浅谈自来水厂建设的特点和工作要点

刘惠明

(上海斯美科汇建设工程咨询有限公司，上海200092)

0 前言

自来水厂工程按其生产工艺，可划分为取水系统、加药系统、沉淀池系统、滤池系统、回用水系统、深度处理（臭氧接触、活性炭过滤、紫外线消毒、膜过滤等等）系统、清水库、二级泵房、污泥处理（浓缩、加药、平衡、脱水等）系统、电力（高配、低配、输电线路、电缆沟槽等）系统、自动化控制系统、供排水及其他辅助系统等等。每个系统可由一个或几个建筑单体（或构筑物）构成，因此，一个具有一定规模的现代化水厂是一个庞大的系统工程，一般都有25个以上的单位工程。

自来水厂工程建设按其施工工艺划分，大类可分为：土建工程、设备安装工程、电气安装工程、自动化仪表与控制工程、市政配套工程等等。其中土建工程除一般的钢筋、模板、混凝土工程外，还有桩基工程、沉井工程、顶管工程、深基坑工程、高支模工程、防水与保温节能工程、钢结构工程等；设备安装工程除一般的水电和管道安装外，还有大型设备的起重吊装、行车安装、大型泵类安装、工艺管道安装、各种泵、闸、阀的安装、旋转和往复运转设备安装等等。因此可以说，自来水厂工程的建设是运用施工工艺门类最多的工程之一。

1 自来水厂建设的特点

根据以上从工艺和施工情况的工程划分，可总结出一个现代化自来水厂建设具有以下几个特点。

1.1 工艺复杂

1.2 地基处理难度大

根据原水资源的不同，新建自来水厂，一般都在河滩、湖边或山地，这些地方的地质都有不均匀性的特点。随着土地资源的越来越紧缺，留给自来水厂的土地越来越少，使得自来水处理工艺不得不从传统的平面纵向式转为立体竖向式，使得一些构筑物由传统的单层变为二层甚至三层、由传统的地面式变为地下式结构，其结果就是加重了地基的负荷，增加了地基处理的难度。从另一个角度来说，自来水生产过程中的水流一般都是以重力流推进，每个工序或构筑物间以管道或过水渠道相连，如果相邻构筑物出现较大的差异沉降，就会使管道或过水渠道造成损坏而影响生产。因此地基处理是水厂建设的重点之一。

1.3 对施工质量要求高

根据自来水生产工艺要求，生产线主要由各种池体、管道、渠道、阀门、闸门等等连接而成，各构筑物的预埋件、预留孔（洞）特别多，从进原水到出清水，都是靠重力流推进，水往低处流，因此对各构件的进、出水口的标高控制要求很高。特别是滤池，其配水堰、出水堰、表扫孔、布气孔的标高控制以及相邻高差控制都是在毫米级，否则就将影响到生产质量和数量。

2 工作要点

一个自来水厂从立项、设计到施工、调试、生产，是一个由多方参与，互相配合的系统工程，期间的任一环节的不协调，都将影响到工程的顺利进行。笔者根据多年来参与的多个水厂工程建设的经验，总结了几点，如能供水厂工程建设的业主，以及设计、施工、监理单位的管理人员认同，就不胜荣幸了。

2.1 选择一个总包单位

自来水厂工程的施工一般都按专业进行施工招标，即对土建、安装、自动化、设备采购等进行分别招标，这样有利于找到各专业具有较强实力的施工单位参与到该工程的建设。但仍需选择一个总包单位（一般由土建单位担任），理由是：

（1）需要由一家单位来对施工总平面的规划管理，自始至终保持施工道路的畅通（施工道路的硬化和维护）、施工上下水的畅通、临时施工用电的管理等。

（2）需要由一家单位来对施工安全负总责。水厂工程建设临边洞口特别多，穿插施工多，安全设施临时拆除多，没有总包管理，很难有人维护，安全风险大。

（3）大型工程建设一般都有创优要求，创优的关键在于总包单位。创优是由一家单位主送资料，也需由一家单位来及时邀请上级考核单位到工地检查指导工作，及时了解有关要求和信息。如果各自为政，将一事无成。

矿产资源勘查开采信息公示中存在的问题和对策建议（吕晓澜等） ...............................................................9-23

（4）在施工合同中，明确总包单位的权利、责任和义务。

2.2 及时解决设计问题

根据以往工作经验，设计问题往往是现场问题的源头，主要表现在：

（1）专业图纸与土建图纸对应不上。专业上对部分设备的位置、标高、预埋件进行调整后未及时通知土建设计师，有时这种调整是在土建出图以后发生。一般情况土建施工只看土建图（有时土建施工单位根本就没有专业图），待设备安装时发现再改就影响工期和质量了。

（2）施工过程中，业主往往根据工艺需要对设计进行修改，应及时办理设计变更手续，在施工前就应有书面任务单，要由有关人员签字，以免日后扯皮。

（3）及时提供完整设计图纸。现在的工程建设大部分都是边设计边施工，设计院普遍工作繁忙，不催不逼是拿不到图纸的。业主负责采购的设备资料不齐是设计出不了图的最好藉口。因此，建议业主及时解决此问题。

（4）自控单位应及时完成取样、加药点的设计，及时完成控制程序的编制，及时完成上位机、下位机的设计，以便进行设备采购。

2.3 尽快完成专业施工单位和设备采购的招标工作

通常认为土建结构施工时间长，所以不着急进行专业施工单位和设备采购招标，其实这是错误的。一般情况是设备基础的设计要等设备招标确定后，厂家才会提供设备基础技术参数的，每家的设备都有自己的基础且互不相同，不能套用。因此要及时做好设备采购招标工作，设计及时提供设备基础图，土建才能进行施工，否则会影响工期。

另外，土建结构中有很多预埋、预留的构件需要安装单位确认，自动化控制有很多取样管、加药管需要预埋（有些埋件在原设计中没有，属自控单位二次设计内容）。因此，此部分工作的滞后也将影响总工期。

2.4 重视地基处理

根据现场地基情况的不同，地基处理对策也不尽相同。对大型的、有不均匀工作荷载的给排水构筑物，地基不良产生的危害尤其显著，在设计和施工过程中都要特别注意。此处所讲的“地基不良”包含两层意思：一是地基不仅指天然地基，还指经回填或处理以后的基础，有时经回填或处理以后的地基更需要关注；第二层意思是“地基不良”不仅指地基本质不好，力学性能差，还指此地基是否适合其上部结构的需要。适合为良好地基，不需要处理，反之就需要处理。有时上部结构需要其有一定的沉降，如地基处理得太刚性反而适得其反。地基处理的关键在于不要出现不均匀沉降，特别是构筑物与构筑物之间不能出现大的差异沉降。

对此，建议地基处理要采用工艺成熟的施工方法，采用施工单位熟悉的方法，而不要一味追求是否是先进工艺，关键在于结果达到设计和规范要求。

另一方面，考虑地基不良带来的影响，也不能只考虑对地基的处理。有时对结构的适当加固，甚至只是构造上的考虑就能很好地解决问题。

2.5 对施工细节的注意

（1）要有防备预留孔洞、预埋件错漏的措施。认真核查图纸，将所有预埋件和预留孔洞按工程施工区域制成清单，施工前向施工班组交底，过程巡视检查，隐蔽前逐个量测检查验收，混凝土浇捣时加强监护，确保预埋件和预留孔洞数量准确、位置精确。

（2）穿墙套管及预埋件周边混凝土浇捣是施工的难点，此处往往是钢筋密度大，振捣器不能直接振到，要改用小直径振捣器作业，或者加设临时振捣孔等措施。处理方法是加强混凝土振捣手的责任心，合理安排混凝土入模量，加强检查，避免漏振或过振。

（3）混凝土施工缝上部的模板拼接，以及墙、柱根部的模板接缝，是影响混凝土外观质量的关键所在。应采取有效措施堵住拼缝或接缝，减少漏浆造成的蜂窝麻面，甚至是狗洞的出现。

（4）设备基础垫块超过三块，接地扁钢搭接不符规范。起重机轨道未接地，室外直埋电缆不用铠装电缆，规格搞错，电缆敷设过道路不穿厚壁保护钢管，室外电动阀门电缆保护钢管未做滴水弯，保护钢管管端不焊接地螺栓等。

（5）设备安装的过程中，推行首项样板工艺制度。

（6）施工临时支撑的预留孔洞的防水方案，对施工中泻压孔的留置和防水措施，局部构造的设计忽略等等……虽然都是小问题，但往往成为工程验收中的瑕疵。

2.6 土建施工和设备安装的配合

土建施工和设备安装的配合，往往是整个工程工期拖延的主要原因。土建施工与设备安装施工同时或穿插进行是必然的，因此，土建与设备安装施工计划的安排和考核就成为水厂工程建设的重点。正是因为穿插进行，对各自的施工计划、工程质量、成品保护等都带来影响，所以各参建方更需要互相了解、支持和配合，根据现场的条件（人员、设备、材料准备情况等）协商出一个比较合理、土建和安装单位都能接受的解决方案。

2.7 设备采购与检验

（1）高压开关柜、低压开关柜的母排承包商在订货时一定要注明作防腐处理要求，如不在合同中注明，生产厂往往只选裸铜排安装。母排作防腐处理后，在以后的日常运行中减少维修量，延长使用寿命。高低压开关柜最好一家供货商，这样外壳颜色一样，如分两家生产，尽管有色标，多少会有些误差。

（2）电缆桥架除保证外形尺寸和强度外，特别要注意材质特性，如铝合金桥架对室外温差变化引起材料热胀冷缩将会给调试、运行带来麻烦。由于腐蚀桥架表面形成氧化铝，很难处理，所以在工程中要请承包商注意。

（3）成套设备如搅拌机、水泵、高压开关柜、高压电机、闸板阀等关键设备一定要加强制造时监造力度，在设备制造出厂时即要把住产品必须符合技术标书要求的关，切实做好出厂前的各项试验和验收工作，力争所有缺陷在出厂前解决，保证产品零缺陷。这样可以防止设备运到现场发现问题后再处理，延误工期，确保业主的利益。