城市污水处理厂工程混凝土质量控制

（厦门市政工程有限公司，福建 厦门 361000）

0 引言

随着我国国民经济水平的提升，城市规模也在不断增长，导致水资源供需矛盾逐渐受到更多关注，在生态环境连年恶化的背景下，水资源污染与供水不足这一问题日益加剧。为了使水资源污染与供水紧张这一现状得到有效解决，我国政府不断加大污水处理厂投入力度，不同类型与级别的给水与污水处理厂纷纷进入建设阶段，这对于城市绿化、回用水、农田灌溉、工业、农业、国民用水等方面有着极为重要的现实意义。

1 我国城市污水处理厂发展概况

我国城市污水处理厂于20世纪20年代初期开始投入建设，伴随近些年来城市化进程的不断深入，城市污水处理翻天覆地的变化。虽然现阶段我国政府针对污水处理领域不断加大投入力度，促使污水处理项目不断增长。但是，就现阶段来看，仍然无法令城市污水处理这一需求得到充分满足。根据不完全统计结果来看，我国近些年城市污水处理项目不断增加，对于污水处理的能力也在显著提升，相关统计结果详见表1。虽然近些年来城市污水处理项目也在快速发展，但是仍然存在以下3点不足之处。1） 城市污水处理项目长远规划较为缺乏。由于部分地区对于城市污水处理工作尚未形成明确认知，导致当地污水处理项目并不具备长远可持续发展规划，在使项目整体受到影响的同时，连带发生规划不到位、资金缺口较大、建设速度缓慢等相关问题，使城市污水项目顺利开展受到严重影响[1]。2） 对于污水处理厂土建阶段尚未予以足够重视。在城市污水处理项目实际建设过程当中，由于尚未予以其土建阶段质量控制足够重视力度，导致部分地区污水处理厂建设项目质量无法达到相关标准与质量要求，使当地污水厂处理污水时存在工作效率低下与成本较高等问题，使污水处理项目的正常运作受到严重影响。3） 污水处理厂利用效率偏低。虽然我国与地方政府对于城市污水处理厂项目建设不断加强重视力度，但是部分项目在竣工投入使用后无法得到充分利用，令整体实施效果受到较大影响[2]。

2 工程概况

该文所举例污水处理厂主要包括粗格栅间、进水泵房、细格栅间、曝气沉砂池、曝气池、终沉池、消化池以及储泥池等水工构筑物。

3 混凝土工程特点与难点

该文所举例工程混凝土浇筑量为80 000 km2，混凝土浇筑量较大，并且对于抗渗与抗裂等方面有着较高要求。混凝土工程质量对于污水处理厂日常能否正常运作有着最为直接的关联，该文所举例污水厂工程土建阶段混凝土工程所含有特点与难点具体内容如下。

3.1 抗裂、抗渗要求较高

该文所举例工程主要为水工构筑物，由于对混凝土抗裂与抗渗有着极高要求，同时其也是该文所举例工程的首要控制难点，因此需要为混凝土结构自身的防水功能提供有力保障，促使其刚性防水能够令设计功能要求与需求得到充分满足。该文所举例工程混凝土抗渗等级为S6～S12。

3.2 大体积混凝土

该文所举例工程消化池底板厚度为1 000 mm，面积为232 m2，浇筑方式采用一次性浇筑，属于大体积混凝土。如何为该部分混凝土浇筑质量提供有力保障，避免裂缝现象，是该工程混凝土质量的重要控制内容之一。

3.3 混凝土结构超长，底板建筑面积较大

由于该文所举例工程的工期较短，为了确保顺利竣工，具体结构设计见表2。作为地下水工构筑物，该文所举例工程结构均为超长结构。如何为该部分混凝土浇筑质量提供保障，规避裂缝现象，同样也是该工程混凝土结构的难点之一。

4 混凝土配比设计、运输、浇筑

4.1 混凝土原材料与配比

该文所使用水泥为具有良好抗渗性能的普通硅酸盐水泥，为能够令构筑物抗裂性能与混凝土泵送与筛分曲线相匹配，所采用石子为粒径在5 mm～40 mm并拥有良好级配的卵石。选用砂子为中砂，选用粉煤灰为二级。在混凝土配比原则方面，首先，在促使工程设计与施工工艺得到充分满足的前提下，使单体积水泥用量以及浇筑过程用水量最大限度减少。其次，将混凝土在养护、硬化过程当中所出现收缩、沉降等现象降至最低[3]。在配比技术措施这一方面首先，由于终沉池与消化池池壁使用预应力钢筋混凝土，因此在其中掺加粉煤灰，并且用量为水泥的20%，促使混凝土和易性得到有效改善。其次，选择WG-HEA这一能够促使混凝土抗裂性能与缓凝时间得到充分满足，同时不削弱混凝土早期强度的高效复合外加剂，使用剂量为8%。最后，使用能够令工艺得到充分满足的最小合理性砂率，同时对混凝土水胶比合理性进行最终确认，从而促使混凝土用水量被控制于合理范围之内[4]。

4.2 混凝土运输与浇筑

在运输混凝土过程中，需对混凝土浇筑强度、初凝时间和接缝需求等相关技术条件加以充分考虑，同时对现场施工条件、接卸设备和场地条件等因素加以综合统筹。在运输过程中，需要始终秉承经济、使用合理等原则；在通过罐车运输混凝土的过程中，需要与工程实际设计情况以及浇筑方案相结合确认泵车配备数量，同时将泵车数量、效率、每小时浇筑量、搅拌运输车性能、交通路况、运输距离以及场地道路等作为基础，在减少混凝土在搅拌车内停留时间的同时，将混凝土坍落损失降至最低。混凝土输送泵车与搅拌运输车数量以及输送能力计算方式如公式（1）所示。

式中：qn为混凝土浇筑数量，m3/h，qmax为混凝土泵车输送最大排量，m3/h，η为泵车作业效率（一般取值为0.6），N为混凝土输送泵车需用台数。

搅拌车输送能力计算方式如公式（2）所示。

式中：q为混凝土运送泵车排量，m3/h，qm为泵车计划排量，m3/h，L为搅拌站至现场距离，km，v为搅拌运输车速度，用km/h表示，取值为30，t为一个运输周期总的停车时间，min，Q为混凝土搅拌运输车容量，m3，qmax为混凝土泵车输送最大排量，m3/h，η为泵车作业效率，一般取值为0.6，a为配管条件系数，取值0.8～0.9。

由于汽车泵具有较高灵活性，根据该文所举例工程的实际情况，该文所使用汽车具有2台42 m泵，在将其调整到适宜位置后就能够为混凝土浇筑工作的顺利开展提供有力保障。另外，针对诸如氧化沟等无法通过汽车泵的施工部分，该文在浇筑过程中选用混凝土地泵，在使用这一设备过程中，需要注意以下3点：1） 由于管道配管较短，需降低软管、弯管、弯度过大的弯头等的使用频率。2） 特别注意管路布置时，泵送方向须与混凝土浇筑方向相反。3） 应使用脚手钢管对输送管道进行固定，最大限度地避免钢筋模板在浇筑过程中受到干扰而发生位移[5]。

4.3 混凝土浇筑

在浇筑过程中，需要对结构实际尺寸、形式、混凝土施工特点等方面加以综合考虑。在浇筑混凝体时，该文所用浇筑方式为分段和分层，同时与混凝土泵车自身泵送能力、混凝土供应能力以及初凝时间等因素相结合，对每段浇筑长度加以精准确认，然后进行分层均匀振捣，严格控制浇筑速度与厚度，从而促使混凝土内部水化热释放，规避混凝土发生沉缩或骨料下沉现象。以终沉池底板为例，具体内容见表3。

5 混凝土施工措施

5.1 检查资质与质量证明文件

作为污水处理厂土建阶段的重要材料，混凝土质量也是该阶段的核心所在。在原材料进场前，相关公共人员需对原材料生产厂家相关资质文件与营业执照加以重点检查，其中主要包括混凝土合格证、配合比以及出厂检测报告等相关文件。通过这些文件，能够在初期对混凝土质量加以有效审核，促使后期发生混凝土质量问题时能够切实做到源头可追溯[6]。

5.2 坍落度检测

由于在混凝土运输过程中，往往需要对其搅拌加以强化，避免其在运输过程中发生初凝现象。因此，在对混凝土进行浇筑前，相关工作人员需要针对其坍落度加以检测，同时为其和易性提供有效的保障。如果混凝土自身不具备较强和易性，就会导致污水处理厂在浇筑后混凝土无法流动至部分线条与细缝中，导致孔洞现象发生。因此，相关工作人员需针对混凝土坍落度加以严格检测。在完成检测后，针对与相关标准不匹配的混凝土要及时反铲，不能在施工现场中将就使用。在完成检测工作后还需要及时制作试块，将其用于后期修复工作当中，一旦发现混凝土质量复查不合标准，需要根据实际情况使用适宜处理措施[7]。

5.4 注重浇筑顺序

在污水处理厂浇筑混凝土的过程中，需要始终遵循先浇筑中间位置，后浇筑两侧，先底后高这一顺序。这一浇筑顺序能够有效防止混凝土某些质量问题发生。在开展混凝土浇筑工作前，相关工作人员需要严格遵守施工图纸要求，明确浇筑位置，同时将高低标号混凝土交界处使用钢丝网进行分割，从而有效规避混凝土在浇筑后从高标号位置流动至低标号位置现象，从而为构建强度与工程质量提供有力保障。

表2 混凝土结构与建筑面积

表3 终沉池地板混凝土浇筑

5.5 控制构建几何尺寸

防止钢筋保护层偏大或偏小、保证混凝土构建尺寸偏差能够为工程与混凝土质量以及其自身承重能力提供有力保障。在实际施工过程中，混凝土构建尺寸出现偏差的因素较多，但是其主要根源在于拆除模板过程中，尚未针对模板偏差加以有效控制，从而导致混凝土在实际浇筑过程中出现偏差。另外，在浇筑过程中出现涨模现象也会导致混凝土尺寸偏大的情况。针对上述问题，需要在混凝土浇筑前将模板底部封死，在混凝土浇筑后，确保其中的水泥浆液不会大量流出。

5.6 加强振捣

在实际施工过程中，振捣工序能够有效规避混凝土发生蜂窝麻面现象。振捣方式有很多，例如，在梁、墙、板等位置的振动方式都存在一定的差异，尤其是针对部分剪力墙根部位置，需在模板表面进行振动。首先，将振动棒插入混凝土内部，通过全方位振动来规避蜂窝麻面现象。其次，在实际建设过程中，也可通过分层振捣的方式在不同类型的构件与层面分层振捣使之密实，该方式对于规避蜂窝麻面的质量通病来说也有很大的帮助。

5.7 及时养护

在结束施工后，混凝土只有在经过一段时间后才能够高达要求强度，在其达到要求强度前，相关工作人员需针对混凝土加以有效养护。例如，在夏季温度较高与太阳照晒下，相关工作人员应对混凝土适宜洒水没延缓混凝土水分流失速度，从而减少开裂显现出现。在对混凝土进行洒水养护后，需将其使用塑料薄膜覆盖。另外，如果施工使其为冬季，相关工作人员可使用火炉养护方式提升现场环境混度，防止混凝土由于气温过度而冷冻，导致工程整体质量受到严重影响[8]。除此之外，如果想促使混凝土当中水泥能够充分水化，加快其硬化速度，防止混凝土因风吹、干燥等因素影响后出现不正常收缩、裂缝现象，边学在混凝土浇筑完毕后在6 h～8 h之内开展洒水养护工作，并且养护时间不得少于28 d。

5.8 模板质量控制

在混凝土施工过程中，其施工方案应该严格根据工程结构体系、荷载、工期以及模板等相关情况，对模板与支撑体系加以全方位考虑，确保混凝土结构与构件形状、尺寸以及位置等因素的正确性。由于模板具有充足承载能力、刚度、稳定性，因此能够有效承载混凝土自重与侧压力以及施工所产生的荷载。在模板接缝处理过程中，需要确保其不会出现漏浆现象，并且所选择模板与支架系统构造需秉承简单、拆卸便捷等原则，为混凝土钢筋绑扎、安装、清理、浇筑、养护等工作提供有力保障。现阶段，刚组合、木质、胶合以及塑料等为混凝土施工中常用模板，在使用该类模板过程中，需对其质量、外型、尺寸、平坦度、整洁程度、附件以及支撑系统等方面加以严格检查，对其规格加以明确，同时对其关键部位进行预装。除此之外，所使用隔离剂以质量优良、价格合理为最佳。由于优质隔离剂在使混凝土结构、构件等质量得到大幅度提升的同时，有效减少了模板使用费用，因此，在选用过程中，需对其干燥时间是否能够令工艺需求得到充分满足加以更深层次考虑。除此之外，由于脱模剂自身效果与混凝土拆模时间有着最为直接的关联，当其与混凝土接触面之间的黏结力高于混凝土内聚力时，就会发生混凝土表面局部掉落的现象。因此，在实际拆模过程中，需要通过相关实验对脱模时间加以确认，同时以相关设计要求、实际气温、混凝土强度等情况为依据例如，混凝土强度达到25 MPa以上时，由于其表面与棱角不会因为拆模而受到损坏，因此可直接拆模；而针对承重模板，需要达到设计标号百分比后才能进行拆模。

6 结语

综上所述，由于城市污水处理厂能够促使水资源循环利用、水资源不足等问题得到有效解决，因此，国家与地方政府部门应该加大对其的支持力度。在建设城市污水处理厂的过程中，由于其土建阶段质量控制对于污水处理工作效率与质量有着最为直接的影响，因此，需要通过对污水处理厂建设阶段的混凝土技术施工加以科学合理的管控，并在合理选择外加剂与科学设计配合比这一基础之上，严格把控原材料与施工质量关，对混凝土各项主要技术与指标加以管控，同时针对工程实际特点，使用适宜浇筑方式，严格遵守国家相关施工规范与标准，针对工序与工艺质量加以有效控制，从而促使污水处理效率与质量得到有效提升。在污水处理厂土建阶段当中，只有通过使用全方位综合措施，才能够使时效性与质量得到有力保障。