全地下式污水处理厂抗渗混凝土施工技术

吕利明

（中交一公局集团第六工程有限公司，天津 300450）

0 引言

目前，城市污水情况较为严重，因此建立了很多全地下式污水处理厂。在对全地下式污水处理厂进行施工时，往往会采用一体式的模式来进行日常水资源的处理，虽然可以实现预期的目标，但在实际的工作中常常会出现问题，例如污水渗漏问题，加重污水处理的压力，对未来的发展以及技术的创新也会产生一定的消极影响。不仅如此，还有一部分污水处理厂不明确绿化、农田以及城市回用水的划定范围和标准，造成处理环节繁杂，且抗裂、防渗等问题的处理效果并不明显。另外，由于污水处理厂的特殊性，一旦出现渗漏现象，会对周围的环境造成不同程度的污染，为居民的人身安全埋下隐患。因此，该文对全地下式污水处理厂抗渗混凝土施工技术进行分析。首先安装抗渗池壁与底板，固定沉降抗渗螺栓，再构建全地下式膨胀加强带抗渗混凝土截面，采用控制全地下伸缩缝的方法完成抗渗混凝土施工，最后用实例分析的方式证明设计效果。

1 全地下式污水处理厂抗渗混凝土施工技术

1.1 抗渗池壁与底板安装

通常情况下，抗渗结构的主要支撑为抗渗池壁以及抗渗底板，主要作用是将结构内的抗渗装置以及内部结构进行关联，构建一个完整、系统的抗渗系统。为达到这一目的，可以从以下几个方面入手。首先，可以在基础的结构上设置池壁中的水平施工缝，并计算水平缝隙与承压墙体之间的安全距离，如公式（1）所示。

式中：表示安全距离，表示承压预应力差值，表示水平宽度。

通过上述计算，最终可以得出实际的安全距离。对污水处理厂来说，一般会采用循环可持续的方式来关联各抗渗结构，但部分污水处理厂抗渗结构与一般的厂子存在一定差异，因此其内部结构会设定为区域性的，每个区域的抗渗装置以及架构也都是独立运行的，这种方式虽然可以实现预期的防渗漏目标，但在实际控制过程中，很难对各个单元进行掌控，而且双向处理的稳定性较差。为了避免该问题出现，可以将自身结构内部的膨胀加强带设定距离调整为15.35cm～25.05cm，并在抗渗池壁的平面上进行距离标记。然后，需要将膨胀加强带过渡区域的距离设定在25.65cm～30.25cm，以增加内部结构运行过程中的外部压力，而且这对上下两层的承压钢筋的使用效果也具有益处。

在完成水平承压缝隙的设定后，为提升抗渗结构的整体性与稳定性，可以在基础池壁上设置双向的平衡板，该平衡板应该与池底板等高。如图1所示。

图1   池壁与底板安装结构图

根据图1可以完成多池壁与底板安装结构的构建。结合实际的承压效果以及全地下式的抗渗处理结构，完成基础性的抗渗处理，为后续的施工奠定基础条件。

1.2 沉降抗渗螺栓固定

在完成对抗渗池壁与底板的安装后，还需要结合实际的施工要求，对所设定的沉降式抗渗螺栓进行二次固定。通常情况下，抗渗螺栓的固定需要进行多次核定与审查。为此，可以先利用穿墙螺栓架构带止水片与整体的阻断抗渗结构关联，形成基础的固定处理，再根据对应的抗渗标准调节内部抗渗螺栓固定的松紧度，并划定对应的凹模覆盖区域，具体如图2所示。

图2 抗渗螺栓固定结构图示

根据图2可以完成对抗渗螺栓固定结构的建立，根据上述基础抗渗结构的安装与关联，形成沉降式的可调节加固架构，为后续的全地下式的抗渗施工工作奠定基础。

1.3 全地下式膨胀加强带抗渗混凝土截面构建

在固定沉降抗渗螺栓后，再结合实际的施工需求，增加全地下式的承压抗渗截面，采用膨胀加强带进行特定模式的关联，考虑到抗渗的实际效果，需要使用混凝土截面来构建，确保最终的抗渗效果。

通常情况下，在膨胀加强带的安装过程中，需要加置15%～20%的水平温度钢筋，并将其均匀划分为上下两个层级，在水平温度钢筋前设定保温装置，以达到冬季保温的目的。在此时，水平温度钢筋处于垂直于膨胀加强带的状态，且长度需要保持在10.23cm～12.35cm，并进行一定延伸，以确保实际的应用效果。

根据全地下式的处理规定以及预设的范围，构建基础的抗渗层级，获取基础建设数据的同时，计算出承压混凝土直径底板的实际厚度，如公式（2）所示。

式中：表示直径底板的实际厚度，表示应变重合比值，表示承压面积。

通过上述计算可以得出实际的直径底板厚度。再根据直径底板的厚度，设计一次性浇筑结构，并关联对应的承压墙。在抗渗底层进行浇筑，并对基础性的指标参数进行预设。采用全地下式的承接结构，将基础的抗渗装置与膨胀加强带式的全地下式结构进行纵向连接，形成一个大面积的截面，以利用混凝土修复，并对预设的截面面积作一定的延伸与扩展。同时，还需根据抗渗的施工范围，对污水抗渗的极限标准进行更改，同时改变污水处理池的单元抗渗标准，从而实现结构、标准以及整体的统一，营造更加安全、稳定的污水处理抗渗内部结构。

1.4 全地下伸缩缝控制实现抗渗混凝土施工处理

在构建完全地下式膨胀加强带抗渗混凝土截面后，需要采用全地下伸缩缝控制的方式，来完成抗渗混凝土施工的最终处理。可以结合对应的防渗要求，进行全地下伸缩缝的多项设置，并计算出对应的极限伸缩距离，如公式（3）所示。

式中：表示极限伸缩距离，表示圆环抗渗系数，表示沉降基础值，表示重合差异值。

通过上述计算可以得出实际的极限伸缩距离，并将其作为全地下式抗渗结构的标准，再结合上述设定，调整细格栅止水带的松紧状态，如图3所示。

图3 细格栅止水带松紧调节图

根据图3可以完成对细格栅止水带松紧调节处理。再根据不同的需求，对止水带的松紧度进行调整与修改。需要注意的是，止水带的松紧状态对抗渗混凝土的单元孔控制效果有一定的影响，所以在调动调节的过程中，必须根据固定的混凝土抗渗标准以规范处理，避免出现抗渗结构裂缝或者因为水压过大爆裂等情况，并进一步提升抗渗结构整体的安全性与稳定运行性，推动施工技术的完善优化。

2 实例分析

为验证设计方法的效果，选取D污水处理厂作为该实例分析的主要目标对象，考虑到测试结果的精准性和可靠性，需要在相同的环境之下完成分析，并将最终得出的实例分析结果以比照的形式研究。

2.1 D污水处理厂抗渗施工现状

该工程主要是对全地下式污水处理厂抗渗混凝土施工技术的实际应用效果进行分析与验证。D污水处理厂的规模相对较大，是一座老式的污水处理机构，厂内包括粗格栅间、水源调度装置、进水泵房、格栅组装间以及处理污水时可用的沉砂池、终沉池、销毁池等，如图4所示。

由图4可以了解到污水处理池的基本情况，且各个装置以及结构之间存在较大的联系。D污水处理厂一直采用的是传统的污水处理方式，并且对应的防渗、防裂等措施的应用时限也相对较长，部分也已经达到使用寿命的最高点，需要及时进行处理与更换。由于上述因素的影响，严重影响了D污水处理厂抗渗施工现状，阻碍后续处理工作。

图4 污水处理池图

2.2 D污水处理厂全地下式抗渗施工实证

该文在对D污水处理厂抗渗现状进行分析的基础上，再结合施工的要求以及全地下式抗渗处理的标准进行实例验证。构建D污水处理厂的相关抗渗内部结构。考虑到防渗要求及标准不断变化，在上述基础上增加一个更灵活的防渗极限调整装置，如图5所示。

图5 E2防渗调节阀图

根据图5可以完成对E2防渗调节阀的设定。结合上述的基础底层结构，对每个抗渗层级进行混凝土浇筑振捣，并对最终的渗水量测定，如公式（4）所示。

式中：表示渗水量，表示重合距离，表示极限防渗标准值，通过上述计算可以得出实际的渗水量，在不同的污水处理环境下，对应的渗水量也存在一定差异，为此以比照的形式验证最终的测试结果，见表2。

根据表2可以得出实际的测试结果：与传统技术相对比，最终核定的渗水量均控制在5 m以下，表明其实际的抗渗效果更佳，整体的抗渗结构也更加灵活，稳定，具有使用的价值。

表2 实证结果对比照分析表

3 结语

以上是对全地下式污水处理厂抗渗混凝土施工技术分析与验证的全过程。与传统的防渗漏技术相对比，该文设计的效果更佳。但为了进一步提升技术的优越性，还需要在复杂的污水处理环境中，结合混凝土施工的模式，制定具体的防渗标准以及规范，采用设置隔离层，增加二次张拉的方式，完成对混凝土的二次振捣。与此同时，还应结合全地下式的防渗架构，调整对应的处理环节，根据固定的配合比在混凝土中添加外加剂，严格控制施工的材料质量以及进度，明确相关的防渗指标。并结合污水处理厂的防渗标准，设定动态的防渗指标，使全地下式污水处理厂抗渗混凝土施工技术发展迈上新台阶。