濱海凈水廠為例淺析設計與施工相結合

【摘要】隨著我國農業、工業、經濟、人口等方面不同程度的發展，城市供水、排水壓力越來越大，全國各地新建凈水廠、污水廠項目不斷增多。但是由于經歷了較長的落后時期，致使我國建筑從業者經驗不足、前瞻性不夠，無法像德國設計的青島排水系統那樣久經考驗。本文通過一個凈水廠項目實例，討論幾點建設工程中設計與施工相結合的問題。

【關鍵詞】凈水廠；設計；施工

1、前言

全世界只有不到1%的淡水可為人類直接利用，中國人均淡水資源是世界人均的1/4。所以供水充足是城市發展的必要條件。迪拜，解決了淡水供給，便在沙漠與海洋之間構建了世界最繁華的都市；而“三教圣城”耶路撒冷，可以在沙漠中出口農產品，也是因為以色列先進的滴灌技術。這些奇跡表明：響應國家城鎮化的號召，必須解決淡水供給！因此凈水廠的建設是缺水地區最重要的民生工程。

2、工程實例簡介

濰坊北部的濱海新區屬于缺水地區，2017年甚至實行過短暫的限時供水，影響了許多企業生產和地方政府招商。因此有了濱海第二平原水庫凈水廠。項目生產性單位工程包括：清水池、送水泵房、原水提升泵站、凈化間、污泥濃縮池、脫水機房等。核心是凈水間，包含“網格絮凝+斜板沉淀+V 型濾池”的凈化工藝。在此，筆者首次全面接觸城市凈水廠建設。

3、設計單位小問題

目前中國建筑業水平都不斷提高，其中設計方是技術含量最高的單位，是工程的源頭。筆者通過從事設計工作的同學了解到，雖然設計人員具有較高知識水平和專業素質，但也有兩大問題：⑴市場經濟下設計院追求利潤，設計人員加班過度，設計質量難以保證；⑵設計人員普遍學歷高，畢業后直接進入設計單位，缺少現場經驗。其中第二個原因最為關鍵！筆者剛畢業時也有在某鋼結構企業設計部的工作經驗，繪制的藍圖中有很多構件不了解其作用，因此放棄設計部的工作轉戰施工現場。

4、濱海水廠小經歷

4.1工藝設備

⑴絮凝沉淀池的A型斜板，分五組均勻架空布置在刮泥機上部正中間，起到延緩水流使顆粒物充分沉淀的作用。但要指出：①隨著沉淀過程，水中顆粒物不斷減少；②經過前幾組斜板的作用，水速已經延緩很多。正是這兩點原因，導致各組斜板實際作用不斷遞減，第5組基本沒有作用，因此均勻布置略有不妥。經過有經驗的施工人員與設計方交流，最終改為2-2-1型布置：即第1、2組連為一體，第3、4組連為一體，第5組單獨，實際成為兩大組和一小組。同時斜板整體前移一米，三組之間保持設計距離。因為前端水中顆粒物較多，應加大沉淀力度，并且前移一米使水流提前降速，到達末端時，只需一組斜板便可滿足沉淀要求，材料利用率得到提高。

⑵安裝A型斜板的框架為玻璃鋼材質，雖然滿水狀態下由于水的浮力，不會產生支撐問題，但施工階段，水池沒有注水，斜板重量集中到框架上是相當不穩定的。濱海水廠十組斜板，便出現了兩組傾斜變形的問題。最終，經與設計協商，在框架兩側增加不銹鋼圍護，導致成本上升。

4.2建筑安裝

⑴濾池中的溢水槽，上口邊緣為內直壁外三角的形式。如圖1所示：左為槽外，右為槽內，水位高于上口時，自槽外流向槽內。

設計方也許是考慮減小流水阻力，但在施工中，水槽上口為現澆混凝土構件，實難達到振搗密實的效果，從而影響水槽壽命。筆者來到凈水廠時濾池已施工完畢，從表面觀感看密實度不樂觀。筆者曾有過把錐形基礎改為階梯型基礎的經歷，當時設計人員充分理解施工的難度：混凝土凝固前不易在有高差的兩模板間振搗密實。若使用先進的新技術來解決這類小問題，則成本太高。

⑵凈化間圍護結構為：框架結構，250㎜厚無保溫外墻，鋼結構屋面，窗戶較大且沒有供暖系統。可見，車間內部對溫度要求不高，圍護結構采用全鋼結構更為合理，因施工速度快，可以盡早竣工投產實現經濟效益，同時也可以滿足基本設計要求。

⑶清水池一般配有進水井、溢流井、出水井等，其中溢流井的底標高遠高于池底，同時與池體間的距離較小。這就造成：須等到完成一部分回填土后才能施工。對工期、質量都有不利影響。因為池體還有滿水試驗、防水、防腐等工序，而且有些工程地點的土壤回填后難以快速達到壓實度要求。這時更應將溢流井與水池設計為一體，從而提高質量加快進度。

⑷凈水廠的管道系統比一般廠區復雜，因此在管道布置時考慮的問題要更全面。濱海水廠，凈化間是最大單體矩形建筑，東西方向較長、南北方向較窄，需要兩臺塔吊才能滿足施工要求。塔吊布置在東、西兩端正中是唯一方法，否則要增加塔吊數量。但是這兩個位置卻都有直徑超過一米的工藝管道。管道工程的進度受到了塔吊位置的制約，若勉強開挖則有可能造成安全事故。

5、發展方向

通過濱海凈水廠不難看出，設計者缺乏現場經驗是深層和根本原因。筆者曾經有一位同事，是設計院退休的注冊電氣工程師，從事監理工作半個月便因無法接受而辭職，原因只是現場施工的偏差比他想象的大了一點。設計者當然有自己的考慮，但是過分保守也是過猶不及，如同鋼筋混凝土構件的破壞方式中就有超筋破壞這一項。筆者經歷的一個污水廠，其辦公樓三層（有閣樓），總高14.9m，最大跨度7.2m。問題：①首層柱截面400㎜×400㎜，包含10根25㎜和4根22㎜鋼筋；②首層梁最窄處240㎜寬，支座處雙排筋，上排4根20㎜鋼筋；③基礎梁截面600㎜×1000㎜。

為此，設計者應增強現場經驗，與施工結合，最好方式就是設計與咨詢工作交替進行。設計方是公認轉型為全過程咨詢的首選單位，設計人員可以借此機會參加代建或者項目管理工作，既能調節身心緩解壓力，又能接觸現場增強業務，成為一個懂施工、精設計、會管理、能咨詢的一專多能型人才。

6、結語

毛主席說過：沒有調查，沒有發言權！工作中要堅持理論與實踐要結合、設計與施工要適應。目前，全國正推行建筑師負責制、全過程咨詢等制度，近年還有大量企業申請特級資質，申請條件之一便是具備甲級設計資質。由此看出，設計單位無疑是建筑行業的排頭兵，這更需要設計者不斷自我完善，領導整個行業健康前進。

參考文獻：

[1]濰坊濱海第二平原水庫凈水廠施工圖，2016

[2]濰坊濱海第二平原水庫凈水廠設備安裝施工方案，2017