城市给水排水工程.doc

城市给排水、管道工程本章历年考情：本章近三年平均分值约20分，题型为单选题、多选题、案例题。具体情况如下表：章目年度题量与分值单选多选案例合计题量分值题量分值分值第一章20115524122120104424273520096624515平均5411.3320.33本章重点：1.给排水厂站工程结构与施工方法2.给水排水管道工程施工技术3供热管道工程施工技术4.燃气管道工程施工技术1K414010 给水排水厂站工程结构与特点1K414011 掌握厂站工程结构与施工方法 一、给排水厂站工程结构特点 二、构筑物与施工方法 (一)全现浇混凝土施工 1水处理(调蓄)构筑物的钢筋混凝土池体大多采用现浇混凝土施工。 2水处理构筑物中圆柱形混凝土池体结构，当池壁高度大(1218m)时宜采用整体现浇施工，支模方法有：满堂支模法及滑升模板法。 3污水处理构筑物中卵形消化池，通常采用无粘结预应力筋、曲面异型大模板施工。 (二)单元组合现浇混凝土施工 1.沉砂池、生物反应池、清水池等大型池体的断面形式可分为圆形水池和矩形水池，宜采用单元组合式现浇混凝土结构，池体由相类似底板及池壁板块单元组合而成。 (三)预制拼装施工 1.水处理构筑物中沉砂池、沉淀池、调节池等混凝土圆形水池宜采用装配式预应力钢筋混凝土结构，以便获得较好的抗裂性和不透水性。 2预制拼装施工的圆形水池可采用绕丝法、电热张拉法或径向张拉法进行壁板环向预应力施工。 3预制拼装施工的圆形水池在水池满水试验合格后，应及时进行钢丝保护层喷射混凝土施工。 (五)预制沉井施工2预制沉井法施工通常采取排水下沉干式沉井方法和不排水下沉湿式沉井方法。前者适用于渗水量不大、稳定的黏性土；后者适用于比较深的沉井或有严重流沙的情况。排水下沉分为人工挖土下沉、机械挖土下沉、水力机械下沉。不排水下沉分为水下抓土下沉、水下水力吸泥下沉、空气吸泥下沉。1K414012 熟悉给水与污水处理工艺流程 本条文简要介绍常见的城镇给水处理和污水处理工艺流程。 一、给水处理 (一)处理方法与工艺 1、处理对象通常为天然淡水水源，主要有来自江河、湖泊与水库的地表水和地下水(井水)两大类。水中含有的杂质，可按杂质的颗粒大小以及存在形态分为悬浮物质、胶体和溶解物质三种。 2处理目的是去除或降低原水中悬浮物质、胶体、有害细菌生物以及水中含有的其他有害杂质，使处理后的水质满足用户需求。3常用的给水处理方法(见表1K414012-1)常用的给水处理方法 表1K414021-1 自然沉淀 用以去除水中粗大颗粒杂质 混凝沉淀 使用混凝药剂沉淀或澄清去除水中胶体和悬浮杂质等 过滤 使水通过细孔性滤料层，截流去除经沉淀或澄清后剩余的细微杂质；或不经过沉淀，原水直接加药、混凝、过滤去除水中胶体和悬浮杂质 消毒 去除水中病毒和细菌，保证饮水卫生和生产用水安全 软化 降低水中钙、镁离子含量，使硬水软化 除铁除锰 去除地下水中所含过量的铁和锰，使水质符合饮用水要求(二)、给水工艺流程及适用条件(见表1K414021-2)常用处理工艺流程及适用条件 表1K4140212 工艺流程 适 用 条 件原水简单处理(如筛网隔滤或消毒)水质较好原水接触过滤消毒一般用于处理浊度和色度较低的湖泊水和水库水，进水悬浮物一般小于l00mgL，水质稳定、变化小且无藻类繁殖原水混凝、沉淀或澄清过滤消毒一般地表水处理厂广泛采用的常规处理流程，适用于浊度小于3mgL河流水。河流小溪水浊度经常较低，洪水时含砂量大，可采用此流程对低浊度无污染的水不加凝聚剂或跨越沉淀直接过滤原水调蓄预沉自然预沉淀或混凝沉淀混凝沉淀或澄清过滤消毒高浊度水二级沉淀，适用于含砂量大，砂峰持续时间长，预沉后原水含砂量应降低到1000mgL以下，黄河中上游的中小型水厂和长江上游高浊度水处理多采用二级沉淀(澄清)工艺，适用于中小型水厂，有时在滤池后建造清水调蓄池 二、污水处理物理、生物、化学方法(一)处理方法与工艺1从污水处理的角度，污染物可分为悬浮固体污染物、有机污染物、有毒物质、污染生物和污染营养物质。污水中有机物浓度一般用生物化学需氧量(BOD5)、化学需氧量(COD)、总需氧量(TOD)和总有机碳(TOC)来表示。2处理方法可根据水质类型分为物理处理法、生物处理法、污水处理产生的污泥处置及化学处理法，还可根据处理程度分为一级处理、二级处理及三级处理等工艺流程。 (1)物理处理方法是利用物理作用分离和去除污水中污染物质的方法。常用方法有筛滤截留、重力分离、离心分离等，相应处理设备主要有格栅、沉砂池、沉淀池及离心机等。其中沉淀池同城镇给水处理中的沉淀池。 (2)生物处理法是利用微生物的代谢作用，去除污水中有机物质的方法。常用的有活性污泥法、生物膜法等，还有氧化塘及污水土地处理法。(3)化学处理法，用于城市污水处理混凝法类同于城市给水处理。3污泥需处理才能防止二次污染，其处置方法常有浓缩、厌氧消化、脱水及热处理等。 (二)工艺流程 1.一级处理工艺流程主要针对水中悬浮物质，常采用物理的方法，经过一级处理后，污水悬浮物去除可达40左右，附着于悬浮物的有机物也可去除30左右。2二级处理以氧化沟为例。其工艺流程如图1K414012-2所示。主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。通常采用的方法是微生物处理法，具体方式有活性污泥法和生物膜法。经过二级处理后，BOD5去除率可达90以上，二沉池出水能达标排放。3三级处理是在一级处理、二级处理之后，进一步处理难降解的有机物既可导致水体富营养化的氮、磷等可溶性无机物等。三级处理常用于二级处理以后，以进一步改善水质和达到国家有关排放标准为目的。三级处理使用的方法有生物脱氮除磷、混凝沉淀(澄清、气浮)、过滤、活性炭吸附等。1K414013 了解给水与污水处理厂试运行 (六)连续试运行 1.处理设备及泵房单机组累计运行达72h。 2连续试运行期间，开机、停机不少于3次。 3处理设备及泵房机组联合是运行时间，一般不少于6h1K414020 给水排水厂站工程施工1K414021 掌握现浇(预应力)混凝土水池施工技术 二、施工技术要点 (一)模板、支架施工1.模板及其支架应满足浇筑混凝土时的承载能力、刚度和稳定性要求，且应安装牢固。2各部位的模板安装位置正确、拼缝紧密不漏浆；对拉螺栓、垫块等安装稳固；模板上的预埋件、预留孔洞不得遗漏，且安装牢固；在安装池壁的最下一层模板时，应在适当位置预留清扫杂物用的窗口。在浇筑混凝土前，应将模板内部清扫干净，经检验合格后，再将窗口封闭。 6池壁与顶板连续施工时，池壁内模立柱不得同时作为顶板模板立柱。顶板支架的斜杆或横向连杆不得与池壁模板的杆件相连接。池壁模板可先安装一侧，绑完钢筋后，分层安装另一侧模板，或采用一次安装到顶而分层预留操作窗口的施工方法。 (二)止水带安装2.塑料或橡胶止水带接头应采用热接，不得采用叠接；接缝应平整牢固，不得有裂口、脱胶现象；T字接头、十字接头和Y字接头，应在工厂加工成型。 3金属止水带应平整、尺寸准确，其表面的铁锈、油污应清除干净，不得有砂眼、钉孔。 4金属止水带接头应按其厚度分别采用折叠咬接或搭接；搭接长度不得小于20mm，咬接或搭接必须采用双面焊接。 5金属止水带在伸缩缝中的部分应涂防锈和防腐涂料。6止水带安装应牢固，位置准确，其中心线应与变形缝中心线对正，带面不得有裂纹、孔洞等。不得在止水带上穿孔或用铁钉固定就位。 （五）混凝土施工 1.钢筋(预应力)混凝土水池(构筑物)是给水排水厂站工程施工控制的重点。对于结构混凝土外观质量、内在质量有较高的要求，设计上有抗冻、抗渗、抗裂要求。 3混凝土浇筑后应加遮盖洒水养护，保持湿润并不应少于14d。洒水养护至达到规范规定的强度。1K414022 掌握装配式预应力混凝土水池施工技术 一、预制构件吊运安装 (二)预制构件安装 1.安装前应经复验合格；有裂缝的构件，应进行鉴定。预制柱、梁及壁板等构件应标注中心线，并在杯槽、杯口上标出中心线。预制壁板安装前应将不同类别的壁板按预定位置顺序编号。壁板两侧面宜凿毛，应将浮渣、松动的混凝土等冲洗干净，并应将杯口内杂物清理干净，界面处理满足安装要求。 2预制构件应按设计位置起吊，曲梁宜采用三点吊装。吊绳与预制构件平面的交角不应小于450；当小于450时，应进行强度验算。预制构件安装就位后，应采取临时固定措施。曲梁应在梁的跨中临时支撑，待上部二期混凝土达到设计强度的70及以上时，方可拆除支撑。安装的构件，必须在轴线位置及高程进行校正后焊接或浇筑接头混凝土。 二、现浇壁板缝混凝土 1.壁板接缝的内模宜一次安装到顶；外模应分段随浇随支。分段支模高度不宜超过1.5m。 2浇筑前，接缝的壁板表面应洒水保持湿润，模内应洁净；接缝的混凝土强度应符合设计规定，设计无要求时，应比壁板混凝土强度提高一级。 3浇筑时间应根据气温和混凝土温度选在壁板间缝宽较大时进行；混凝土如有离析现象，应进行二次拌合；混凝土分层浇筑厚度不宜超过250mm，并应采用机械振捣，配合人工捣固。 4用于接头或拼缝的混凝土或砂浆，宜采取微膨胀和快速水泥，在浇筑过程中应振捣密实并采取必要的养护措施。 三、绕丝预应力施工 (一)环向缠绕预应力钢丝 2缠绕钢丝施工 (1)预应力钢丝接头应密排绑扎牢固，其搭接长度不应小于250mm (2)缠绕预应力钢丝，应由池壁顶向下进行，第一圈距池顶的距离应按设计要求或按缠丝机性能确定，并不宜大于500mm (3)池壁两端不能用绕丝机缠绕的部位，应在顶端和底端附近局部加密或改用电热张拉； (4)池壁缠丝前，在池壁周围，必须设置防护栏杆；已缠绕的钢丝，不得用尖硬或重物撞击； (5)施加预应力时，每缠一盘钢丝应测定一次钢丝应力. (二)电热张拉施工 2张拉作业 (1)张拉顺序，设计无要求时，可由池壁顶端开始，逐环向下； (6)电热温度不应超过3500C； (7)在张拉过程中、应采用木锤连续敲打各段钢筋； (8)伸长值控制允许偏差不得超过士6；经电热达到规定的伸长值后，应立即进行锚固，锚固必须牢固可靠； (9)每一环预应力筋应对称张拉，并不得间断； (10)张拉应一次完成；必须重复张拉时，同一根钢筋的重复次数不得超过3次；发生裂纹时，应更换预应力筋； 四、喷射水泥砂浆保护层施工 (一)准备工作 1喷射水泥砂浆保护层，应在水池满水试验后施工(以便于直观检查壁板及板缝有无渗漏，也方便处理)，而且必须在水池满水状况下施工。 3水泥砂浆配合比应符合设计要求，所用砂子最大粒径不得大于5mm，细度模量2.33.7为宜。 (二)喷射作业 1.喷射机罐内压力宜为0.5(0.4)MPa，输送干拌料管径不宜小于25mm，管长适度(不宜小于l0m)。 2.喷射距离以砂子回弹量少为宜，斜面喷射角度不宜大于150。喷射应从水池上端往下进行（与隧道相反），用连环式喷射不能停滞一点上喷射，并随时控制喷射均匀平整，厚度满足设计要求。 3喷浆宜在气温高于150C时施工，当有六级(含)以上大风、降雨、冰冻时不得进行喷浆施工。 4一般条件下，喷射水泥砂浆保护层厚50mm。 6在喷射水泥砂浆保护层凝结后，应加遮盖、保持湿润不应小于14d。1K414023掌握构筑物满水试验的规定 一、试验必备条件与准备工作 (一)满水试验前必备条件 1.池体的混凝土或砖、石砌体的砂浆已达到设计强度要求；池内清理洁净，池内外缺陷修补完毕。 2现浇钢筋混凝土池体的防水层、防腐层施工之前；装配式预应力混凝土池体施加预应力且锚固端封锚以后，保护层喷涂之前；砖砌池体防水层施工以后，石砌池体勾缝以后。 3.设计预留孔洞、预埋管口及进出水口等已做临时封堵，且经验算能安全承受试验压力。 4池体抗浮稳定性满足设计要求。 5试验用的充水、充气和排水系统已准备就绪，经检查充水、充气及排水闸门不得渗漏。 6各项保证试验安全的措施已满足要求；满足设计的其他特殊要求。 二、水池满水试验与流程 (一)试验流程 试验准备水池注水水池内水位观测蒸发量测定整理试验结论 (二)试验要求 1.池内注水 (1)向池内注水宜分3次进行，每次注水为设计水深的13。对大、中型池体，可先注水至池壁底部施工缝以上，检查底板抗渗质量，当无明显渗漏时，再继续注水至第一次注水深度。 (2)注水时水位上升速度不宜超过2md.相邻两次注水的间隔时间不应小于24h。 (3)每次注水宜测读24h的水位下降值，计算渗水量。在注水过程中和注水以后，应对池体作外观检查。当发现渗水量过大时，应停止注水。待作出妥善处理后方可继续注水。 2水位观测 (1)利用水位标尺测针观测、记录注水时的水位值。 (2)注水至设计水深进行水量测定时，应采用水位测针测定水位。水位测针的读数精确度应达1l0mm。 (3)注水至设计水深24h后，开始测读水位测针的初读数。 (4)测读水位的初读数与末读数之间的间隔时间应不少于24h。 (5)测定时间必须连续。测定的渗水量符合标准时，须连续测定两次以上； 3蒸发量测定 (1)池体有盖时可不测，蒸发量忽略不计。 (2)池体无盖时，须作蒸发量测定。 (3)每次测定水池中水位时，同时测定水箱中蒸发量水位。 三、满水试验标准 (一)水池渗水量计算，按池壁(不含内隔墙)和池底的浸湿面积计算。 (二)渗水量合格标准。钢筋混凝土结构水池不得超过2L/(m2d)；砌体结构水池不得超过3L/(m2d)。1K414024掌握沉井施工技术预制、沉井施工技术是市政公用工程常用的施工方法，适用于含水、软土地层条件下半地下或地下泵房等构筑物施工。一、沉井准备工作(一)基坑准备 3地下水位应控制在沉井基坑以下05m，基坑内的水应及时排除；采用沉井筑岛法制作时，岛面标高应比施工期最高水位高出0.5m以上。 (二)地基与垫层施工 2刃脚的垫层采用砂垫层上铺垫木或素混凝土，且应满足下列要求： (2)砂垫层分布在刃脚中心线的两侧范围，应考虑方便抽除垫木；砂垫层宜采用中粗砂，并应分层铺设、分层夯实； (3)垫木铺设应使刃脚底面在同一水平面上，并符合设计起沉标高的要求；平面布置要均匀对称，每根垫木的长度中心应与刃脚底面中心线重合。定位垫木的布置应使沉井有对称的着力点； 二、沉井预制 (一)混凝土应对称、均匀、水平连续分层浇筑，并应防止沉井偏斜。 三、下沉施工 (一)排水下沉 2下沉过程中应进行连续排水，保证沉井范围内地层水疏干。 3挖土应分层、均匀、对称进行；对于有底梁或支撑梁沉井，其相邻格仓高差不宜超过0.5m；开挖顺序应根据地质条件、下沉阶段、下沉情况综合运用和灵活掌握，严禁超挖。 4用抓斗取土时，井内严禁站人，严禁在底梁以下任意穿越。 (二)不排水下沉 (三)沉井下沉控制 1.下沉应平稳、均衡、缓慢，发生偏斜应通过调整开挖顺序和方式“随挖随纠、动中纠偏”。 3沉井下沉影响范围内的地面四周不得堆放任何东西，车辆来往要减少震动。 (四)辅助法下沉 1沉井外壁采用阶梯形以减少下沉摩擦阻力时，在井外壁与土体之间应有专人随时用黄砂均匀灌人，四周灌入黄砂的高差不应超过500mm。 2采用触变泥浆套助沉时，应采用自流渗入、管路强制压注补给等方法；触变泥浆的性能应满足施工要求，泥浆补给应及时以保证泥浆液面高度；施工中应采取措施防止泥浆套损坏失效，下沉到位后应进行泥浆置换。（用水泥浆或水泥砂浆置换） 3采用空气幕助沉时，管路和喷气孔、压气设备及系统装置的设置应满足施工要求；开气应自上而下，停气应缓慢减压，压气与挖土应交替作业；确保施工安全。 四、沉井封底 (一)干封底(二)水下封底 1基底的浮泥、沉积物和风化岩块等应清除干净；软土地基应铺设碎石或卵石垫层。 2.混凝土凿毛部位应洗刷干净。 3.浇筑混凝土的导管加工、设置应满足施工要求。 4浇筑前，每根导管应有足够的混凝土量，浇筑时能一次将导管底埋住。 5水下混凝土封底的浇筑顺序，应从低处开始，逐渐向周围扩大；井内有隔墙、底梁或混凝土供应量受到限制时，应分格对称浇筑。 6每根导管的混凝土应连续浇筑，且导管埋人混凝土的深度不宜小于1.0m；各导管间混凝土浇筑面的平均上升速度不应小于0.25mh;相邻导管间混凝土上升速度宜相近，最终浇筑成的混凝土面应略高于设计高程。1K414025 熟悉水池施工中的抗浮措施 一、当构筑物设有抗浮设计时 1.当地下水位高于基坑底面时，水池基坑施工前必须采取人工降水措施，把水位降至基坑底下不少于500mm，以防止施工过程中构筑物浮动，保证工程施工顺利进行。 三、当构筑物无抗浮设计时，雨汛期施工过程必须采取抗浮措施。 1.雨期施工时，基坑内地下水位急剧上升，或外表水大量涌人基坑，使构筑物的自重小于浮力时，会导致构筑物浮起。施工中常采用的抗浮措施如下： (1)基坑四周设防汛墙，防止外来水进入基坑；建立防汛组织，强化防汛工作。 (2)构筑物下及基坑内四周埋设排水盲管(盲沟)和抽水设备，一旦发生基坑内积水随即排除。 (3)备有应急供电和排水设施并保证其可靠性。 2当构筑物的自重小于其承受的浮力时，会导致构筑物浮起；应考虑因地制宜措施：引入地下水和地表水等外来水进入构筑物，使构筑物内、外无水位差，以减小其浮力，使构筑物结构免于破坏。