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济宁地下污水池施工方案
一、工程概况
1.1 项目背景
本工程位于山东省济宁市任城区，为市政污水处理配套设施，设计总容积500m³，采用地下式钢筋混凝土结构，埋深6.5m。项目建成后将服务周边3个社区及2家小型企业，日处理污水量800m³，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准。
1.2 地质气候条件
场地地貌属黄河冲积平原，地层分布为：①素填土（厚0.5-1.2m）→②粉质黏土（厚2.5-4.0m，承载力特征值180kPa）→③粉细砂（厚3.0-5.0m，地下水位埋深2.8m）。地下水中硫酸盐含量1200-1500mg/L，氟化物浓度1.2-1.8mg/L，对混凝土结构具弱腐蚀性。气候属温带季风气候，年均降水量700mm，集中在7-9月，冬季极端低温-12℃，土壤最大冻结深度0.6m。
1.3 主要技术参数
项目
参数指标
项目
参数指标
结构形式
现浇钢筋混凝土箱型结构
抗渗等级
P8
平面尺寸
25m×20m（分2格）
混凝土强度
C35
池体高度
5.2m
保护层厚度
迎水面40mm，背水面30mm
底板厚度
300mm
设计使用年限
50年
侧壁厚度
250mm
抗震设防烈度
6度（0.05g）
二、施工总体部署
2.1 施工流程
测量放线→基坑开挖→降水支护→地基处理→垫层施工→防水层施工→底板钢筋混凝土→侧壁钢筋混凝土→顶板施工→设备安装→防腐工程→试水试验→基坑回填→绿化恢复
2.2 施工分区
工程划分为A、B两个施工段平行作业，A段包含进水区、格栅间及调节池，B段包含生物处理区、沉淀池及消毒池。关键线路控制：基坑支护（15d）→结构混凝土施工（45d）→设备安装调试（30d），总工期150日历天。
2.3 资源配置
· 机械设备：反铲挖掘机2台（1m³）、长臂挖掘机1台（6m）、振动压路机1台（20t）、混凝土输送泵2台（HBT80）、插入式振捣器8台、潜水泵6台（Φ150mm）、全站仪1台、水准仪2台。
· 材料储备：P.O42.5水泥（300t）、HRB400E钢筋（85t）、C35抗渗混凝土（650m³）、玻璃鳞片胶泥（2.5t）、HDPE土工膜（1.5mm，600㎡）。
· 劳动力：木工35人、钢筋工25人、混凝土工20人、防水工12人、架子工10人、特种作业人员8人（持证上岗）。
三、关键施工工艺
3.1 基坑工程
3.1.1 降水系统
采用轻型井点+管井联合降水，沿基坑周边布置Φ600mm管井12口，井深15m，间距15m，配置15kW深井泵持续抽水，确保地下水位降至基底以下1m。井点管采用Φ50mm钢管，间距1.2m，滤管长度1.5m，埋设深度4.5m，真空泵组抽排能力不低于15m³/h。
3.1.2 支护结构
基坑开挖深度6.5m，采用“钢板桩+内支撑”支护体系。SP-IV型拉森钢板桩（长9m）沿坑边密排，顶部设置2道Φ200mm钢管内支撑，水平间距3m，采用液压千斤顶预加轴力（第一道30kN，第二道50kN）。坑底设置1.2m宽排水沟及8个集水井（Φ800mm），配备Φ100mm潜水泵应急排水。
3.1.3 土方开挖
分三层开挖：第一层（-2.0m）采用反铲挖掘机整体开挖，第二层（-4.5m）长臂挖掘机配合，第三层（-6.5m）人工清底。机械开挖预留300mm保护层，严禁超挖。挖出的土方除预留1000m³用于回填外，其余外运至指定弃土场，运距8km。
3.2 结构工程
3.2.1 钢筋工程
· 底板钢筋采用双层双向布置，上层钢筋Φ20@150，下层钢筋Φ22@150，设置Φ16@150马凳筋（间距1.2m），梅花形布置。
· 侧壁水平筋Φ18@150，竖向筋Φ20@150，拉筋Φ8@450×450（梅花形），钢筋连接：直径≥20mm采用直螺纹套筒连接（I级接头），直径＜20mm采用绑扎搭接（搭接长度55d）。
· 钢筋保护层采用C35预制垫块，迎水面为环形垫块，间距800mm，梅花形布置。
3.2.2 模板工程
· 采用18mm厚酚醛覆膜多层板（1220×2440mm），背楞为50×100mm方木（间距300mm），竖楞采用Φ48×3.5mm双钢管（间距600mm）。
· 对拉螺栓设置：侧壁采用Φ14mm止水螺栓（中部焊50×50×3mm止水片），横向间距600mm，竖向间距450mm。
· 模板安装偏差控制：轴线位置≤5mm，截面尺寸±5mm，垂直度≤3mm/2m，表面平整度≤2mm。
3.2.3 混凝土工程
· 采用商品混凝土，罐车运输（运距12km），输送泵浇筑。底板分2次浇筑，不留施工缝；侧壁设水平施工缝（距底板面500mm），采用300mm宽钢板止水带（δ=3mm）。
· 混凝土振捣：采用Φ50mm振捣棒（移动间距≤300mm），快插慢拔，振捣至表面泛浆无气泡。初凝前进行二次抹面，覆盖薄膜养护14d。
· 抗裂措施：掺加聚丙烯纤维（0.9kg/m³）及膨胀剂（UEA，掺量8%），控制入模温度≤30℃，内外温差≤25℃，冬季施工采用综合蓄热法养护（覆盖电热毯+阻燃棉被）。
3.3 防水防腐工程
3.3.1 结构自防水
· 混凝土配合比：水泥:砂:石=1:1.85:3.2，水胶比0.42，粉煤灰掺量15%，矿粉掺量10%，高效减水剂掺量1.2%。
· 抗裂构造：侧壁每15m设一道诱导缝，内置Φ16mm膨胀加强带，带宽2m，掺加HEA膨胀剂（掺量12%）。
3.3.2 外防水
· 垫层顶面涂刷2mm厚非固化橡胶沥青防水涂料+1.5mm厚HDPE自粘胶膜防水卷材（空铺法）。
· 侧壁采用“水泥基渗透结晶型防水涂料（1.5mm）+改性沥青防水卷材（4mm）”，卷材搭接宽度100mm，采用热熔法施工。
3.3.3 内防腐
· 池体内表面采用“基层处理→底漆→玻璃鳞片胶泥（2mm）→面漆”体系，分3遍涂抹，每遍厚度0.6-0.8mm，实干后进行电火花检测（30kV无击穿）。
· 阴阳角处做50mm圆弧过渡，管道穿池壁处采用“预埋防水套管+遇水膨胀止水环+柔性密封膏”三重密封。
四、材料选择与质量控制
4.1 主要材料技术要求
材料名称
关键指标要求
检验标准
钢筋
抗拉强度≥400MPa，屈服强度≥360MPa，断后伸长率≥16%
GB/T 1499.2-2018
防水材料
耐热度≥180℃，低温柔性≤-25℃，不透水性0.3MPa·30min无渗漏
GB 18242-2008
玻璃鳞片胶泥
固化时间24h，弯曲强度≥30MPa，附着力≥5MPa，耐硫酸（10%）浸泡30d无变化
HG/T 4362-2012
混凝土外加剂
膨胀剂限制膨胀率≥0.025%，减水剂减水率≥25%，氯离子含量≤0.1%
GB 23439-2017
4.2 材料进场验收
· 实行“三检制”：查验出厂合格证、质保单→外观检查→见证取样复试，合格后方可使用。
· 钢筋每60t为一批，取样检测屈服强度、抗拉强度、伸长率及冷弯性能；防水材料每1000㎡为一批，检测不透水性、拉力、延伸率；混凝土试块每100m³留置1组标养试块，每500m³留置1组抗渗试块。
4.3 过程质量控制
· 测量控制：建立三级复核制度，采用2mm级全站仪进行轴线放样，±0.000标高引测至周边3个永久水准点。
· 混凝土质量：采用坍落度仪（每车检测）、含气量测定仪（每班2次）、回弹仪（7d/28d强度检测）进行过程监控，抗渗试块在标准养护28d后进行水压试验（0.8MPa恒压8h无渗漏）。
· 隐蔽工程：验收内容包括钢筋规格、间距、保护层厚度、预埋件位置、防水层完整性等，留存影像资料并签署验收记录。
五、设备安装与调试
5.1 主要设备配置
设备名称
型号规格
数量
安装位置
技术参数
潜水排污泵
50QW25-15-2.2
4台
集水井
Q=25m³/h，H=15m，N=2.2kW
格栅除污机
GSHZ-800
1台
进水区
栅隙10mm，功率1.5kW
曝气系统
盘式曝气器
120个
生物池
氧利用率28%，服务面积0.5㎡
污泥回流泵
QW100-150-15-11
2台
沉淀池
Q=150m³/h，H=15m，N=11kW
紫外线消毒设备
ZWX-320
1套
消毒池
处理量800m³/h，功率32kW
5.2 安装工艺要点
· 泵类设备：采用“二次灌浆法”安装，基础平整度≤2mm/m，联轴器同心度偏差≤0.05mm（径向）、≤0.1mm（轴向），单机试运行2h，轴承温升≤40℃。
· 管道安装：DN≥300mm采用螺旋缝焊接钢管（焊接连接），DN＜300mm采用UPVC管（橡胶圈接口），坡度控制：重力流管道≥0.003，压力管道≥0.002。
· 电气系统：电缆桥架安装水平度≤2mm/m，垂直度≤3mm/m，接地电阻≤4Ω，绝缘电阻≥1MΩ，PLC控制柜与现场仪表采用MODBUS通讯协议。
5.3 调试方案
· 单机调试：检查设备运转平稳性、有无异常噪音、密封性能，记录电流、电压、转速等参数。
· 联动试车：模拟正常工况进行全系统运行，测试各工艺单元匹配性，连续运行72h，重点监控：
o 处理水量：800m³/h（±5%）
o 曝气量：3-5m³/m³·h
o 污泥浓度：2500-3500mg/L
o 出水水质：COD≤50mg/L，NH3-N≤5mg/L，TP≤0.5mg/L
六、安全文明施工
6.1 危险源辨识与控制
危险源类别
风险等级
控制措施
基坑坍塌
重大
坡率1:1.25，监测频率1次/2d，位移预警值50mm
高处坠落
较大
临边设置1.2m高防护栏杆（刷红白警示漆），作业层满挂密目安全网
物体打击
较大
交叉作业设隔离防护棚，安全帽佩戴率100%，物料堆放距坑边≥1.5m
触电
较大
采用TN-S接零保护系统，配电箱实行“三级配电两级保护”，漏电动作电流≤30mA
有限空间作业
一般
强制通风（风量≥3次/h），气体检测（O2≥19.5%，可燃气体≤0.5%），双人监护
6.2 专项安全措施
· 基坑监测：布设12个沉降观测点、8个位移观测点，监测内容包括：坡顶位移、深层土体位移、地下水位、周边建筑物沉降，数据超预警值立即启动应急预案。
· 防汛措施：现场配备200m沙袋、4台应急水泵（功率7.5kW），雨季施工期间安排24h值班，与气象部门建立预警联动机制。
· 消防安全：施工现场设置8个灭火器箱（每处4具4kg干粉灭火器），动火作业办理许可证，配备看火人及灭火器材，氧气瓶与乙炔瓶间距≥5m，距明火≥10m。
6.3 文明施工管理
· 施工围挡采用2.5m高彩钢板（市区段），设置连续喷淋系统降尘，出入口安装洗车平台（8m×4m），车辆冲洗率100%。
· 夜间施工噪声≤55dB，采用低噪声设备，易扬尘材料密闭存储，裸土覆盖率100%，PM10在线监测数据实时上传监管平台。
· 生活区分区设置，配备30个实名制门禁通道，工人宿舍人均面积≥2.5㎡，食堂办理卫生许可证，生活垃圾日产日清。
七、季节性施工措施
7.1 雨季施工
· 混凝土浇筑避开雨天，已浇筑部位覆盖防雨布，雨后检查模板支撑稳定性，重新测定砂石含水率调整配合比。
· 基坑周边设置500mm宽排水沟，配备应急抽排设备，雨后复工前检测土体含水率（≤20%）及地基承载力。
7.2 冬季施工
· 混凝土采用热水拌合（≤80℃），掺加早强防冻剂（掺量3%），保证入模温度≥10℃，覆盖电热毯+阻燃棉被养护，确保临界强度≥7MPa。
· 钢筋焊接在室内进行，预热至15℃以上，防水层施工选择气温≥5℃时段，采用热风枪加热基层，确保粘结强度≥0.3MPa。
八、验收标准与流程
8.1 分部分项验收
· 地基基础：地基承载力≥180kPa，垫层混凝土强度≥C15，表面平整度≤10mm/2m。
· 结构工程：混凝土抗压强度≥设计值100%，表面裂缝宽度≤0.2mm，预埋件位置偏差≤10mm。
· 防水工程：防水层连续完整，无空鼓、起砂，闭水试验（水位2m，观察24h渗漏量≤0.01L/m²·d）。
8.2 功能性试验
· 满水试验：分3次充水（每次1/3设计水深），间隔24h，稳定后观测1d，渗水量计算：q=A1/(A2·t)≤2L/m²·d（A1为补水量，A2为浸湿面积，t为观测时间）。
· 气密性试验：曝气系统风压0.05MPa，保压30min压降≤5%，管道系统进行1.5倍设计压力水压试验（保压1h无压降）。
8.3 竣工验收资料
· 施工技术文件：图纸会审记录、设计变更、施工日志、测量记录、隐蔽工程验收单。
· 质量证明文件：材料出厂合格证、复试报告、混凝土强度报告、抗渗试验记录。
· 功能性检测：满水试验记录、设备试运行记录、水质检测报告、沉降观测记录（周期1年）。
九、应急预案
9.1 基坑失稳应急处置
· 预警响应：当监测数据达到预警值时，立即停止作业，疏散坑底人员，启动应急指挥部。
· 抢险措施：坡顶卸载（挖除1.5m宽土体），坡脚堆码沙袋反压，增设临时钢管斜撑（间距2m），管井降水强化（抽排能力提升50%）。
9.2 混凝土裂缝处理
· 表面裂缝：宽度＜0.2mm时，采用环氧树脂浆液低压灌注（压力0.2-0.3MPa），表面粘贴碳纤维布（宽200mm，单层）。
· 贯穿裂缝：采用“钻孔注浆+埋管引流”处理，注入改性环氧树脂（扩散半径≥300mm），28d后进行压水试验（0.6MPa无渗漏）。
9.3 环境污染应急
· 施工现场设置30m³事故应急池，油料库房设置防渗池（渗透系数≤1×10⁻⁷cm/s），若发生泄漏立即启动围堵措施，采用吸油棉吸附+中和处理（pH值控制6-9）。
十、施工进度计划
采用Project软件编制四级进度计划体系，关键节点控制：
· 第15d：基坑支护及降水完成
· 第45d：底板混凝土浇筑完成
· 第80d：主体结构封顶
· 第120d：设备安装调试完成
· 第150d：竣工验收交付
（注：本方案未尽事宜，严格按照《给水排水构筑物工程施工及质量验收规范》GB50141-2020、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015及济宁市地方标准执行。）