城市污水处理厂尾水出江箱涵工程淤泥固化施工

涂明

摘 要：城市污水处理厂尾水出江箱涵工程在市政工程中占据重要地位，它的社会关注度很高，该工程建设对降低周边地区内涝和提升水质都具有重要意义。污水处理厂尾水出江箱涵工程先要进行碎石围堰戗堤填筑、拉森钢板桩施工，后再填筑分隔小围堰，形成数个小基坑。基坑形成后安装水泵抽水，然后进行淤泥固化与开挖施工。

关键词：施工部署;施工程序;淤泥固化

中图分类号：TV5 文献标识码：A 文章编号：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

為达到消除污染、保护环境、节约土地的目的，本工程所有需要外运的淤泥和废弃泥浆均采用固化和无害化处理后外运至指定的弃土场。基坑内土层分布为深厚淤泥层，深度为4～6m。袋土反压平台及基坑施工道路区域的淤泥分段固化2m厚，固化后，淤泥满足外运条件，将固化的淤泥外运，同时分段填筑袋土反压平台及道路路基。

1 总体组织安排

首先必须完成基坑开挖，形成基坑工作面。基坑初步抽水完成后，在靠湖一侧设置集水坑，沿反压平台坡脚通长设置引水槽，基坑内渗水可由引水槽汇入至集水坑。平均渗水按150m3/h考虑，结合后期基坑施工废水汇集，集水坑布置1台WQ400-10-18.5污水泵（仓库需要备用1台）。

箱涵基坑区域，首先沿反压平台坡脚位置开挖排水沟至分隔围堰附近的集水坑，再以80m为一个分段固化淤泥。第一个分段，将淤泥归堆晾晒滤水，按比例掺入固化剂，每立方米淤泥掺入100kg固化剂，淤泥固化至满足回填条件后，分层回填施工道路区域，随后进行该段基坑施工道路路基、垫层填筑，将袋土反压平台区域的固化淤泥挖除，外运至指定的弃土场，并及时跟进袋土反压平台填筑。后续工段的归堆晾晒滤水工作可按流水作业进行，上一段施工道路填筑与反压平台填筑完成后，开始下一段已固化淤泥的外运及施工道路、反压平台填筑等工作。

2 主要施工程序

主要施工程序如图1所示。

3 淤泥固化施工

根据国际国内的淤泥处理方法，目前主要有物理脱水、加热烧结和化学固化三种[1]。前两种适用于处理量小、处理程度高的场合。处理大体积淤泥的最好方法是将淤泥固化处理，也就是向淤泥中加入固化材料，使其达到良好的固结效果[2]。本工程采用化学固化处理法，淤泥经固化处理满足外运及卫生填埋的要求。

3.1 施工准备

3.1.1 机械与材料准备。采用1台HD820水上挖机、1台PC200履带挖机、1台SD160湿地推土机配合施工。在现场建设一个500t左右的固化材料临时储存场所。由于现场条件限制，库存材料量为一个分段基坑固化5 000m3的淤泥所需要固化剂用量。

3.1.2 场地准备。根据现场条件，箱涵外区域淤泥固化施工作业周转场地面积约需要1 000m2，归堆滤水场地选择在每一段靠入湖口的端头。归堆处四周使用黏土填筑临时围堰，隔断淤泥的流动。

3.1.3 施工道路。主要材料和机械设备利用现有的施工道路运至入湖位置，淤泥固化分段进行，临时施工道路分段跟进填筑。

3.2 施工方法

3.2.1 施工工艺。前期先取样测定湖内淤泥的性质，如含水量、黏土成分和有机质含量，再根据各种物质含量配制适用于现场的固化剂。本项目采用HAS土壤固化剂进行固化，HAS土壤固化剂是以工业废渣为主要原料的一种灰渣胶凝材料，其主要成分是矿渣、磷渣、粉煤灰液态渣和沸腾炉渣等，占原料的80%以上，配以适量的活化剂混合粉磨制成。该材料能在常温下固化粉煤灰、工业废渣、各种工业尾矿、含泥石屑、黏土、城市垃圾等，具有无须冲洗和筛分即可进行固化的优良特性。HAS土壤固化剂具有吸水率高、吸水快、显著改善淤泥成形性能的特点。淤泥掺入HAS土壤固化剂后，土的物理性能发生明显变化，从高塑性、高压缩性土固化成中等塑性、低压缩性变化土，显著提高抗剪强度，降低渗透性和压缩性，提高耐水性能。

根据前期的试验，淤泥試验样品初始含水率为65.6%，静置沥水后含水率为55%。掺入8%的HAS土壤固化剂充分搅拌，模拟现场进行堆积，室内常温下养护3d后，试模含水率降至31.7%，满足外运及卫生填埋的要求。实际施工中，拟掺入8%的HAS固化剂，即每1m3淤泥掺入100kg固化剂。

3.2.2 施工步骤。一是沿反压平台坡脚位置开挖引水槽、集水槽（见图2）至分隔围堰处，布置抽排水设备，处理围堰渗水点，以达到防止基坑积水的目的;二是先固化箱涵基坑以外区域，采取分段固化的原则，以80m为一个施工段，将淤泥经过3～4次倒运归堆于每一个分段靠近入湖口的一端，初步晾晒滤水;三是分段进行淤泥归堆与固化（见图3），将固化剂按比例要求掺入归堆的淤泥，每立方米淤泥掺入100kg的HAS土壤固化剂，使用水上挖机翻挖2～3遍后闷置12～24h，做好归堆淤泥的覆盖，固化淤泥外运前再翻拌3～4遍;淤泥外运后，及时进行基坑道路填筑与袋装土反压平台填筑（见图4），填筑袋装土反压平台时，同时填筑碎石排水盲沟，第一个分段的临时道路与反压平台填筑完成后，可进行下一个分段淤泥的外运，形成连续流水作业。

4 施工注意事项

4.1 质量方面

根据配比加入固化剂，固化过程中应根据挖出淤泥的含水量多少适当调整固化剂的掺量，保持产品的均匀和稳定性，满足设计要求，达到设计强度，生产流程的质量控制关键是“准确计量，搅拌均匀”。淤泥固化土搅拌时，力求达到最佳含水量，搅拌必须均匀，使HAS土壤固化剂与淤泥充分混合，保证淤泥的固化效果。淤泥固化土搅拌后，应及时覆盖闷置，3d内防止承重过大，防止损坏。

施工期间要做好防降雨措施，下雨天气停止施工。淤泥固化时如有积水，势必增加固化剂的用量，直接影响淤泥固化的效果，事前排除淤泥表面积水是保证固化质量的关键工作之一，因此在固化施工前要检查施工区域的排水降水情况，检查排水沟和集水井的设置，及时对排水沟和集水井进行清理加固，防止坍塌、水泵堵塞等情况影响排水效果。要及时了解天气情况，如遇有下雨天，需要提前对排水系统进行检查和加固，确保雨天能及时排水。

4.2 工期方面

根据本工程的实际情况，可组织流水作业，有组织地进行预处理（如抽排水）、翻挖淤泥沥水、固化剂进料、搅拌、运输出土等工序作业，并形成流畅的作业工序链。淤泥具有不均匀性，其含水率、杂质含量等存在差异，因此现场配备足够数量的挖机进行淤泥搅拌，加快施工进度，同时采取以下措施。

为确保施工工期，在人力、材料、机械设备、资金等资源配置方面给予充分的保证。人力上，配备专业的施工员进行现场工序安排和协调工作;材料上，严把固化剂进货配比关;机械设备上，采用性能良好的挖机、推土机，并保证保养优良和后续维修能力强。

施工现场主要施工技术人员和管理人员，由从事过相关淤泥固化工程施工的专业技术人员和管理人员组成。工程开工前，编制严谨的实施性施工计划，根据总进度计划编制月、周计划，并根据实施过程中的完成情况，及时与原计划进行对比，对实际施工过程中出现的进度滞后及时查找、分析，并及时进行计划调整，确保总施工进度计划的实现。

4.3 安全及环保方面

淤泥固化施工现场设置明显的警示标牌和防护设施;现场配备足够的覆盖材料，用于下雨天覆盖及固化剂卸料时的扬尘控制;根据现场施工作业区域的面积，配置风送式喷雾机进行降尘抑尘，以免造成施工区域周边环境污染，影响周边居民的生活;夜间施工期间，配备足够亮度的照明灯具，出入口安排专人值守，防止闲杂人员进入作业区域;严格遵守国家和地方有关控制环境污染的法律法规，加强对现场施工相关人员的教育管理，减少建筑垃圾对湖泊的污染。

5 结语

随着现代科学技术的进步和施工工艺的更新，新型材料广泛应用于建筑工程，土壤固化剂会越来越多地应用于市政工程项目，在加快现场施工进度、减小施工难度方面具有一定的优势，对类似项目有借鉴意义。

参考文献：

[1]李铁刚.箱涵在小型水利工程中的应用探讨[J].黑龙江水利科技，2018（2）：150-152.

[2]林治鑫，吴有坤.箱涵在小型水利工程中的应用[J].水利建设与管理，2015（6）：10-13.