就在园区的生态文明建设迎来赞誉之时,2014年园区新产生的污泥量突增,湿污泥产量已超过了51.000吨。为确保能使污泥干化项目得到最大程度的有效利用,绝不让一吨污泥外流。由法国苏伊士环境子公司中法水务与苏州工业园区市政公用发展集团有限公司合资成立的苏州中法环境及时启动了苏州工业园区污泥处置及资源化利用项目二期工程。
2015 年6月19日,由中亿丰全资子公司苏州中正建设工程有限公司承建的污泥干化项目二期工程正式动工。二期工程沿用一期工程的污泥全干化+电厂掺烧,即湿污泥(80%含水率)全干化(75~90%含固率)后进东吴热电厂协同焚烧。设计处理能力为湿污泥300t/d(80%含水率),分为3条干化生产线,选址位于东方大道南车郭路,拟建工程位于东吴热电厂内。二期工程包括1幢3层的干化车间、1幢3层的检测中心、1幢冷却水池及1幢单层门卫,其中干化车间和污泥池均带1层地下室,占地面积13426.87m2,建筑面积约7240m2。二期建成后,会大大缓解一期工程的处理压力,同时将园区污泥实现减量化、无害化、稳定化处置和资源化利用提高至新台阶,更好地为园区生态文明建设服务。
污泥厂二期工程虽然体量不大,土建和设备安装总造价1.2亿左右,土建造价也不过两千多万,但是污泥厂二期工程项目从开工就受到园区领导和苏州市社会各方的广泛关注。在开工典礼活动中,园区管委会各相关领导参加污泥厂二期工程的开工仪式,并相继致辞表达了对污泥厂二期工程的衷心祝愿和殷切希望;中法水务的外方代表、苏州中法环境、上海市政总院(集团)、苏州中正、中石化五建、得利满(北京)等相关参建单位的企业领导均参加本工程开工典礼并致辞发言,同园区管委会领导一道为项目培土奠基。截至目前,二期工程在施工过程中相继迎来相城区、扬州市、成都市等相关政企领导考察,再加上本工程的业主方中法环境本身就具有外资背景,所以本工程从开工之初,项目部便对现场的安全文明施工管理提出了较高的要求。
污泥厂二期工程最高的单体201污泥干化车间仅仅只有3层,虽然从结构角度来说,除了标高多一点,错层多一点之外,似乎没什么特别的。这也是开工之前,刚刚看到公司市场部提供的招标图纸的第一感觉。但是随着中标入场后,才发现事实并非如此,本工程实施的难度及经济、技术和管理风险远远比想象得要高很多。
模式新颖,“霸王条款”
污泥厂二期工程,采取的是EPC总承包的模式,EPC总包单位是上海市政总院,苏州中正作为土建承包商和对外的总承包商(因为施工许可证等施工总包单位均为苏州中正建设工程有限公司)总价包干的形式参与本项目的管理和具体实施。二期工程开工之后,项目部发现:原来市场部提供的图纸根本无法作为施工正式图纸,且正式施工图纸在项目开工之后尚未通过图纸审查甚至到现在都还没有完成土建承包范围内的所有图纸。EPC施工模式在苏州中正以往的施工历史中从未有过,第一次参与对EPC这种模式认识不足,在前期的合同谈判者中不占优势——所有场地范围内的不利因素、设计(甚至是业主提出的)变更、合同中的进度要求、配合业主和EPC总包的检查考评等都是合同需要承担的风险范围,而且合同规定比较细且范围比较广,几乎不可能产生签证和索赔。
由于上述原因,在污泥厂二期的实施过程中,往往业主、EPC单位和监理等单位均可向项目部提出管理要求和相应的标准,而对外的质量和安全则全部由项目部来协调和承担。这对项目部在管理模式和成本控制方面提出了很高的要求,需要更多地去开源节流,以便完成既定的项目管理目标。
压缩工期,头脑风暴,经济合理
污泥厂二期工程可以说是从项目合同签订的那一刻就注定了是一个需要抢工期的硬仗!为什么这么说?主要有以下两点:第一,EPC单位4月份已与中法环境签订了承包合同,而苏州中正却是在6月份才进入本项目开始施工,且根据合同苏州中正必须严格遵守业主与EPC单位签订的总承包合同,因为业主购买的是2016年6月底的3天生产线能够正式投产使用,而非常规意义上的土建和安装。所以,项目部必须无任何条件地遵守总承包合同中的进度节点。这就意味着,整个土建的施工工期被硬生生地压缩了2个月。第二,在项目部接到污泥厂二期的项目后仔细研读了招投标文件,发现本工程近30m的淤泥质粉质粘土呈灰色,具有流塑、含植物根茎及腐殖质、局部粉性较高、稍有腥味、稍有光泽、无摇振反应、干强度中等偏低、韧性中等特性,且高压缩性及工程性能极差,在苏州中正以往的施工项目中从未遇到过如此之深的淤泥层,且由于本工程未到达深基坑的适用范围,所有的基坑围护费全部由项目部承担。
本工程本就在进度方面具有极高要求,再加上上述两点难题,而这难题仅仅靠常规的人海战术抢工期恐怕是不现实的,且肯定是不经济的,所以在进度和经济之间,项目部需要技术这条纽带,在尽可能保证经济、合理、质量和安全的基础之上,保证本工程的节点工期按时完成。
土方开挖,基坑维护
根据本工程基坑开挖深度、周边环境条件等,及根据不同的围护范围确定本基坑为三级基坑。同时,本工程对桩基保护要求也非常高,根据该区域具体情况公司技术中心与项目部积极进行内部头脑风暴并邀请专家请教支撑围护建议,最终确定采用拉森钢板桩加钢支撑的形式,202污泥冷却水池采用拉森钢板桩加内支撑的形式。
202污泥冷却水池先行施工,水池周围原采用9m的拉森钢板桩加斜撑的形式进行施工,但是在实际施工过程中发生意外状况,水池内部土方全部挖除卸载之后,拉森钢板桩的型钢支撑焊接处发生断裂,拉森钢板桩发生倾斜。为此,项目紧急撤离水池中的所有人员,并召集各参建单位的技术人员,进行方案的商讨,并最终确定了加固措施:①变形严重的钢板桩区域往下卸土2m;②拉森钢板桩内部加纵向型钢支撑;③检查所有焊缝,并对所有焊缝进行加固;④对钢板桩周围的裸土采取覆盖措施。最终,202污泥冷却水池的土方开挖工作顺利完成。在后续施工中发现,围檩的位置影响池壁模板的搭设,项目部果断采取混凝土换撑的方式,使得型钢围檩在底板混凝土强度75%左右的时候,顺利拆除,避免池壁和内部柱子与型钢围檩冲突的的施工难题(其他公司在某污水厂遇到过类似的问题,最终采取专家会审的方式切割槽钢解决,不仅浪费工期而且浪费成本)。
201污泥干化车间的基础工程是本工程的重中之重,是本工程成败的关键。201污泥干化车间东侧开挖深度3.6m左右,与周边较浅的承台距离很近,且基底位于淤泥质粉质粘土中,开挖阶段对工程桩保护的要求极高。根据方案,201污泥干化车间底标高-2.45m处一次开挖,承台等后开挖,余土30cm采用人工开挖。201污泥干化车间底标高-3.95m处一次开挖,待201污泥干化车间底标高-2.45m处全部开挖完成后,在图示位置压入6m长拉森钢板桩,挖掘机站在未开挖土层上,顺势往后一次性开挖到底标高,承台等后开挖,余土30cm采用人工开挖。
201污泥感化车间各个剖面对称开挖,临原一期处坡面喷射砼施工的同时,进行基坑中间的土方开挖并外运。桩K(顶标高-0.25m,高于原土场地标高现压入到-0.9m,后期接桩处理)、桩K1(桩顶标高-0.9m)和桩F(顶标高0.400,高于原土场地标高现压入到-0.9m,后期接桩处理)桩均高于基底标高-2.45m。挖土时,高桩群桩部位,采用钢筋连接,混凝土垫层浇筑,以保证桩位的稳定性。而这些配筋垫层,在实际开挖过程中,发现几乎全部拉裂,可见淤泥层的破坏力之大,且具有极大的不稳定性。为此,项目部依据现场实际进行了紧急卸土,在高桩位置的周围采用小挖机加人工的方式紧急卸土。最终,虽然配筋垫层全部破坏,但是桩全部保住,小应变试验全部合格。
于202污泥冷却水池实施过程中的插曲,在201污泥干化车间实施过程中从一开始就绷紧了神经,非常谨慎以防再次出现钢板桩弯曲变形的情况。在开挖深坑之前,项目部制定了三套备选方案,且在小范围内进行预先试验。根据实际的试验结果,再进行大范围的实施。在试验开始之前,发现实际淤泥质土的质地比地勘报告所描述的要差很多,于是把原计划的6m的拉森钢板桩改为9m。在实际试验段开始施工时,工地上各参建单位均主动参与到施工中,在各自的职责范围内协助本试验段的各项事务,争取本试验段一次性合格。值得高兴的是,由于天时(天气晴好无雨)、地利(虽然淤泥质土质地很差,但恰恰刚好满足了钢板桩变形的5~7cm的计算范围)、人和(各参建单位齐心协作)深坑部位拉森钢板桩试验段一次性成功,并在大范围内实施的过程中非常顺利,本工程的重中之重,土方开挖顺利结束。
塔吊基础
由于本工程近30m的淤泥质粉质粘土工程性能极差,重力式的塔吊基础已经不能满足。在认真研究塔吊说明书、基础设计应满足塔吊工况下的抗倾覆、竖向荷载、水平力、扭矩等的要求,并结合公司技术中心给出的意见,项目部最终采取重力式承台加桩基础的形式来设计和施工塔吊基础。而用什么桩呢?结合目前市场上的工艺水平,和方桩存在隐患,就是桩在塔吊运动的过程中需要承受很大的拉力,桩接头焊接是否能承受呢?许多问题与担忧都在施工人员心里打上了大大的问号,是否可行、又会遇到什么意外状况谁都不敢保证。于是为了保证现场的安全和二期工程顺利实施,原方案设计采用钻孔灌注桩。此时,场地内正在进行管桩的施工,由于淤泥层的脆弱,为了保护塔吊的桩基础,为尽量减少土对灌注桩的侧压力,防止产生位移,在塔吊基础的四周采用9m长拉森钢板桩进行围护;土方开挖前,定位放线出钢板桩位置,开沟槽到指定标高,再打钢板桩到基础顶标高+300mm处。开挖的时候,周围放坡卸土,然后再对拉森钢板桩内的土进行开挖,接近桩周围采用人工掏土的方式。最终支护如下图所示,塔吊顺利安装,经过测量和检验,符合使用要求。
由于201污泥干化车间区域模板支撑高度普遍较高(约10m)且需要做顶棚的涂料,而工期要求非常紧,为节省工期和成本,故对本工程部分区间超过7m的内排架,作如下特殊规定: 因顶棚工程的操作需要离板底约1.75m左右,故要求内排架在搭设过程中在距离板底约1.75m处留着对接扣件,但需要按照规范的要求相互错开。等木工拆除梁板下第一道竖向支撑后,再由架子工把剩余的排架修整成为一个间距为1.2m的顶棚工程使用的满堂脚手架,再在满堂架子合适的位置铺设竹排片,作为抹灰的脚手架。
目前污泥厂二期工程基础分部除207水池、204地磅、205门卫室外已经完工,通过污泥厂二期基础工程的顺利实施,让项目部更加清楚地认识到科学的管理和技术的创新在工程施工过程中的巨大作用,不仅仅能够缩短工期,而且在合理的基础上能够压缩成本。污泥厂二期作为一只小麻雀,但是从管桩、钻孔灌注桩、围护喷锚、淤泥层中的拉森钢板桩支护、基础高差多且大、圆柱、高大模板支撑、错层等,一直到沉井法施工、压密注浆等,五脏俱全。污泥厂二期是一个小而精的工程,是一个让项目部人员能够快速进步的工程,是一个管理和技术需要创新的工程。
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