企业培训_水务工程技术负责人培训课件

技术负责人培训课件水务工程讲义第一章 基础知识1 概述水是生产、生活不可或缺的重要资源，随着全国乃至全球范围的资源性缺水和水质性缺水地区不断扩大，如何合理利用与有效保护水资源已成为制约社会、经济发展的重要因素。在此背景下，一个新的市场“水务市场”正在形成，与之伴生的是“水务业”，即由城市原水、供水、排水、污水处理与回用构成的产业链。1.1 给水系统简介给水系统是保证城市、工矿企业等用水的各项构筑物和输配水管网组成的系统，它是由相互联系的一系列构筑物和输配水管网组成，它的任务是从水源取水，按照用户对水质的要求进行处理，然后将水输送到用水区，并向用户配水。1.2 污水系统简介环境保护与可持续发展是我国国策，得到我国广大群众的衷心拥护，并已成为人们的自觉行为。近几十年来，污水处理技术无论在理论研究方面还是在应用方面，都取得了一定的进展，新工艺、新技术大量涌现，如法工艺，间歇式（序列式）活性污泥法，脱氮、除磷的系统，同步脱氮除磷的系统等；氧化沟系统和高效低耗的污水自然处理技术。2 厂区主要构筑物功能及结构形式表11 厂区主要构筑物功能及结构形式统计表序号构筑物名称主要功能结构形式备注1进水泵房主要是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。（1）按水泵启动前能否自流充水分为自灌式泵房和非自灌式泵房。（2）按泵房的平面形状，可以分为圆形泵房和矩形泵房。（3）按集水池与机器间的组合情况，可分为合建式泵房和分建式泵房。（4）按照控制的方式又可分为人工控制、自动控制和遥控三种。基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间。机器间内设置水泵机组和有关的附属设备。2沉砂池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm，密度大于2.65t/立方米的砂粒，以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞，工作原理是以重力分离为基础。主要有平流沉砂池、曝气沉砂池（现代常用形式）、旋流沉砂池等类。3曝气池主要功能是不断地把空气打入水中，或利用机械搅拌作用使空气中的氧溶入水中，是活性污泥法进行污水处理的主要构筑物。主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状有长方形、方形和圆形等。4沉淀池主要功能是应用沉淀作用去除水中悬浮物的一种构筑物。池内水流方向可分为：（1）平流式：由进、出水口、水流部分和污泥斗三个部分组成；（2）竖流式：结构形式多为圆形或方形，池占地面积小，但深度大，池底为锥形，施工较困难；（3）辐流式：平面多为圆形，也有方形的。3 水处理工艺及流程3.1 污水处理技术3.1.1 污水处理方法目前所有污水厂中污水处理方法较为统一，常用处理方法有：物理处理法、化学处理法、生物处理法。污水处理程度分级及常用方法：污水处理根据处理程度可分为一级处理、二级处理、三级处理（深度处理）。其中一级处理常用方法有重力分离法、阻力截留法、稀释法、中和法。常用构筑物为粗格栅、细格栅、沉砂池、初级沉淀池。二级处理方法有气浮法、混凝法、萃取法、氧化还原法、电解法、生物法、吹脱法、汽提法。现在一般采用工艺为生物法，即对经过一级处理后的污水进行生化处理，常用构筑物为生物反应池、二次沉淀池。三级处理又叫深度处理主要用于污水资源化，就是将污水进行处理后进行回用方法。常用方法为吸附法、膜分离。其中膜分离法又可按作用原理的不同分为超过滤、电电渗析和反渗透三种方法。3.1.2 污水处理的典型流程对于城市废水有相对典型的处理流程，一般包括如图1-1所示的几个主要单元过程。废水格栅沉砂池沉淀池生物处理二次沉淀池三级处理污泥处理垃圾处理沉渣处理污泥浓缩一级处理出水沉渣处理二级处理出水部分污泥回流三级处理出水图1-1 城市废水处理的典型流程3.2 生物处理方法污水的生物处理方法是利用生物的新陈代谢作用，对污水中的污染物质进行转化和稳定、使之无害化的处理方法。主要方法有活性污泥法、生物膜法两种。3.2.1 活性污泥法活性污泥法的实质是以存在于污水中的有机物作为培养基，在有氧的条件下，对各种微生物群体进行混合连续培养，通过凝聚、吸附、氧化分解、沉淀等过程去除有机物的一种方法。主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。处理原理曝气池进 水沉淀池二次出水压缩空气剩余污泥回流污泥活性污泥法就是以活性污泥为主体的生物处理方法，它的基本处理工艺如图1-2所示。图1-2 活性污泥法基本流程活性污泥法的基本组成活性污泥法主要由曝气池、二沉池、污泥回流系统、剩余污泥排放系统、供氧系统等组成。其中常用的处理法有两种：两级活性污泥法（AB法）、SBR（序批式间歇活性污泥法）。两种活性污泥法工艺流程详见图1-3 AB法的工艺流程、图1-4 SBR一个运营周期内的操作过程图1-5 处理生活污水的三池SBR系统。 图1-3 AB法的工艺流程图1-4 SBR一个运行周期内的操作过程图1-5 处理生活污水的三池SBR系统3.2.2 生物膜法生物膜法是污水好氧生物处理法的另一种方法，常用的构筑物有生物滤池、生物转盘和生物接触氧化池等。3.3 污泥的处理流程污泥处理基本流程污水厂污泥处置的一般流程如图1-6所示。 图1-6 污泥处置一般流程目前国内污水厂污泥浓缩的方法主要有重力浓缩法和气浮浓缩法；污泥脱水通常采用机械脱水，方法有真空过滤法、压滤法和离心法真空过滤。4 水务工程试运行给水与污水处理构筑物和设备安装、试验、验收完成后、正式运行前，必须进行全厂试运行。4.1 主要工作内容检验、试验和监视运行，设备首次启动，以试验为主，通过试验掌握运行性能。按规定全面详细记录试验情况，整理成技术资料。试运行资料，交工程鉴定、验收、交接等方面进行正确评估并建立档案。4.2 试运行基本流程单机试车设备机组充水试验设备机组空载试运行设备机组负载试运行设备机组自动开停机试运行。第二章 主要分部工程施工要点1 地基与基础工程1.1 地基施工要点地基加固工程，应在正式施工前进行试验段施工，论证设定的施工参数及加固效果。为验证加固效果所进行的载荷试验，其施加载荷应不低于设计载荷的2倍。对灰土地基、砂和砂石地基、土工合成材料地基、粉煤灰地基、强夯地基、注浆地基、预压地基，其竣工后的结果(地基强度或承载力)必须达到设计要求的标准。检验数量，每单位工程不应少于3 点，1000m2以上工程，每100m2至少应有1 点，3000m2以上工程，每300m2 至少应有1 点。每一独立基础下至少应有1 点，基槽每20 延米应有1 点。对水泥土搅拌桩复合地基、高压喷射注浆桩复合地基、砂桩地基、振冲桩复合地基、土和灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基及夯实水泥土桩复合地基，其承载力检验，数量为总数的0.5%1%，但不应少于3 处。有单桩强度检验要求时，数量为总数的0.5%1%，但不应少于3 根。1.2 桩基础施工要点水务工程最常用桩基础为预应力混凝土管桩基础，下面介绍预应力混凝土管桩施工要点：试桩在管桩设计前，应按下列要求进行试桩：设计等级为甲级和乙级的管桩桩基工程，单桩竖向承载力应根据单桩竖向静载荷试桩确定；对于主要承受水平力的管桩，单桩水平承载力应根据单桩水平静载荷试验确定；对于承受抗拔力的管桩，单桩抗拔承载力应根据单桩抗拔静载荷试验确定。沉桩管桩沉桩分锤击法沉桩和静压法沉桩。锤击法沉桩施工要点a.按锤击应力控制时，锤击应力不得大于混凝土抗压强度设计值，锤击拉应力不得大于混凝土抗拉强度标准值与混凝土有效预压应力之和的1.3倍；b.按总锤击数控制时，在合理选锤的情况下，任一单桩的总锤击数：PHC桩不宜超过2500、PC桩不宜超过2000，最后1m的锤击数：PHC桩不宜超过300、PC桩不宜超过250；c.桩帽和送桩器宇管桩周围的间隙应为5mm10mm；桩锤与桩帽、桩帽或送桩器与桩顶之间应加设弹性衬垫，衬垫厚度应均匀，且经锤击压实后的厚度不宜小于120mm；在打桩期间应经常检查，及时更换和补充；d.桩帽和送桩器应与管桩匹配做成圆筒形，并应有足够的强度、刚度和耐打性；e.应采取管桩内腔排气、排水措施及涌土处理。静压法沉桩施工要点采用顶压式桩机时，桩帽或送桩器与桩之间应加设弹性衬垫；采用抱压式桩机时，夹具应避开桩身两侧合缝位置，桩身允许抱压压桩力宜根据当地工程设计经验确定。沉桩应确保桩锤、桩帽或送桩器与桩身在同一轴线上，第一节管桩插入地面时的垂直度偏差不得超过0.3%。沉桩过程中，应经常观测桩身的垂直度，桩身垂直度偏差不得超过0.5%。当桩尖进入较硬土层后，严禁用移动桩架等强行回扳的方法纠偏。每根桩应一次性连续打（压）到底，接桩、送桩应连续进行，尽量减少中间停歇时间。沉桩过程中，出现贯入度反常、桩身倾斜、位移、桩身或桩顶破损等异常情况时，应停止沉桩，待查明原因并进行必要的处理后，方可继续进行施工。施工过程中，严格执行旁站制度。接桩与焊接桩需要接长时，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.51.0m；下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位。接桩时上下节桩段应保持顺直，错位偏差不宜大于2mm；桩对接前，上下端板表面应用铁刷子清刷干净，坡口处应刷至露出金属光泽，上下节桩之间的间隙，应用铁板填实焊牢；接桩采用钢端板焊接法，焊接除应符合现行行业标准钢筋焊接及验收规程（JGJ18）的有关规定外，尚应符合下列规定：a.焊接材料的型号、质量应符合设计要求并附有出厂合格证明书、复试报告；b.焊接时宜先在坡口周围上对称点焊46点，待上下桩节固定后再分层施焊，施焊宜由两个焊工对称进行；c.焊接层数不得少于二层，内层焊必须清理干净后方能进行施焊外一层；焊缝应饱满连续，不得有任何裂缝或缺焊等；d.应在焊接好的接头自然冷却后才可继续沉桩，冷却时间不宜少于8min。2 主体工程2.1 现浇（预应力）混凝土水池施工技术2.1.1 施工方案与流程施工方案内容：结构形式、材料与配比、施工工艺及流程、模板及支架设计、钢筋加工安装、混凝土施工、预应力施工等。整体式现浇钢筋混凝土池体结构施工流程测量定位土方开挖及地基处理垫层施工防水层施工底板浇筑池壁及柱浇筑顶板浇筑功能性试验单元组合式现浇钢筋混凝土水池工艺流程土方开挖及地基处理中心柱浇筑池底防渗层施工浇筑池底混凝土垫层池内防水施工池壁分块浇筑底板分块浇筑底板嵌缝池壁防水施工功能性试验2.1.2 施工技术要点模板、支架施工满足浇筑混凝土时的承载力、刚度和稳定性要求，且安装牢固。安装位置正确、拼缝紧密不漏浆；对拉螺栓、垫块等安装稳固；模板上的预埋件、预留孔洞不得遗漏，且安装牢固；安装池壁最下一层模板时，在适当位置预留清扫窗口。浇筑混凝土前，模板内部清扫干净，检验合格后将窗口封闭。采用穿墙螺栓时，选用两端能拆卸或在拆模板时可拔出的螺栓。对跨度4m的现浇钢筋混凝土梁、板，模板起拱高度宜为跨度的1/10003/1000。池壁模板应设置确保墙体直顺和防止浇筑混凝土时模板倾覆的(支撑)装置。固定在模板上的预埋管、预埋件安装牢固，位置准确。安装前应清除铁锈和油污，安装后应作标志。池壁与顶板连续施工时，池壁内模立柱不得同时作为顶板模板立柱。顶板支架的斜杆或横向连杆不得与池壁模板的杆件相连接。池壁模板可先安装一侧，绑完钢筋后，另一侧模板：分层安装或一次安装到顶而分层预留操作窗口。止水带安装塑料或橡胶止水带：a. 形状、尺寸及其材质的物理性能符合设计要求，且无裂纹，无气泡。b. 接头热接，不得叠接；接缝平整牢固，不得有裂口、脱胶现象；c. T字、十字和Y字接头，应在工厂加工成型。金属止水带：a. 平整、尺寸准确，清除表面铁锈、油污，不得有砂眼、钉孔。b. 接头依厚度可折叠咬接或搭接；搭接长度 20mm；必须双面焊接。c. 在伸缩缝中的部分涂防锈和防腐涂料。止水带安装：d. 橡胶止水带加固装置的制作：先截取两根各3m长30*3角钢，6根300mm长30*3角钢，将300mm长角钢分别焊于每根3m，焊接间距为1.5m。将焊接完成的焊件通过8钢筋（或根据橡胶止水带厚度确定）焊接在一起，共焊接两处，分别为端头处及距离端头100mm处。e. 橡胶止水带安装加固：先将橡胶止水带放入池壁内，再将橡胶止水带放入加固完成的固定装置中，使角钢底部正好位于橡胶止水带中间位置，在300mm角钢顶部通过12钢筋焊接固定于两侧钢筋上，使橡胶止水带中部正好位于浇筑混凝土顶面处，焊接完成后在通长的角钢上焊接12钢筋与池壁钢筋焊接牢固。钢筋施工进场复试，合格后方可使用。根据设计保护层厚度、钢筋级别、直径和弯钩要求确定下料长度并编制钢筋下料表。钢筋连接方式：根据钢筋直径、钢材、现场条件确定钢筋连接的方式。主要采取绑扎、焊接、机械连接方式。加工及安装应满足给水排水构筑物施工及验收规范等标准规定和设计要求。钢筋安装质量检验应在混凝土浇筑之前对安装完毕的钢筋进行隐蔽验收。无粘结预应力施工无粘结预应力张拉a. 预应力筋长度25m时，宜采用一端张拉；长度25m50m时，宜采用两端张拉；50m时，宜采用分段张拉和锚固；b.安装张拉设备时，张拉力作用线：与（直线）预应力筋中心重合；与（曲线）预应力筋中心线末端（切线方向）重合。封锚要求a. 凸出式锚固端锚具的保护层厚度不应小于50mm；b. 外露预应力筋的保护层厚度不应小于50mm；c.封锚混凝土强度等级不得低于相应结构混凝土强度等级，且不得低于C40。混凝土施工钢筋（预应力）混凝土水池（构筑物）是给水排水厂站工程施工控制的重点。对于结构混凝土外观质量、内在质量有较高的要求，设计上有抗冻、抗渗、抗裂要求。对此，混凝土施工必须从原材料、配合比、混凝土供应、浇筑、养护各环节加以控制，以确保实现设计的使用功能。混凝土施工、验收和试验严格按给水排水构筑物施工及验收规范等规范规定和设计要求执行。混凝土浇筑后应加遮盖洒水养护，保持湿润并不应少于14d。洒水养护至达到规范规定的强度。模板及支架拆除a.应按模板支架设计方案、程序进行拆除。b.采用整体模板时，侧模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏时，方可拆除；底模板应(根据构件类型与构件跨度)在与结构同条件养护的混凝土试块达到图纸或规范规定强度，方可拆除。c.模板及支架拆除时，应划定安全范围，设专人指挥和值守。2.2 装配式预应力混凝土水池施工技术2.2.1 预制构件吊运安装构件吊装方案工程概况包括施工环境、工程特点、规模、构件种类数量、最大构件自重、吊距以及设计要求、质量标准。主要技术措施，包括吊装前环境、材料机具与人员组织等准备工作、吊装程序和方法、构件稳固措施，不同气候施工措施等。吊装进度计划。质量安全保证措施，包括管理人员职责，检测监控手段，发现不合格的处理措施以及吊装作业记录表格等安全措施。环保、文明施工等保证措施。预制构件安装安装前复验合格。柱、梁及壁板等构件应标注中心线，并在杯槽、杯口上标出中心线。壁板安装前应将不同类别的壁板按预定位置顺序编号。壁板两侧面宜凿毛，将浮渣、松动的混凝土等冲洗干净，杯口内杂物清理干净，界面处理满足安装要求。按设计位置起吊构件，曲梁宜采用三点吊装。吊绳与构件平面的交角 45；否则进行强度验算。就位后临时固定，曲梁在梁的跨中临时支撑，待上部混凝土达到设计强度的70%及以上时，方可拆除。构件安装的轴线位置及高程校正后焊接或浇筑接头混凝土。壁板安装位置准确、牢固，不应出现扭曲、损坏、明显错台等现象。相邻板湿接缝及杯口填充部位混凝土应密实。池顶面高程和平整度满足设备安装及运行的精度要求。2.2.2 现浇壁板缝混凝土模板安装：内模一次安装到顶；外模分段随浇随支，分段支模高度不超过1.5m；浇筑前：接缝的壁板表面应洒水保持湿润，模内应洁净；混凝土强度：符合设计规定，无规定时，应提高一级；浇筑时间：根据气温和混凝土温度，在壁板间缝宽较大时；混凝土如有离析现象，应进行二次拌合；分层浇筑厚度：不宜超过250mm；水泥：宜采取微膨胀和快速水泥。 2.2.3 绕丝预应力施工环向缠绕预应力钢丝准备工作a.预应力钢丝材料、锚具和张拉设备符合设计要求；b.缠丝施加预应力前，应先清除池壁外表面的混凝土浮粒、污物，壁板外侧接缝处宜采用水泥砂浆抹平压光，洒水养护；c.施加预应力前，应在池壁上标记预应力钢丝、钢筋的位置和次序号。缠绕钢丝施工a.钢丝接头密排绑扎牢固，搭接长度 250mm；b.由池壁顶向下进行缠绕，第一圈距池顶的距离应按设计要求或按缠丝机性能确定，并 500mm；c.池壁两端（顶端和底端）不能用绕丝机缠绕的部位，应在附近局部加密或改用电热张拉；d.缠丝前在池壁周围，设置防护栏杆；已缠绕的钢丝，不得用尖硬或重物撞击；e.施加预应力时，每缠一盘钢丝应测定一次钢丝应力，并应按规范GB50141附录表C.0.2的规定作记录电热张拉施工准备工作a.张拉前，应根据电工、热工等参数计算伸长值，并应取一环作试张拉，进行验证；b.预应力筋的弹性模量应由试验确定；c.张拉(机具)可采用螺丝端杆，墩粗头插U形垫板，帮条锚具U形垫板或其他锚具。张拉作业a.张拉顺序：设计无要求时，由池顶开始逐环向下；b.与锚固肋相交处的钢筋应有良好的绝缘处理；c.端杆螺栓接电源处应除锈，并保持接触紧密；d.通电前测定钢筋初应力，张拉端应刻划伸长标记；e.通电后进行机、具、设备、线路绝缘检查，测定电流、电压及通电时间；f.电热温度不应超过350；g.张拉过程中、用木锤连续敲打各段钢筋。预应力钢丝用绕丝机连续缠绕于池壁的外表面，预应力钢丝的端头用锲形锚具锚固在沿池壁四周特别的锚固槽内。喷射水泥砂浆保护层施工准备工作a.施工条件：水池满水试验后，满水状况下施工。b.喷浆前必须对池外壁油、污进行清理、检验。c.水泥砂浆配合比应符合设计要求，所用砂子最大粒径不得大于5mm，细度模量2.33.7为宜。d.正式喷浆前应先作试喷，对水压及砂浆用水量调试，以喷射的砂浆不出现干斑和流淌为宜。喷射作业a.喷射机罐内压力0.5MPa，输送干拌料管径 25mm，管长适度。水压稳定，喷射时谨慎控制供水量。b.喷射距离以砂子回弹量少为宜，斜面喷射角度 15。水池上端往下进行，连环式喷射，随时控制喷射均匀平整，厚度满足设计要求。c.施工环境条件：气温高于15，六级（含）以上大风、降雨、冰冻时不得施工。d.一般条件下，喷射水泥砂浆保护层厚50mm。e.隐蔽验收：下一工序前，检查外观和粘结情况。f.养护：遮盖、保持湿润不少于14d。2.3 沉井施工技术2.3.1 沉井的施工旱地时，沉井可就地制造、挖土下沉、封底、充填井孔以及浇筑顶板，参见图2-1。在这种情况下，一般较容易施工。图2-1 沉井施工顺序图a)制造第一节沉井；b)抽垫木、挖土下沉；c)沉井接高下沉；d)封底1-井壁；2-凹槽；3-刃脚；4-承垫木；5-素混凝土封底 整平场地如天然地面土质较好，只需将地面杂物清掉整平地面，就可在其上制造沉井，如为了减小沉井的下沉深度也可在基础位置处挖一浅坑，在坑底制造沉井下沉，坑底应高出地下水位0.51.0m 。如土质松软，应整平夯实或换土夯实。在一般情况下，应在整平场地上铺上不小于0.5m厚的砂或砂砾层。制造第一节沉井图2-2 沉井刃脚立模 1-内模；2-外模；3-立柱；4-角钢； 5-垫木；6-砂垫层由于沉井自重较大，刃脚踏面尺寸较小，应力集中，场地土往往承受不了这样大的压力。所以在整平的场地上应在刃脚踏面位置处对称地铺满一层垫木(可用200200mm的方木)以加大支承面积，使沉井重量在垫木下产生的压应力不大于100kPa。垫木的布置应考虑抽除垫木方便(有时可用素混凝土垫层代替垫木)。然后在刃脚位置处放上刃脚角钢，竖立内模，绑扎钢筋，立外模，最后浇灌第一节沉井混凝土。 拆模及抽垫沉井混凝土达到设计强度的70%时可拆除模板，强度达设计强度后才能抽撤垫木。抽撤垫木应按一定的顺序进行，以免引起沉井开裂、移动或倾斜。其顺序是：撤除内隔墙下的垫木，再撤沉井短边下的垫木，最后撤长边下的垫木。拆长边下的垫木时，以定位垫木(最后抽撤的垫木)为中心，对称地由远到近拆除，最后的拆除定位垫木。注意在抽垫木过程中，抽除一根垫木应立即用砂回填进去进行捣实。原则：分区、依次、对称、同步。挖土下沉 沉井下沉应具有一定强度，第一节混凝土达到设计强度的100%，其上一节达到70%后，方可开始下沉。沉井下沉施工可分为排水下沉和不排水下沉。排水下沉：当沉井穿过的土层较稳定，不会因排水而产生大量流砂时，可采用排水下沉。土的挖除可采用人工挖土或机械除土，排水下沉常用人工挖土，它适用于土层渗水量不大且排水时不会产生涌土或流砂的情况；人工挖土可使沉井均匀下沉和清除井下障碍物，但应采取措施，确实保证施工安全。排水下沉时，有时也用机械除土。不排水下沉：一般都采用机械除土，挖土工具可以是抓土斗或水力吸泥机，如土质较硬，水力吸泥机需配以水枪射水将土冲松。由于吸泥机是将水和土一起吸出井外，故需经常向井内加水维持井内水位高出井外水位12m，以免发生涌土或流砂现象。接高沉井第一节沉井顶面下沉至距地面还剩1m2m时，应停止挖土，接筑第二节沉井。接筑前应使第一节沉井位置正直，凿毛顶面，然后立模浇筑混凝土。待混凝土强度达设计要求后，再拆模继续挖土下沉。沉井封底当沉井下沉至距设计标高0.1m时，即停止井内抽水，使沉井依靠自重下沉至设计或接近设计标高，再经过23d下沉稳定，或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时，即可进行清基封底。清基时应根据井内泥面高程确定每层的清基深度，清基应分层进行，每层厚度一般不要超过500mm。清基标准：沉井井孔内在靠井壁周围的垂线上，基底面不应高出刃脚高程0.5米，在井孔内基底面略形成锅底状，低于刃脚不宜超过0.5米。隔墙下净空不得少于.4米。刃脚斜面外露长度不宜小于1.4米。沉井刃脚高程与设计高程的偏差不得超过100mm。然后采用内排水封底（干封底），将新老混凝土接触面冲刷干净或打毛，对井底进行修整使成锅底形，由刃脚向井中心呈放射形挖排水沟，再在排水沟上填以卵石作成滤水暗沟，根据沉井内径的大小和涌水量设置多个或一个集水坑。在集水坑内设置一个抽水滤鼓（滤鼓顶面比底板顶面低约200mm），将潜水泵置于滤鼓内排水以便铺一层150500mm厚碎石层，碎石层上浇一层厚约100mm的混凝土垫层，侍垫层达到约50%强度后即可进行钢筋绑扎和混凝土浇筑，混凝土浇筑时由四周向中间推进。待混凝土达到70%强度后，对集水坑逐个停止抽水，逐个封堵。2.3.2 沉井施工中的监测为了保证沉井均匀下沉，测量监控十分重要。尤其对于平面尺寸大或深度大的沉井更为关键。沉井施工过程中监测要点包括：在挖土时，随时观测垂直度，发现倾时，立即进行纠正；沉井下沉时应加强位置、垂度和标高的观测，每天至少观测两次，并做好记录；如发现倾斜、位移和扭转应及时纠正，使偏差控制在允许的范围内。表2-1 沉井下沉的允许偏差项目允许偏差刃脚平均标高1/100H沉井水平位移1/100H并10cm刃脚底面四角的任何两角的高差(圆沉井为相互垂直两直径与园周的交点)200kPa, 渗透系数10-3cm/s时慎用。允许管道周围地层和地面有较小变形，精心施工条件下地面变形量可小于5cm。8泥水平衡式D: 250-4200H: 3m或1.5D胸板前密封舱内的泥浆压力平衡地层和地下水压力，以泥浆平衡装置自动控制，管道周围注浆形成泥浆套。地下水位以下的粘性土、砂性土。渗透系数10-1cm/s,地下水流速较大时，严防护壁泥浆被冲走。允许管道周围地层和地面有很小变形，精心施工条件下地面变形量可小于3cm。9混合式顶管机D: 250-4200H: 3m或1.5D上述方法中两种工艺的结合根据组合工艺而定根据组合工艺而定10挤密式顶管机D: 150-400H: 3m或1.5D将泥土挤入周围土层而成孔，无需排土。松软可挤密地层允许管道周围地层和地面有较大变形。注：表中的D、H值可根据具体情况进行适当调整。3.2 机械式顶管施工常用的施工方法泥水平衡式是机械式顶管施工的常用施工方法，下面介绍一下泥水平衡式顶管施工设备及工艺。3.3 泥水平衡顶管施工主要设备及其作用顶管机：顶管机的作用切削土体并搅拌均匀, 控制顶进的方向。图2-3 泥水平衡顶管机主顶系统：主顶系统装置由：后座垫铁、导轨、千斤顶及千斤顶支架、后座泵站组成，其作用是完成管道的推进。图2-4 千斤顶穿墙止水环穿墙止水环安装在工作井预留洞口，具有防止地下水、泥砂和触变泥浆从管节与止水环之间的间隙流到工作井。地下水丰富、压力大，或管道埋深较深时，压板可加工成绞接，防止止水橡胶因地下水压力往外翻出。图2-5 穿墙止水环图2-6 止水环详图泥水系统泥水式排泥系统的主要设备：包括进排泥浆泵、泥浆管、泥水处理装置、泥水箱等。排泥系统有两个作用：一排土，二平衡地下水。图2-7 泥水分离器触变泥浆系统主要设备：由拌浆、注浆和管道三部分组成。作用：减少顶进过程中的管节与土体的摩阻力。图2-8 触变泥浆管测量系统测量系统的主要设备：激光经纬仪、测量靶和监示器组成。测量系统的作用：监示顶管施工过程中顶管机推进的轴线偏差。图2-9图2-10纠偏系统主要设备：纠偏千斤顶、油泵站、位移传感器和倾斜仪组成。作用：控制顶管施工中的顶管机推进方向。图2-11中继间主要设备：小千斤顶、液压泵站、外壳体组成。中继间的作用：将整段管道分段推进，减少主推顶力。3.4 主要顶管施工技术工艺工程流程见图2-12。图2-12 顶管施工的工艺流程图出洞图2-13正常顶进图2-14泥水循环图2-15泥浆浓度：进浆1.05-1.10 排浆1.20-1.25测量图2-16图2-17纠偏、数据传输纠偏千斤顶设在顶管机前后段之间，共4组千斤顶。通过组合动作，控制顶管机的顶进方向。当激光点偏移测量靶中心，表明顶管机偏移轴线推进，就要启动纠偏动作。（如激光点往上移动，说明机头是往下偏移，必须伸出下面的2组千斤顶）。纠偏动作控制在地面操作室的操作台远程控制，如何确认操作的正确性是通过远程数据传输来实现。纠偏量的控制是通过安放在纠偏千斤顶上的位移传感器来实现。顶管机的状态（水平倾斜、扭转）由安放在机头的角度倾斜仪来体现。触变泥浆在顶进过程中，随着距离的增长，管道的摩阻力也随之增大。为了提高顶进施工的效率，在施工过程中尽可能地降低管道外侧的阻力，通常情况下往管外侧喷谢触变泥浆，降低顶进的阻力。 触变泥浆管设置一般在顶管机后面34节管每节管都设置触变泥浆管，在管节外壁形成完整的浆套。以后的管节间隔23节管设置一道，用来对浆套进行补浆。注浆孔的形状及布置：在每节管的前端布置一道触变泥浆注浆孔，数量为34个，孔的布置均匀。经过不段压浆，在管外壁形成一个泥浆套。图2-18中继间接力顶进：中继间是经机械加工的内外套组合，通过中间的小千斤顶的伸动作，推动外套往前伸出，外套向前推动管节一段距离，又通过后部主顶推力顶进，使小千斤顶复位。在长距离顶进时，可分段减少主顶的压力，它可以与其他中继间和后座通过程序连动，一环接一环，自动切换。中继间工作原理：通过中继间的小千斤顶的伸出动作，推动外套往前推出，外套向前推动管节一段距离后（示图11-17，2），又通过后部主顶或下一个中继间推动管道运动，使小千斤顶缩回复位（示图11-17，3）。 不断往复运动推进管段，使整段管道向前推进。图2-19中继间安放时，第一个中继间应放置在比较前一些，当后座总推力达到中继间总推力的4060时，就应放置第一个中继间；当总推力达到中继间的总推力的7080时安置一个中继间，当顶进的总推力达到主顶千斤顶的总推力的90时，应启动中继间接力顶进。图2-20穿墙进洞接收井进洞处理与工作井相同，当顶管顶到墙体位置时，凿穿实际工具头进洞位置的混凝土，迅速顶出工具头。图2-21管内通风施工人员需进入管道内作业或检查维修设备时，施工前须对管道内进行通风，施工过程中应连续对管道内通风；临时进入长时间没有对管道内通风的管道作业时，须对管道内通风30min后，并对管道内进行毒气监测，明确安全后才能进入管道内作业；管道钢管顶进施工时，焊接过程中应对管道内进行通风，减少烟雾进入管道内，减少烟雾对测量激光束的影响；（10）管内照明管内照明电源应与动力电源分开，设置独立电源控制；管内照明电压应采用低压，电压一般采用36V、24V、12V、6V，管道内气体严重潮湿时宜采用6V电源；管道内照明应能清淅地看清管道内的环境。3.5 顶管施工控制要点在开挖操作基坑时，后背墙的原土层不得破坏，机械开挖完成后由人工开挖保证与顶管穿越方向垂直，要与钢质后背墙紧密结合。操作基坑机械开挖完成后，利用水准仪对坑底进行测量，由人员抄平确保高程达到设计要求及套管穿越的轴线要求。设备下坑前，要对已挖好的操作基坑进行重复测量，符合设计要求；预先制做后靠背墙(钢制后靠背墙)，吊装钢质后靠背墙，要确保与套管穿越轴线方向相垂直，后靠背必须牢固、稳定、坚实。导向轨的安装：导向轨选用钢制材料制作，两导轨应顺直、平行、等高。导向轨安装的允许偏差应为：轴线位置3mm、顶面高程0+3mm、两轨内距2mm。安装后的导向轨应牢固，不得在使用中产生移位，并应经常检查校核。架设激光指向仪：激光指向仪是本次穿越成功对接的关键控制设施，其架设的精度及稳定性是本次工程质量的关键，因此，激光指向仪的固定架必须选用钢质材料焊接安装，底部用混凝土浇筑固定。利用经纬仪和水准仪反复测量以减小人为测量误差。并根据现场情况在操作坑四壁利用架子管和钢模设置全方位的档土墙，安装吊装设备，本工程出土采用小型龙门架吊装，设备安装和加接套管采用吊车吊装。顶管作业时，首先把顶管在导向轨上稳定好，测量顶管中线与前后两端的高程(高差为25mm)，校核顶管轴线与测量中心线之间的偏差，要达到设计要求，每顶进一节管必须对套管高程进行认真复测核对，达到轴线及高程要求后方可加接管。对套管的前进方向的控制要有效的利用激光指向仪，因为这是全天候24小时发挥作用，掏土过程中要以激光靶做为依据，保持激光靶始终为于洞的中心点，每日对激光靶进行校核，确保激光靶准确无误。但对套管前进方向的控制和检查激光指向仪仅是保证措施之一，还必须定期利用水准仪和经纬仪测量方可做到准确无误。为使后背受力均匀，顶管设备与后背接触面加=30mm的钢板和钢制后靠背；为使顶管受力均匀，在顶管设备与顶管间加=30mm的承力盘；为保证顶管前进的方向，千斤应按顶管中轴线对称布置。顶管前进时，顶程在不停的发生变化，因此要配备不同尺寸的顶入传力设备:顶柱。顶柱可用多根型钢加横梁焊接而成,或用铸铁铸造而成。顶柱尺寸要求能够满足最小和最大顶程的需要，从短到长每根相差500mm。为防止操作坑塌方造成路基失稳及施工人员和设备损伤，操作坑四壁采用钢筋混凝土浇筑，操作坑外四周临边围挡，工作坑需设置人员逃生梯等安全设施。顶管顶进过程中，人工在顶管前端掏土，整个顶进过程为边掏土边顶进，为保证顶进过程中的施工安全和道路安全，须严格控制掘进长度，采用“小进尺，多频次”的方式，在土质条件较好的情况下，每次掘这长度控制在3050cm，若土质条件较差，应将每次掘进长度控制在1020 cm之内。套管与周围土层之间的超大型挖量不得大于1.5cm。在顶管过程中，每次掘进完成后应及时顶进，若因故出现施工中断，需对掘进断面支护回填处理，采用砂袋等对断面进行堆筑支护，避免塌方对道路产生不利影响。顶管过程中，架设水准仪控制中心线，每顶进3050cm左右就要对顶管中心线、高程等进行观测，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取适当措施予以调整，每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况来确定，一般可在520之间选择。纠偏可采用调整顶力作用点、在顶进管前端挖土或在顶管前端加木楔子纠偏等措施处理.顶管每前进2000mm接管一次，每节顶管采用吊车安装，在导向轨上安稳后一定要进行重复测量，保证顶管前进方向和接管质量。钢筋混凝土管接口处垫上油毛毡、麻辫圈等，起缓冲作用及密封防水处理。顶管作业开始后，应24小时连续作业，无不可抗力因素不能中途停止作业。4 改造污水处理厂施工技术4.1 污水处理厂改造（概述）老污水处理厂运行多年，具备完整的处理系统，首先的切入点就必须熟悉老污水处理厂的处理工艺、处理单体与管线情况。在熟悉过这些情况后，通过对提标改造工程的审图，明确位置、工艺作用和管线需要，就能够从纷杂的改造事项上理出一条改造线路。4.2 改造施工技术污水处理厂在实际改造施工过程中将会涉及几个方面的内容，有老池体混凝土拆除，新旧混凝土连接，失稳地基加固，池体植筋，池体抗浮，池壁渗漏处理，管道封堵，管道破裂处理和新旧管道接驳。改造工程内属于新建构筑物的可以回顾新建污水处理厂施工技术，改造施工技术中不再涉及此方面内容。4.2.1 混凝土拆除拆除选择：不需要对原池壁进行保护的采用风镐、破碎锤、破碎钳、混凝土分裂机、直接爆破或人工等直接拆除。需要对原池壁进行保护的需要采用无振动切割机。拆除设备：铁锤；风镐；破碎锤；盘锯；绳锯；水钻。图 2-22 混凝土拆除的几种方式切割法拆除工艺原理钢筋混凝土切割是利用镶有金刚石的碟锯、绳锯或筒锯对准混凝土构件需要拆除的部位不断重复切割，利用金刚石超高的强度将钢筋混凝土切断，直至该部位切透为止。与此同时采用水冷却，即是切割设备降温需要又是防粉尘、降低噪音的得利措施。工艺流程施工准备放线（弹线）切割设备就位（固定）混凝土（钢筋）切割切块吊装清理现场4.2.2 新旧混凝土连接新旧混凝土连接是指原池体混凝土与改造混凝土接驳的过程。由于原池体结构未能满足新标准或者新设备的水力需要而不得已对池体结构进行的深入加工。新旧混凝土连接目前比较通用的连接方式是植筋，植筋是解决由于施工中失误漏放钢筋或大体积新旧混凝土连接的最好办法。图2-23 植筋钻孔作业植筋施工工艺：施工准备施工前应认真阅读设计施工图，必须要将结构面清理干净，按设计图纸，放线标明钢筋锚固点的钻孔位置，钻孔位置标明后由现场负责人验线。钻孔按设计图纸要求明确螺栓锚固位置、成孔直径及锚固深度。清孔钻孔完成后，将孔周围半径0.5米范围内灰尘清理干净，用气泵、毛刷清孔，此过程要作到三吹两刷，即吹孔三次、清刷两次，清刷完毕后，用棉丝沾丙酮，清刷孔洞内壁，使孔洞内最终达到清洁干燥；如遇较潮湿的情况，还须用加热棒，进行干燥处理。若为水钻孔：用清水将孔内泥浆冲刷干净，用棉丝将孔擦净,等孔晾干后再进行下一道工序,如工期紧,可用加热棒进行干燥处理。 用干净棉丝将清洁过的孔洞严密封堵，以防有灰尘和异物落入。现场负责人检查清孔工作，请总包及监理验收，做好隐检记录。钢筋清理在钢筋端部相应位置做上标记，标示好除锈清理的长度范围；要求此长度范围大于要求锚固深度50mm。启动磨光机，用钢丝刷将除锈清理长度范围内的钢筋表面打磨出金属光泽为止。将除锈清理好的钢筋放在干燥处整齐码放。 用棉丝蘸丙酮，将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净。 钢筋埋植 钢筋锚固用胶的配制。（具体配比使用方法参见相应产品说明，或听从现场负责人要求）要求：按比例配制且搅拌均匀。 如为盲孔钢筋埋植：将锚固用胶注入孔洞内2/3 即可；将处理好的钢筋，除锈清理端朝向孔洞，一边向同一方向旋转，一边缓慢将钢筋插入洞内，直至到达孔洞底部为止。此时，如无锚固用胶从洞内溢出，说明注胶量不够，须将钢筋拔出，重新注胶，再次插入钢筋，直至能使胶溢出洞口。 如为通孔钢筋埋植：先将处理好的钢筋插入孔内，孔两端用环氧砂浆封堵，封堵时，须在一端留出注胶孔，另一端留出出