污水处理场管道和设备安装施工方案设计

污水处理场管道和设备安装施工方案设计一、项目概况本工程为某市新建日处理量8万m³的城镇污水处理厂，厂区占地约6.8万m²，本次施工范围涵盖预处理、生化池、二沉池、高效沉淀池、反硝化滤池、紫外消毒渠、污泥浓缩脱水车间、加药间、鼓风机房、变配电间等全部构（建）筑物内的工艺管道、给排水管道、压缩空气管道、污泥管道、加药管道及配套设备、阀门、仪表、支吊架、保温、防腐、电仪桥架等安装内容。设计使用年限30年，抗震设防烈度8度，地下水位埋深2.1～3.4m，场地土以粉质黏土为主，渗透系数5×10⁻⁵cm/s，属中等压缩性土。二、编制依据1.招标文件、答疑纪要、补遗及合同技术条款；2.中国市政工程华北设计研究总院提供的施工图（图号：2023-S-01～2023-S-128）及设计交底记录；3.《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2021；4.《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2022；5.《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2022；6.《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-2021；7.《风机、压缩机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-2021；8.《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2021；9.企业技术标准《Q/JAG2-2023污水处理厂工艺管道安装工法》；10.现场踏勘、地下管线探测报告、相邻建（构）筑物基础资料。三、施工部署3.1施工分区厂区呈长方形，东西向长420m，南北向宽162m，以生化池为界划分为A、B两个大区：A区为预处理及生化区，B区为深度处理及污泥区。每区再按构筑物划分为六个流水段，共十二个流水段，实行“段内平行、段间流水”组织模式。3.2施工阶段第一阶段：预埋阶段（与土建同步）。配合土建单位完成套管、预埋件、预留孔一次成活，精度控制在±2mm以内；第二阶段：主干管安装阶段。采用“先深后浅、先大后小、先无压后有压”原则，完成DN1200～DN300重力流管道及DN800～DN200压力流管道安装；第三阶段：设备就位阶段。利用两台50t汽车吊与一台10t桁吊组合，将鼓风机、螺杆泵、潜水搅拌器、带式脱水机等268台套设备按“先里后外、先大后小、先高后低”顺序吊装就位；第四阶段：支管、阀门、仪表安装阶段。完成剩余支管、阀门、在线仪表、取样管、加药管、压缩空气管及电仪桥架安装；第五阶段：系统试压、冲洗、严密性试验及调试阶段。3.3资源投入高峰期投入管工42人、焊工28人、起重工12人、电仪工18人、防腐保温工15人、测量工4人、安全员4人、质检员4人；直流逆变焊机32台、氩弧焊机8台、全自动热熔焊机4台、25t汽车吊2台、50t汽车吊1台、剪叉式升降平台6台、电动套丝机6台、坡口机4台、等离子切割机2台、空压机6台、轴流风机12台。四、施工流程及技术措施4.1施工流程测量放线→土方开挖及支护→垫层浇筑→管道运输及检验→下管排管→组对焊接→无损检测→接口防腐→井室砌筑→回填夯实→水压试验→消毒冲洗→设备基础复核→设备开箱验收→垫铁设置→一次找平→地脚螺栓灌浆→二次精平→联轴器对中→配管配线→单机试运转→系统联调。4.2测量放线采用全站仪极坐标法放线，每20m设一桩，并引测至永久构筑物墙面，用红漆三角标识。重力流管道中心线允许偏差±5mm，压力流±3mm；井室位置以轴线交叉点为准，允许偏差±10mm。4.3沟槽开挖开挖前进行地下管线探测，采用RD8000管线仪+探地雷达双复核，确认无冲突后放坡开挖。深度＜3m按1:0.5放坡，深度≥3m采用拉森Ⅳ型钢板桩支护，桩长9m，水平支撑两道，间距3m。槽底预留20cm人工清底，严禁扰动原状土。地下水位高于槽底0.5m时，采用管井降水，井径600mm，井深15m，沿槽双侧布置，单井影响半径15m，降水后水位低于槽底0.8m。4.4管道运输与堆放HDPE缠绕管（DN1200、SN8）采用四点吊装，吊带宽度≥150mm，禁止钢丝绳直接捆扎；球墨铸铁管（DN800、K9）车内立放，层间用200×200mm木方垫隔，高度≤2m；不锈钢管（316L、DN200）室内存放，离地≥300mm，管端用盲板封闭，防止海洋性氯离子侵蚀。4.5组对焊接4.5.1钢管焊接坡口采用V型，角度60°±2°，钝边1.5mm，间隙2mm。定位焊三点，长度30mm，厚度4mm。打底采用氩弧焊，焊丝ER50-6，φ2.0mm，电流90～110A；填充盖面采用焊条E4315，φ3.2mm，电流110～130A。层间温度≤250℃，每道焊缝一次连续完成，中断时需后热至300℃保温1h。4.5.2HDPE管热熔采用BW-315全自动热熔焊机，加热板温度210℃±5℃，吸热时间按壁厚×10s计算，冷却时间≥15min。翻边对称，高度2～4mm，宽度均匀，无缺口、无气泡。4.6无损检测压力钢管100%射线检测，执行NB/T47013.2-2021，Ⅱ级合格；重力流钢管30%超声波抽检，执行NB/T47013.3-2021，Ⅰ级合格；HDPE热熔接口100%翻边切除检验，每道口取三段25mm宽试样，做拉伸试验，屈服强度≥22MPa。4.7防腐钢管外壁采用三层PE加强级防腐，底层环氧粉末≥150μm，中间胶黏剂≥250μm，外层聚乙烯≥2.5mm，现场补口采用辐射交联聚乙烯热收缩套，收缩前预热至60℃，搭接≥100mm；内壁与污水接触部分喷涂无溶剂环氧，干膜厚度≥600μm，粗糙度50～75μm。4.8阀门安装蝶阀安装前做气密性试验，1.1倍公称压力保压5min，泄漏量≤0.3DNmm³/s；安装时保持阀板水平，阀杆垂直，法兰间距以插入2mm塞尺不超过周长10%为合格；电动头与阀杆同轴度≤0.05mm/m，接线后手电动切换五次，无卡涩。4.9设备吊装鼓风机单机重8.6t，外形3.2m×2.4m×2.8m，采用50t汽车吊主吊，25t溜尾，吊点利用设备底座吊耳，钢丝绳φ24mm，6×37+FC，公称抗拉强度1770MPa，安全系数≥6；吊装时风速≤6m/s，现场设警戒线，半径15m内禁止非作业人员进入。4.10垫铁与灌浆垫铁采用Q235B镀锌平垫+斜垫组合，每组≤5块，平垫厚≥10mm，斜垫坡度1:10，搭接长度≥2/3，设备找平后点焊固定；二次灌浆采用C40无收缩微膨胀灌浆料，流动度≥300mm，24h抗压强度≥25MPa，灌浆前将基础表面凿毛并湿润24h，灌浆自下而上连续进行，设排气孔，确保密实。4.11联轴器对中采用双表法，径向表读数≤0.05mm，轴向表读数≤0.03mm，两轴相对位移≤0.02mm，角度偏差≤0.05mm/m；对中合格后，配钻铰制孔，用M16铰制孔螺栓紧固，扭矩值180N·m，分三次对称拧紧。4.12系统试压压力管道试验压力为设计压力的1.5倍且≥0.6MPa，稳压30min，压降≤0.05MPa；无压管道做闭水试验，允许渗水量≤0.0046L/(m²·min)；不锈钢酸洗钝化后，氯离子含量≤25mg/L，采用去离子水冲洗至电导率≤100μS/cm。五、特殊季节施工5.1雨季沟槽内设0.3m×0.3m排水沟，每30m设集水井，配备4寸泥浆泵，24h值班；焊接区域搭设防雨棚，棚顶双层彩钢板，中间50mm厚玻璃丝棉，棚内湿度≤85%，否则采用除湿机；焊条随用随取，设100℃恒温箱，领用时间≤4h。5.2冬季环境温度＜5℃时，钢管焊接前预热至80℃，层间温度≥60℃，焊后立即用岩棉包裹保温，降温速度≤10℃/min；HDPE热熔施工时间调整至10:00—16:00，接口完成后用棉被覆盖，冷却时间延长50%；灌浆料拌合水温30～35℃，入模温度≥10℃，覆盖塑料薄膜+棉被双层保温72h。六、质量通病防治6.1管道沉降采用360°砂石基础，管底腋角2α=90°，中粗砂最大粒径≤20mm，压实度≥95%；接口处设混凝土支墩，支墩尺寸1.2m×0.6m×0.5m，内置φ12钢筋网片，C25混凝土现浇。6.2焊缝气孔控制氩气纯度≥99.99%，流量12～15L/min；焊前用钢丝轮打磨，露出金属光泽，打磨宽度≥20mm；每道焊后清渣，用丙酮擦洗。6.3设备振动基础二次灌浆层上表面设减振垫，采用SBR型橡胶垫，硬度75±5ShoreA，厚度20mm，压缩量2mm；设备底座与基础间加设φ16限位螺栓，套φ30PVC套管，留5mm间隙，防止水平位移。七、安全文明施工7.1危险源识别深基坑坍塌、吊装伤害、临时用电、有限空间中毒、酸碱灼伤、射线辐射、高温中暑、噪声聋。7.2控制措施基坑每班观测，位移≥20mm立即撤人；吊装设双指挥，对讲机频道独立，备用频道2个；有限空间作业前30min检测O₂≥19.5%、H₂S≤10ppm、CO≤24ppm，作业人员佩戴四合一气体仪+正压式呼吸器，设三脚架救援；酸碱区域设洗眼器+喷淋器，半径15m内放置5%碳酸氢钠、3%硼酸溶液；射线检测提前24h张贴通告，半径50m设警戒绳，配个人剂量牌。7.3文明施工材料分区堆放，标识清晰，夜间设LED警示灯；道路硬化6m宽，C25混凝土厚200mm，每日洒水降尘；生活区设隔油池、化粪池，污水经处理后排入市政管网；建筑垃圾日产日清，分类外运，回收率≥30%。八、进度计划采用P6软件编制，关键路径为“生化池主体结构交安→DN1200出水管安装→二沉池配水井贯通→高效沉淀池进水→反硝化滤池通水→紫外渠通水→污泥脱水系统调试→全厂联调”。总工期180日历天，其中管道安装75d，设备安装45d，单机调试30d，联调30d。每月25日盘点，滞后＞3d即启动追赶措施：增加作业班次、扩大工作面、优化工序搭接。九、成本控制采用目标成本责任制，将总成本分解为人工、材料、机械、管理四大指标，签订责任状；材料采购实行“平台竞价+集采”，HDPE管较预算下浮6.2%；钢管边角料长度≥300mm统一回收，用于支管预制，利用率提高11%；采用BIM碰撞检查，提前发现碰撞点127处，减少返工费用约38万元；应用“移动式电动升降平台”替代传统脚手架，节省搭设费用12万元。十、信息化管理建立基于BIM+GIS的智慧工地平台，集成进度、质量、安全、材料、机械、劳务六大模块；管道焊口扫码录入，自动生成无损检测委托，检测结果实时回传，不合格自动预警；设备二维码包含出厂编号、安装说明书、保养周期，手机扫码即可查看；无人机每周航拍，生成正射影像与三维模型对比，形象进度偏差用颜色云图展示；劳务实名制通道与公安系统联网，黑名单人员自动报警。十一、应急预案11.1基坑坍塌现场备编织袋1000条、应急土方200m³、挖掘机2台、救护车1辆；启动后15min内完成坡脚反压，30min内撤离周边人员，1h内完成支护加固。11.2酸碱泄漏储药区设围堰，容积≥110%单罐容积，地面环氧防腐，设2m³应急池；泄漏后穿戴防化服，用沙袋围堵，石灰中和，pH=7后收集至应急池，交由有资质单位处置。11.3中暑作业时间调整至6:00—10:00、15:00—19:00，现场设遮阳棚6座，备藿香正气水、冰袋、担架；发现中暑立即转移至空调房（22～25℃），用4℃生理盐水静脉滴注，同时拨打120。十二、培训与考核入场三级教育覆盖率100%，特种作业持证率100%；每周三晚组织“夜校”，内容涵盖焊接仿真