丰顺水厂施工方案设计

丰顺水厂扩建工程施工方案设计一、工程概况1.1项目背景与建设规模丰顺水厂位于广东省梅州市丰顺县汤坑镇，现状总占地面积25619.13㎡，设计日制水能力6万吨，原水取自虎局水库。本次扩建工程将新增深度处理系统及配套设施，设计规模为日处理能力4万吨，扩建后总规模达到10万吨/日。项目服务范围涵盖丰顺县主城区及周边8个乡镇，受益人口约35万人。1.2工程地质与气候条件厂区场地地形平缓，地面标高在65.2-68.7m之间，土层分布为第四系冲洪积层，自上而下依次为素填土（厚0.5-1.2m）、粉质黏土（厚1.5-3.0m，承载力特征值180kPa）、砾砂层（厚2.0-4.5m，承载力特征值250kPa），下伏基岩为燕山期花岗岩。地下水位埋深3.5-5.0m，对混凝土结构具弱腐蚀性。项目区域属南亚热带季风气候，年平均气温21.4℃，极端最高温39.2℃，最低温-2.5℃；年均降雨量1776.1mm，其中4-9月占全年80%，最大小时降雨量85mm；台风季节主要集中在7-9月，最大风速28m/s。1.3主要建设内容本工程包括以下核心系统：水处理系统：新建4万吨/日预处理车间（含格栅、调节池）、膜过滤车间（采用UF膜工艺）、臭氧接触池、活性炭吸附池及清水池（2座5000m³）辅助设施：加药加氯间、反冲洗泵房、污泥处理站（处理能力80m³/d）、废水回收池（1000m³）公用工程：10kV变配电所、综合办公楼（2800㎡）、机修车间及仓库管网工程：厂区内DN200-DN1200工艺管道约3.5km，场外原水输水管道（DN800，长2.2km）及配水干管（DN600-DN1000，长5.8km）二、施工总体部署2.1施工分区与流程工程采用"分区施工、流水作业"方式，划分为三个施工大区：A区（水处理核心区）：预处理车间→膜过滤车间→臭氧接触池→活性炭吸附池，施工顺序自东向西推进B区（辅助设施区）：加药间→反冲洗泵房→污泥处理站，施工顺序自南向北推进C区（公用与管网区）：先施工地下管网，后进行建构筑物施工，办公楼与变配电所同步实施2.2施工平面布置施工总平面布置遵循"三区分离、动态调整"原则，布置以下功能区域：材料加工区：钢筋加工棚（30m×15m）、模板堆放区（20m×10m）、砂石料仓（各150m³）仓储区：水泥罐（2×100t）、外加剂仓库（50㎡）、设备仓库（150㎡，防雨防潮）办公生活区：集装箱式临建（300㎡）、食堂（80㎡）、卫生间（40㎡）机械设备区：挖掘机2台、装载机1台、混凝土输送泵2台、柴油发电机（200kW）1台临时水电：沿场区周边布设DN100临时给水管，设置3处消防栓；临时用电采用TN-S系统，设置2台315kVA变压器2.3施工进度计划总工期控制为480日历天，关键节点如下：第1-30天：施工准备及场地平整第31-150天：A区地下结构施工（含预处理车间、膜池基础）第101-210天：B区构筑物施工（加药间、污泥处理站）第181-300天：A区上部结构及设备安装第241-360天：C区管网及办公楼施工第361-450天：系统调试及试运行第451-480天：竣工验收及交付三、主要分部分项工程施工方案3.1地基处理与基础工程基坑开挖：采用放坡开挖结合钢板桩支护，预处理车间基坑深5.8m，边坡1:1.2，采用拉森IV型钢板桩（长9m）支护，设置2道内支撑（φ609mm钢管）。基坑降水采用管井井点，井深12m，间距15m，抽排水量控制在50m³/h。地基处理：对粉质黏土层采用水泥土搅拌桩（φ500mm，间距1.2m，桩长6m）复合地基处理，承载力要求≥200kPa。处理后进行静载试验，每个单体工程抽检3点。混凝土基础：采用C30P6抗渗混凝土，垫层C15，厚度100mm。基础钢筋保护层厚度50mm，采用环氧树脂涂层钢筋（接触地下水部位）。模板采用18mm厚多层板，支撑系统为φ48×3.5mm钢管满堂架，立杆间距≤800mm。3.2主体结构工程预处理车间：钢筋混凝土框架结构，长48m，宽24m，高8.5m。墙体采用240mm厚MU10烧结页岩砖，M7.5水泥砂浆砌筑。屋面为钢结构网架（跨度24m），彩钢板围护。膜过滤车间：采用钢筋混凝土剪力墙结构，平面尺寸36m×30m，地下1层（深4.5m），地上2层（高12.6m）。池体混凝土采用C35P8，抗裂等级≥S8。施工缝设置橡胶止水带（300mm宽），变形缝间距≤30m，采用中埋式止水带+外贴式止水带双重防水。清水池：圆形钢筋混凝土结构，直径35m，高5.2m，采用C30P6混凝土。池壁采用滑模施工工艺，滑升速度控制在1.5m/d，混凝土坍落度180±20mm。内表面采用聚脲防水层（干膜厚度≥2mm），外表面涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料。3.3设备安装工程膜组件安装：采用24组UF膜组件（型号SMM-250），单组产水量166m³/h。安装前进行膜元件完整性测试（气泡点压力≥0.3MPa），安装垂直度偏差≤1‰，间距误差±5mm。泵类设备：安装前进行基础验收（平整度≤2mm/m），采用百分表找正，轴向偏差≤0.05mm/m，径向偏差≤0.10mm/m。管道与泵连接采用弹性联轴器，法兰平行度偏差≤0.15mm。电气设备：高压柜安装垂直度≤1.5mm/m，盘柜间接缝≤2mm。电缆敷设采用桥架与穿管结合方式，绝缘电阻测试≥10MΩ。接地系统采用TN-S制，接地电阻≤1Ω。3.4管道工程工艺管道：DN≥300采用螺旋缝焊接钢管（Q235B），焊接接口（内壁防腐采用IPN8710涂料，外壁采用三层PE防腐）；DN<300采用UPVC管，橡胶圈接口。管道安装坡度：重力流管道≥0.3%，压力管道≤0.2%。管道试压：压力管道试验压力1.5倍设计压力（但≥0.6MPa），稳压30min压降≤0.05MPa；无压管道进行闭水试验，水头高度2m，渗水量≤2.5L/(m·min)。阀门安装：DN≥300采用蝶阀（蜗轮传动），DN<300采用闸阀，安装前进行壳体压力试验（1.5倍公称压力）和密封试验（1.1倍公称压力）。止回阀安装方向正确，距离水泵出口≥10倍管径。四、关键施工技术措施4.1大体积混凝土施工膜过滤车间底板尺寸36m×30m×1.2m，混凝土量1296m³，属大体积混凝土（浇筑体最小尺寸≥1m）。采用以下温控措施：原材料：水泥选用P.O42.5R低热水泥，掺加粉煤灰（掺量25%）和矿粉（掺量15%），控制水泥用量≤300kg/m³配合比：坍落度160±20mm，水灰比0.45，砂率40%，初凝时间≥8h浇筑：采用"斜面分层、薄层浇筑"法，分层厚度500mm，浇筑速度≤300m³/h，采用2台输送泵同时作业温控：预埋DTS光纤测温系统（每5m布置1点），控制内外温差≤25℃，表面与环境温差≤20℃。覆盖塑料薄膜+阻燃棉被养护，养护期≥14d4.2高支模施工预处理车间上部结构模板支撑高度8.5m，搭设尺寸：立杆纵距0.6m，横距0.6m，步距1.2m，设置双向水平剪刀撑（每4跨）及竖向剪刀撑（全高连续）。采用以下加强措施：立杆底部设置50mm厚木垫板，扫地杆距地200mm梁底增设2道承重立杆，间距0.3m，与主架体连接牢固采用18mm厚多层板（抗弯强度≥15MPa），次龙骨50×100mm方木（间距200mm），主龙骨双拼φ48钢管模板安装完成后进行预压试验（加载1.1倍设计荷载），持荷时间≥24h，沉降量≤3mm4.3雨季施工措施针对丰顺地区多雨特点，采取以下专项措施：防雨措施：搅拌站搭设防雨棚（面积200㎡），砂石料仓设置防雨覆盖（采用彩条布+钢管支架）。混凝土浇筑前关注天气预报，避开中雨以上天气。排水系统：场区周边设置300m环形排水沟（深500mm，宽600mm），每隔50m设置集水井（800×800×1000mm），配置潜水泵（扬程≥10m，流量50m³/h）。边坡防护：基坑周边设置挡水墙（砖砌，高500mm），边坡覆盖塑料薄膜，雨后检查边坡稳定性，必要时采用沙袋反压。混凝土施工：雨天施工时减小坍落度（控制在140±20mm），调整水灰比，浇筑后及时覆盖防雨布。如遇大雨，设置施工缝（距后浇带≥1m），按规范要求处理。4.4设备安装精度控制膜池安装：采用全站仪进行轴线定位，误差控制在±3mm内。池体预埋件（如膜架导轨）安装采用"三线控制法"，平面位置偏差≤2mm，高程偏差≤1mm。精密设备：臭氧发生器安装时，基础平整度控制在0.1mm/m内，采用环氧树脂灌浆料（抗压强度≥60MPa）。设备与管道连接采用波纹管补偿器，减少振动传递。自动化仪表：液位计安装垂直度≤1mm/m，压力变送器法兰水平偏差≤0.5mm。仪表校准采用标准信号源（精度等级0.05级），误差控制在±0.1%FS内。五、质量安全与环境保护5.1质量管理体系建立"三检制+第三方检测"质量管控模式：材料控制：钢筋、防水材料等主要材料进场需提供出厂合格证，按规定进行抽样送检（钢筋力学性能、防水材料耐候性等）过程控制：混凝土试块留置数量每100m³不少于1组（标养+同条件），抗渗试块每500m³1组。隐蔽工程验收需监理、设计单位共同签字确认。检测项目：地基承载力（静载试验）、混凝土强度（回弹+钻芯）、钢结构焊缝（UT探伤，比例20%）、管道严密性（试压试验）5.2安全生产管理实施"五位一体"安全管控：教育培训：特种作业人员持证上岗，每日开展"三级安全教育"（公司、项目部、班组）防护措施：高空作业设置1.2m高防护栏杆（间距≤2m），安全带固定点抗拉强度≥15kN。基坑周边设置防护围栏（高度1.8m），悬挂警示标志。用电安全：实行"一机一闸一漏"，配电箱接地电阻≤4Ω，潮湿环境使用12V安全电压。消防管理：施工现场每500㎡设置1组灭火器（2×4kg干粉），危险品仓库单独设置消防砂池（2m³）。应急管理：编制台风、坍塌等应急预案，每月组织1次应急演练，配备急救箱（含止血带、担架等）。5.3环境保护措施扬尘控制：场区出入口设置洗车平台（含三级沉淀池），裸土覆盖防尘网（2000目），施工便道硬化（200mm厚C20混凝土）。噪声控制：破碎机、振捣棒等设备设置隔音罩，夜间施工（22:00-6:00）噪声≤55dB，必要时设置声屏障（高度3m，降噪量≥25dB）。废水处理：施工废水经三级沉淀（每级池容5m³）后回用，油料库房设置防渗池（渗透系数≤10⁻⁷cm/s），防止油料泄漏污染土壤。固废处理：建筑垃圾分类存放（可回收、有害、建筑垃圾），生活垃圾由环卫部门定期清运。污泥处理站产生的脱水污泥（含水率≤60%）外运至合规填埋场处置。六、设备安装与调试6.1主要设备安装膜组件安装：清洁膜池内部，检查导轨平整度（偏差≤1mm）膜架吊装采用专用吊具（承重≥5t），起吊速度≤0.5m/s膜组件与集水管采用卡箍连接，密封面涂抹硅橡胶密封剂安装完成后进行完整性测试（气压0.3MPa，保压30min无泄漏）加药系统安装：药剂溶解罐内壁进行喷砂除锈（Sa2.5级），涂刷防腐涂层（干膜厚度≥200μm）计量泵安装垂直度≤0.5mm/m，进出口管道设置柔性接头搅拌器叶轮与罐底间距300mm，试运行时噪声≤75dB6.2系统调试分阶段调试：单机调试：检查设备运转状况（电流、振动、温度），泵类设备进行空载+负载试车（各2h）联动调试：模拟正常工况，测试各系统协调运行能力（如反冲洗程序、加药自动控制）带水调试：分30%、50%、100%负荷进行，检测水质指标（浊度≤0.1NTU，余氯0.05-0.8mg/L）水质监测：预处理阶段：浊度去除率≥90%，SDI值≤3膜过滤阶段：产水浊度≤0.05NTU，细菌总数<10CFU/mL消毒阶段：大肠杆菌群≤0CFU/100mL，臭氧残留≤0.05mg/L七、竣工验收与交付7.1验收标准执行以下规范要求：《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）《城镇给水处理工程项目建设标准》（建标120-2009）《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）7.2验收内容资料验收：施工图纸、设计变更、隐蔽验收记录、材料合格证、检测报告等实体验收：结构外观（裂缝宽度≤0.2mm）、设备运行参数（振动速度≤4.5mm/s）、水质指标（连续72h达标）功能验收：系统处理能力（100%负荷下连续运行7d）、自控系统响应时间（≤10s）7.3交付要求提交完整的工程技术档案（纸质+电子版）提供设备操作手册、维护手册（含备件清单）培训业主方操作维护人员（理论+实操，不少于16学时）签署质量保修书（主体结构保修5年，设备安装保修2年）八、施工应急预案8.1台风防范措施预警响应：收到蓝色预警后12h内完成塔吊锚固（回转制动锁定），红色预警前6h停止一切室外作业加固措施：脚手架增设防风缆绳（每10m一道），临建设施采用φ12mm钢丝绳斜拉固定（地锚埋深≥1.5m）应急物资：储备应急照明（20套）、柴油发电机（200kW）、抽水泵（5台）、应急食品（3d用量）8.2坍塌事故处理应急响应：立即启动一级响应，撤离人员并设置警戒区（半径50m）救援措施：采用液压顶杆（行程