城市污水處理廠尾水出江箱涵工程淤泥固化施工

涂明

摘 要：城市污水處理廠尾水出江箱涵工程在市政工程中占據重要地位，它的社會關注度很高，該工程建設對降低周邊地區內澇和提升水質都具有重要意義。污水處理廠尾水出江箱涵工程先要進行碎石圍堰戧堤填筑、拉森鋼板樁施工，后再填筑分隔小圍堰，形成數個小基坑。基坑形成后安裝水泵抽水，然后進行淤泥固化與開挖施工。

關鍵詞：施工部署;施工程序;淤泥固化

中圖分類號：TV5 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）32-0095-03

Silt?Solidification?Construction?of?Tail?Water?Tank?Culvert?Project

of?Urban?Sewage?Treatment?Plant

TU?Ming

（Sinohydro?Bureau?8?Co.，Ltd.，Changsha?Hunan?410004）

Abstract：?The?tail?water?tank?culvert?project?of?urban?sewage?treatment?plant?plays?an?important?role?in?the?municipal?engineering，?and?;its?social?concern?is?very?high.?The?construction?of?the?project?is?of?great?significance?for?reducing?the?shackles?in?the?surrounding?areas?and?improving?water?quality.?In?the?tail?water?tank?culvert?project?of?urban?sewage?treatment?plant，?the?gravel?cofferdam?embankment?construction?and?the?Larsen?steel?sheet?pile?construction?shall?be?carried?out?in?advance，?and?then?the?small?cofferdam?will?be?filled?to?form?several?small?foundation?pits.?After?the?foundation?pit?is?formed，?the?pump?is?pumped，?and?then?the?sludge?is?solidified?and?excavated.

Keywords：?construction?deployment;construction?procedure;sludge?solidification

為達到消除污染、保護環境、節約土地的目的，本工程所有需要外運的淤泥和廢棄泥漿均采用固化和無害化處理后外運至指定的棄土場。基坑內土層分布為深厚淤泥層，深度為4～6m。袋土反壓平臺及基坑施工道路區域的淤泥分段固化2m厚，固化后，淤泥滿足外運條件，將固化的淤泥外運，同時分段填筑袋土反壓平臺及道路路基。

1 總體組織安排

首先必須完成基坑開挖，形成基坑工作面。基坑初步抽水完成后，在靠湖一側設置集水坑，沿反壓平臺坡腳通長設置引水槽，基坑內滲水可由引水槽匯入至集水坑。平均滲水按150m3/h考慮，結合后期基坑施工廢水匯集，集水坑布置1臺WQ400-10-18.5污水泵（倉庫需要備用1臺）。

箱涵基坑區域，首先沿反壓平臺坡腳位置開挖排水溝至分隔圍堰附近的集水坑，再以80m為一個分段固化淤泥。第一個分段，將淤泥歸堆晾曬濾水，按比例摻入固化劑，每立方米淤泥摻入100kg固化劑，淤泥固化至滿足回填條件后，分層回填施工道路區域，隨后進行該段基坑施工道路路基、墊層填筑，將袋土反壓平臺區域的固化淤泥挖除，外運至指定的棄土場，并及時跟進袋土反壓平臺填筑。后續工段的歸堆晾曬濾水工作可按流水作業進行，上一段施工道路填筑與反壓平臺填筑完成后，開始下一段已固化淤泥的外運及施工道路、反壓平臺填筑等工作。

2 主要施工程序

主要施工程序如圖1所示。

3 淤泥固化施工

根據國際國內的淤泥處理方法，目前主要有物理脫水、加熱燒結和化學固化三種[1]。前兩種適用于處理量小、處理程度高的場合。處理大體積淤泥的最好方法是將淤泥固化處理，也就是向淤泥中加入固化材料，使其達到良好的固結效果[2]。本工程采用化學固化處理法，淤泥經固化處理滿足外運及衛生填埋的要求。

3.1 施工準備

3.1.1 機械與材料準備。采用1臺HD820水上挖機、1臺PC200履帶挖機、1臺SD160濕地推土機配合施工。在現場建設一個500t左右的固化材料臨時儲存場所。由于現場條件限制，庫存材料量為一個分段基坑固化5?000m3的淤泥所需要固化劑用量。

3.1.2 場地準備。根據現場條件，箱涵外區域淤泥固化施工作業周轉場地面積約需要1?000m2，歸堆濾水場地選擇在每一段靠入湖口的端頭。歸堆處四周使用黏土填筑臨時圍堰，隔斷淤泥的流動。

3.1.3 施工道路。主要材料和機械設備利用現有的施工道路運至入湖位置，淤泥固化分段進行，臨時施工道路分段跟進填筑。

3.2 施工方法

3.2.1 施工工藝。前期先取樣測定湖內淤泥的性質，如含水量、黏土成分和有機質含量，再根據各種物質含量配制適用于現場的固化劑。本項目采用HAS土壤固化劑進行固化，HAS土壤固化劑是以工業廢渣為主要原料的一種灰渣膠凝材料，其主要成分是礦渣、磷渣、粉煤灰液態渣和沸騰爐渣等，占原料的80%以上，配以適量的活化劑混合粉磨制成。該材料能在常溫下固化粉煤灰、工業廢渣、各種工業尾礦、含泥石屑、黏土、城市垃圾等，具有無須沖洗和篩分即可進行固化的優良特性。HAS土壤固化劑具有吸水率高、吸水快、顯著改善淤泥成形性能的特點。淤泥摻入HAS土壤固化劑后，土的物理性能發生明顯變化，從高塑性、高壓縮性土固化成中等塑性、低壓縮性變化土，顯著提高抗剪強度，降低滲透性和壓縮性，提高耐水性能。

根據前期的試驗，淤泥試驗樣品初始含水率為65.6%，靜置瀝水后含水率為55%。摻入8%的HAS土壤固化劑充分攪拌，模擬現場進行堆積，室內常溫下養護3d后，試模含水率降至31.7%，滿足外運及衛生填埋的要求。實際施工中，擬摻入8%的HAS固化劑，即每1m3淤泥摻入100kg固化劑。

3.2.2 施工步驟。一是沿反壓平臺坡腳位置開挖引水槽、集水槽（見圖2）至分隔圍堰處，布置抽排水設備，處理圍堰滲水點，以達到防止基坑積水的目的;二是先固化箱涵基坑以外區域，采取分段固化的原則，以80m為一個施工段，將淤泥經過3～4次倒運歸堆于每一個分段靠近入湖口的一端，初步晾曬濾水;三是分段進行淤泥歸堆與固化（見圖3），將固化劑按比例要求摻入歸堆的淤泥，每立方米淤泥摻入100kg的HAS土壤固化劑，使用水上挖機翻挖2～3遍后悶置12～24h，做好歸堆淤泥的覆蓋，固化淤泥外運前再翻拌3～4遍;淤泥外運后，及時進行基坑道路填筑與袋裝土反壓平臺填筑（見圖4），填筑袋裝土反壓平臺時，同時填筑碎石排水盲溝，第一個分段的臨時道路與反壓平臺填筑完成后，可進行下一個分段淤泥的外運，形成連續流水作業。

4 施工注意事項

4.1 質量方面

根據配比加入固化劑，固化過程中應根據挖出淤泥的含水量多少適當調整固化劑的摻量，保持產品的均勻和穩定性，滿足設計要求，達到設計強度，生產流程的質量控制關鍵是“準確計量，攪拌均勻”。淤泥固化土攪拌時，力求達到最佳含水量，攪拌必須均勻，使HAS土壤固化劑與淤泥充分混合，保證淤泥的固化效果。淤泥固化土攪拌后，應及時覆蓋悶置，3d內防止承重過大，防止損壞。

施工期間要做好防降雨措施，下雨天氣停止施工。淤泥固化時如有積水，勢必增加固化劑的用量，直接影響淤泥固化的效果，事前排除淤泥表面積水是保證固化質量的關鍵工作之一，因此在固化施工前要檢查施工區域的排水降水情況，檢查排水溝和集水井的設置，及時對排水溝和集水井進行清理加固，防止坍塌、水泵堵塞等情況影響排水效果。要及時了解天氣情況，如遇有下雨天，需要提前對排水系統進行檢查和加固，確保雨天能及時排水。

4.2 工期方面

根據本工程的實際情況，可組織流水作業，有組織地進行預處理（如抽排水）、翻挖淤泥瀝水、固化劑進料、攪拌、運輸出土等工序作業，并形成流暢的作業工序鏈。淤泥具有不均勻性，其含水率、雜質含量等存在差異，因此現場配備足夠數量的挖機進行淤泥攪拌，加快施工進度，同時采取以下措施。

為確保施工工期，在人力、材料、機械設備、資金等資源配置方面給予充分的保證。人力上，配備專業的施工員進行現場工序安排和協調工作;材料上，嚴把固化劑進貨配比關;機械設備上，采用性能良好的挖機、推土機，并保證保養優良和后續維修能力強。

施工現場主要施工技術人員和管理人員，由從事過相關淤泥固化工程施工的專業技術人員和管理人員組成。工程開工前，編制嚴謹的實施性施工計劃，根據總進度計劃編制月、周計劃，并根據實施過程中的完成情況，及時與原計劃進行對比，對實際施工過程中出現的進度滯后及時查找、分析，并及時進行計劃調整，確保總施工進度計劃的實現。

4.3 安全及環保方面

淤泥固化施工現場設置明顯的警示標牌和防護設施;現場配備足夠的覆蓋材料，用于下雨天覆蓋及固化劑卸料時的揚塵控制;根據現場施工作業區域的面積，配置風送式噴霧機進行降塵抑塵，以免造成施工區域周邊環境污染，影響周邊居民的生活;夜間施工期間，配備足夠亮度的照明燈具，出入口安排專人值守，防止閑雜人員進入作業區域;嚴格遵守國家和地方有關控制環境污染的法律法規，加強對現場施工相關人員的教育管理，減少建筑垃圾對湖泊的污染。

5 結語

隨著現代科學技術的進步和施工工藝的更新，新型材料廣泛應用于建筑工程，土壤固化劑會越來越多地應用于市政工程項目，在加快現場施工進度、減小施工難度方面具有一定的優勢，對類似項目有借鑒意義。

參考文獻：

[1]李鐵剛.箱涵在小型水利工程中的應用探討[J].黑龍江水利科技，2018（2）：150-152.

[2]林治鑫，吳有坤.箱涵在小型水利工程中的應用[J].水利建設與管理，2015（6）：10-13.