料（模板、方木等），高峰期增加劳务人员至120人
· 技术保障：采用盘扣式脚手架（搭设速度提高50%），推广应用BIM技术进行碰撞检查，减少返工
· 制度保障：实行周进度考核，延误超过3d编制赶工方案，采取夜间施工（办理许可）、增加作业面等措施
九、验收标准及程序
9.1 验收依据
· 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2015）
· 《地下防水工程质量验收规范》（GB 50208-2011）
· 《给水排水构筑物工程施工及质量验收规范》（GB 50141-2008）
· 设计图纸及变更文件、施工组织设计
9.2 验收程序
1. 检验批验收：由监理工程师组织，施工单位质检员参加，验收合格签署记录
2. 分项工程验收：专业监理工程师组织，施工单位项目技术负责人参加
3. 分部工程验收：总监理工程师组织，施工单位项目经理、技术负责人参加
4. 单位工程验收：建设单位组织，施工、监理、设计、勘察单位参加，质监站监督
9.3 功能性试验
· 满水试验：分三次充水（每次充水高度1/3），每次间隔24h，水位观测持续72h，渗水量≤2L/(m²·d)
· 闭水试验：管道安装完成后进行，试验水头为设计水头+2m，渗水量≤0.05L/(m·min)
· 结构性能检测：委托第三方检测机构进行混凝土强度回弹、钢筋保护层厚度检测，合格率≥90%
十、技术创新与应用
10.1 BIM技术应用
· 模型构建：建立全专业BIM模型（建筑、结构、机电），碰撞检查消除35处管线冲突
· 进度管理：4D进度模拟，对比计划与实际进度偏差，提前预警关键线路延误风险
· 质量管理：移动端质量验收系统，现场拍照上传，实时生成质量问题整改单
10.2 绿色施工技术
· 建筑垃圾再利用：桩基钻渣经破碎筛分后作为路基填料，再利用率达60%
· 太阳能应用：临建区安装20kW太阳能发电系统，满足办公区用电需求
· 雨水回收系统：收集面积1200㎡，年回收雨水3000m³，用于绿化灌溉及降尘
10.3 新型材料应用
· 自愈合混凝土：在沉淀池底板混凝土中掺入微生物菌剂（巴氏芽孢杆菌），实现裂缝自修复（宽度≤0.3mm）
· 超高性能混凝土：导流筒采用UHPC材料（抗压强度≥150MPa），厚度减少40%
· 预铺反粘防水卷材：底板防水层采用预铺反粘工艺，粘结强度≥1.5MPa，施工效率提高50%
本方案针对普陀污水处理池工程特点，从施工部署、关键技术、质量安全控制等方面进行了系统规划，可作为工程实施的指导性文件。施工过程中应根据实际情况动态调整，确保工程质量、安全、进度目标全面实现。