广东省珠海市 519000
摘要:结合珠海市西区水厂扩建工程,论述三大施工技术要点及难点,分别为灌注桩桩基础施工时如何精准控制桩长、水池伸缩缝止水带的质量控制要点、滤池配气孔施工难点及列举的精确施工配气孔四种施工方法。本文论述的内容偏于实际运用,通过总结珠海市西区水厂扩建施工过程的技术难点、要点,为后来者提供技术参考。
关键词:灌注桩、伸缩缝止水带、滤池、配气孔、实际操作
本文以珠海市西区水厂扩建工程为例,属于西区水厂二期项目,本工程二期设计常规水处理规模为16万m3/d,污泥处理规模28m3/d,主要给水处理工艺为折板絮凝平流沉淀及v型池过滤。二期新建单体有折板絮凝平流沉清叠合池、V型滤池、排泥池、浓缩池、平衡池、脱水机房、反冲泵房及鼓风机房、综合加药间、生物景观处理区等九大单体,涉及多个专业,分结构、建筑、给水、电气、自控五大类。
一、关于灌注桩桩基础施工时精准控制设计桩长的一种尝试
本工程处于珠海市,靠近山区,地质条件复杂,而水厂的建设涉及蓄水构筑物,要严格把控地基基础的沉降。其中较大的单体为折板絮凝平流沉清叠合池,该单体长134米,宽46米,建成后一层清水池可蓄清水2万方,二层沉淀池可蓄原水2.8万方,总计蓄水近5万水。对于此大跨度的单体,如地基处理不好,极易造成不均匀沉降,导致池体出现裂缝而产生漏水。设计选用直径800mm灌注桩,均匀布设600余根,一根桩的好坏可能影响整个桩群的整体性,由此对于灌注桩的施工过程把控,绝对不能掉以轻心。对于灌注桩的质量把控,限于篇幅,本文仅论述可实际操作的与施工现场密切紧要的质量控制点,即论述如何精准控制现场设计桩长。沉清叠合池分五个区,因现场地质条件复杂,每个区的设计桩长及桩端进入强风化岩层(持力层)的深度各不相同。现仅以反应区为例,反应区设计桩长不小于17.5m,数量170根,桩端进入强风化岩层(持力层)的深度不小于4.5m。根据施工经验及施工摸索,最终制定精准控制桩长的程序,程序如下:
1、给每根桩定好编号,并标识在桩位布置图上;
2、将地质详勘勘探点平面布置图中的钻孔位置与桩位布置图重叠结合,根据地质勘探钻孔点的布设,平均圈定桩位及数量。一个地质勘探钻孔可以圈定几个桩位,例如对某根桩入强风化岩层(持力层)深度的验收时可以参考距离该桩最近的勘探钻孔柱状图,以确定桩入岩的真实性;
3、在桩机开孔前,根据程序2做出的结合图找出距离某号桩最近的勘探钻孔柱状图,以大致确定强风化岩层的深度。根据勘探钻孔柱状图,桩机钻头距离强风化岩层较近时,开始每掘进2米,就要从泥浆正循环中取砂样,以精准辨别是否进入持力层。
4、通过获取的砂样来辨别钻机进入设计指定持力层深度后,对砂样封存留样,到此可精准确定实际桩长。
确定实际桩长后还需对桩孔进行清渣,下钢筋笼,二清孔,下导管,浇筑混凝土等后续操作,篇幅有限,不在做具体论述。
二、关于给水厂建设中对伸缩缝止水带的探讨
给水厂的构筑物需要有良好的密封性,严禁漏水、渗水。以沉清叠合池为例,池体长134米,宽46米,五个区,分别为反应区、沉淀一二三区,出水区,同时池体分左右两个独立对称区,为避免池体不均匀沉降,施工时需分成十块区建设,每块区连接处会形成可伸缩缝,经统计沉清叠合池的伸缩缝共有32处。对伸缩缝的施工成为水池施工质量控制的重中之重,篇幅有限,根据实际施工情况将控制要点仅列如下三点:
1、止水带选用氯丁橡胶止水带,该类型止水带易被坚硬物品穿孔破坏,施工过程可能会有木工、铁工等工人注意不集中,造成铁钉及钢筋穿透止水带,止水带被穿孔会造成止水效果大减甚至整段止水带报废,因此要求施工管理人员严格现场监控止水带的安装质量,对安装止水带的工人进行多次技术交底。如出现止水带被破坏,应将破坏部分整体切掉,再用现场热熔机对止水带进行接长,接缝应平整牢固,不得有裂口脱胶现象。
2、止水带不可避免会出现T字接头,Y字接头,十字接头,该部分一般结构受力比较大,现场热熔易的止水带质量得不到保证,易断裂,不得现场热熔制作,必须在工厂加工成型。该部分要严格要求施工单位,防止工厂加工的接头用完,施工单位为赶工期在下一批接头到场时去现场临时制作接头,如该接头没经检验直接安装后果不堪设想。
3、结合沉清叠合池清水池底板的伸缩缝处止水带安装,论述伸缩缝施工的过程控制。(1)伸缩缝处钢筋配筋图应符合实际操作,选用的钢筋不能太粗,但也不能太细以1.2mm为主,如选用粗钢筋,回箍筋现场不好开料制作,而且空间有限绑扎比较麻烦。(2)止水带需要被箍筋上下压住,浇筑混凝土时会加强该地方的振捣力度,箍筋必须安装严实,不可松动,如现场条件苛刻,绑扎不牢固,建议将箍筋焊接焊牢,但焊接时不可损伤止水带。(3)沉清叠合池清水池分五区,考虑止水带的安装,相邻两区边缘模板安装会产生冲突,解决的办法之一是跳区安装模板,跳区浇筑混凝土,但是为此会严重影响工期,希望初学者开工前就能提前将此考虑进去。
三、关于滤池配气孔施工的探讨
V 型滤池池型结构复杂,施工难度大,尤其是对配气系统的精度要求高,是水厂系统的核心,因此施工中对池体各部位施工方法的选择都将直接影响整个工艺的效果,甚至决定其成败。配气孔预埋管必须保证其水平平整度误差在 ± 1 mm 以内,以此才能达到反冲气冲时气体均匀冲出滤头,均匀除掉滤沙杂质。如果在正常施工时在钢筋骨架上预留套管,模板的安装挤压及插泵振捣混凝土时定会使得套管位置产生偏移,偏移量超出1毫米就会影响滤池今后配气均匀性,故正常施工做法不可取。现列如下四个做法:
1、等滤池H型槽侧壁混凝土浇筑完成及模板拆完后,通过水准仪,利用专业开孔器在上进行水钻取孔。该方法虽然简单,但必须要考虑到以下几个缺点,(1)该方法需要专业水钻机来开孔,而滤池所需的配气孔将近720个,同时还有其他配水孔也要高精度控制,开孔的数量会更为惊人,进而导致施工成本大幅提高。(2)水钻开孔时由于开孔人员素质高低不一,虽然有激光仪指导纠正配气孔的标高,如出现某个开好的空洞的标高和设计标高相差超过1毫米,出现偏差,基本难以补救过来。(3)打穿混凝土墙体定会打到横向或竖向钢筋,使的水钻开孔时间延长,而且开完后的孔洞定会有钢筋的横切面直接暴露在孔里,随着时间迁移,孔洞可能会出现钢筋腐蚀的锈水,而滤池属于给水处理的最后工艺,锈水会直接进到清水池中,严重影响滤池滤后水质。
2、分层浇筑。先浇筑混凝土至配气孔底部,再用水泥砂浆调整预埋 PVC管的安装高度,最后浇筑 H 型槽两边墙壁至设计高度。此方法需要两次浇筑H型槽壁,而H型槽总高度为约3米,两次浇筑会明显延长施工周期,对于处于赶工期阶段不利。
3、预埋比配气孔直径大的套管的方法。配气孔设计直径50mm,可先预埋比配气孔直径大的DN60PVC套管在钢筋骨架中,再用水准仪及激光调平器调整DN60的PVC管位置直至达到设计标高,并尽可能的将DN60预埋管锁死在钢筋骨架上,等混凝土浇筑完毕再将DN60预留孔清理出来。虽然模板的安装挤压及混凝土的插泵振捣会使得DN60预留管偏移位置,但DN60已经预留出10毫米的偏移量,将DN50的管套穿在在DN60中,通过在DN60管底铺设水泥砂浆的厚度来调整DN50的标高误。该方法前期操作容易,后期通过水泥砂浆调整DN50管的时候不易操作,耗时耗力。
4、直接在模板上穿孔放置预留管。先将模板安装固定完毕,在通过水准仪及激光调平仪在模板上打孔,将预留管穿透模板,以模板来固定预留管,该方法因为有模板的本体稳定性固定基本上不受混凝土浇筑振捣的影响,而且操作方便,易于实际操作。但是该方法缺点也很明显,模板只能用一次性模板,用完即报废,模板材料浪费较为严重。
四种方法都有共同缺点,即在钢筋骨架中穿插预留管的施工会不可避免与水平钢筋和竖向钢筋冲突,只能通过切割引起冲突的钢筋的手段来保证预留管正常穿过。最终通过现场实际情况,综合对比,本工程选用第四种,实践证明,该方法效果显著,预留孔的整体水平平整度偏差复核要求。
本文论述的内容偏于实际运用,通过总结珠海市西区水厂扩建施工过程的技术难点、要点,为后来者提供技术参考。
参考文献:
1、黄建华.V 型滤池施工要点分析.中国给水排水,1000 - 4602(2012)20 - 0153 - 02
作者简介:贺新杰(1991.05.09),男,广东省珠海市人,本科学士,水利水电工程助理工程师,研究方向:水厂建设。