CN112012228A - 人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法 - Google Patents

人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，人工湿地单元池由水平流池和上升流池组成，两者中间由单元花墙隔开。施工时：上升流池、水平流池内滤料分区域交叉填筑施工，所述滤料填筑包括：分层、分段两种填筑形式，滤料种类有火山岩、碎石、沸石、碎砖陶粒、生物球；所述分区域交叉施工，先填筑预留口以外的滤料，再填筑单元边墙至预留口处2m位置的滤料，接着进行预留口墙体封堵，最后填筑剩余滤料。本发明在降低施工成本、提高施工效率的同时可以有效解决滤料填筑时分层填筑厚度不均匀、分段填筑分界线不规则、滤料混淆及因单元池外侧道路狭窄不便施工机械设备通行等施工问题。

Description

人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法
技术领域
本发明涉及一种人工湿地单元池的施工领域，尤其是涉及一种人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，是一种滤料分层、分段填筑的施工方法。
背景技术
人工湿地是由人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗漏隔水层并填充一定深度的土壤或填料层，形成人为控制运行与沼泽地类似的地面，根据废水径流的方式，人工湿地可以分为三种模式：表流湿地、潜流湿地和立式湿地。表流湿地中废水在填料表面漫流，绝大部分有机物的降解由位于浸没在废水中的植物茎基部的生物膜中的微生物完成，这种湿地模式没有充分利用植物根系的吸收以及附着在根系上的微生物的作用，也忽略了土壤层中填料的作用，而且夏季容易滋生蚊蝇；潜流湿地指的是砂砾层组成的浅床一湿池植物系统，被处理废水经配水系统分布从填料床的一端均匀平缓流过填料床植物根区，是一个主要由土壤、湿地植物和微生物组成的生态处理系统；立式湿地综合了表流湿地和潜流湿地特点，但其构造要求高，卫生条件也较差。国内外广泛应用的主要是潜流湿地。
潜流湿地又分为水平流湿地和垂直流湿地，由多个坡度较缓的长方体单元池组成，池体内部填料的质量将直接影响净化效果，因此合理安排填料施工，是施工的重点。
发明内容
本发明提供了一种人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，在降低施工成本、提高施工效率的同时可以有效解决滤料填筑时：分层填筑厚度不均匀、分段填筑分界线不规则、滤料混淆及因单元池外侧道路狭窄不便施工机械设备通行等施工问题，其技术方案如下所述：
一种人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，所述人工湿地单元池包括水平流池和上升流池，水平流池为长方体结构，上升流池为不规则体结构，中间由单元花墙隔开，沿着单元花墙两侧各5m位置在单元边墙上设置两道长10m的预留口，上升流池为分层填筑，水平流池为分段填筑，施工方法包括以下步骤：
S1：测量定位；
S2：水平流池填料模具制作；
S3：水平流池预留口两侧滤料填筑；
S4：上升流池预留口两侧滤料填筑；
S5：水平流池边墙至预留口2m处滤料填筑；
S6：上升流池边墙至预留口2m处滤料填筑；
S7：预留口封堵；
S8：池内剩余滤料填筑；
S9：完工清理。
进一步的，步骤S1中，所述测量定位施工步骤如下：
(1)测量人员依据设计高程，使用水准仪测设出上升流池每层滤料的填筑顶高程，并使用墨斗在边墙四周弹出等高线；
(2)测量人员根据设计图纸，使用钢卷尺量测出水平流池每段滤料的填筑距离，并使用墨斗在边墙上弹出滤料的分界线。
进一步的，步骤S2中，所述水平流池填料模具制作步骤如下：
(1)模具由三道钢筋支架和两块挡板组成，支架间布置间距≥800mm，挡板间布置间距≤1000mm，拼装后形成长方体框架；
(2)钢筋支架选用φ12钢筋焊接，由一道横向支撑、两道纵向短支撑、两道纵向长支撑和两道斜向支撑组成；
(3)挡板采用规格为长×宽×厚＝2000×1200×18mm的竹胶板。
进一步的，所述滤料包含火山岩、碎石、沸石、碎砖陶粒、生物球，共计5个种类8个规格，其中，火山岩规格为φ8-16mm、φ16-32mm、碎石规格为φ4-8mm、φ8-16mm、φ16-32mm、沸石规格为φ8-16mm、碎砖陶粒规格为φ8-16mm、生物球规格为φ8-16mm。
进一步的，所述上升流池从下往上分层填筑的滤料分别为：φ16-32火山岩、φ8-16碎石、φ8-16碎砖陶粒、φ8-16沸石、φ4-8碎石；水平流池从边墙至花墙分段填筑的滤料分别为：φ16-32碎石、φ8-16火山岩、φ8-16生物球陶粒、φ8-16碎石、φ16-32碎石。
进一步的，滤料填筑区域分为：第一填筑区、第二填筑区、第三填筑区、第四填筑区和剩余滤料填筑区，第一填筑区是上升流池的预留口两侧滤料填筑区；第二填筑区是水平流池的预留口两侧滤料填筑区；第三填筑区是上升流池的边墙至预留口2m处滤料填筑区；第四填筑区是水平流池的边墙至预留口2m处滤料填筑区；剩余滤料填筑区是预留口处2m内的滤料填筑区。
进一步的，步骤S3中，水平流池预留口两侧滤料填筑：
(1)使用装载机配合人工由单元边墙及单元花墙向预留口方向进行分段填料，各滤料间采用水平流池填料模具进行辅助分段；
(2)水平流池填料模具的第一挡板置于分界线上，第一挡板外侧、模具内和第二挡板外侧同时进行填筑，填筑到1000mm后，先垂直向上拔起模具(拔起高度≤800mm)，在继续进行滤料辅填，直至填筑到滤料顶高程，填料铺填完成后将模具移除；
(3)单元边墙内侧φ8-16火山岩填筑完成后，与预留口处的生物球交界方向形成自然坡，坡脚不超过分界线；
(4)单元花墙内侧φ8-16碎石填筑完成后，与预留口处的生物球交界方向形成自然坡，坡脚不超过预留口。
进一步的，步骤S4中，上升流池预留口两侧滤料填筑：
(1)由单元边墙及单元花墙向预留口方向进行分层填料，每层滤料摊铺时预留300mm搭接面,搭接处呈楼梯形。
(2)装载机进行滤料运输，小挖掘机配合人工进行滤料摊铺，摊铺时根据边墙5上画出的等高线进行每层滤料的高程控制；
(3)两侧底层滤料φ16-32火山岩填筑后，坡脚不超过预留口的位置。
所述人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法先在单元池边墙上设置两道预留口，在采用分区域交叉施工对上升流池、水平流池进行滤料填筑施工，最后进行预留口封堵及封口处剩余滤料填筑。这种施工方式充分利用了空间和时间，尽量减少以至完全消除施工中的停歇现象，从而加快了施工进度，降低了施工成本。
进一步的，步骤S7中，预留口封堵：单元池内，边墙至预留口2m处滤料填筑完成后，采用单元池边墙施工工艺进行预留口封堵，待墙体模板拆除后进行下一单元池的滤料填筑，依据上述施工工序由内向外依次进行预留口封堵。
进一步的，步骤S8中，池内剩余滤料填筑：待预留口墙体模板拆除后，进行单元池池内剩余滤料填筑施工。其中上升流池填筑时，采用装载机进行滤料运输，人工使用铁铲进行滤料摊铺，摊铺时根据边墙上画出的等高线进行每层滤料的高程控制；水平流池填筑时，采用装载机进行滤料运输，人工使用水平流池填料模对φ8-16火山岩23、生物球26和φ8-16碎石21进行辅助分段，填筑方法同水平流池预留口两侧滤料填筑施工。
附图说明
图1是人工湿地单元池内滤料填筑施工平面布置图；
图2是人工湿地单元内池滤料分区填筑施工示意图；
图3是人工湿地单元内滤料填筑施工流程图；
图4是上升流池滤料分层填筑示意图；
图5是水平流池滤料分段填筑示意图；
图6是水平流池填料模具拼装示意图；
图7是钢筋支架平面示意图；
图8是水平流池预留口两侧滤料填筑平面示意图；
图9是上升流池预留口两侧滤料填筑平面示意图；
图10是上升流池边墙至预留口2m处滤料填筑平面示意图；
附图标记说明：1-上升流池；2-水平流池；3-预留口；4-单元花墙；5-单元边墙；6-第一填筑区；7-第二填筑区；8-第三填筑区；9-第四填筑区；10-剩余滤料填筑区；11-等高线；12-分界线；13-钢筋支架；14-第一挡板；15-第二挡板；16-横向支撑；17-纵向短支撑；18-纵向长支撑；19-斜向支撑；20-φ4-8碎石；21-φ8-16碎石；22-φ16-32碎石；23-φ8-16火山岩；24-φ16-32火山岩；25-碎砖陶粒；26-生物球；27-沸石。
具体实施方式
如图1所示的人工湿地单元池内滤料填筑施工平面布置图，所述人工湿地单元池包括上升流池1、水平流池2，所述水平流池2为长方体结构、上升流池1为不规则体结构，中间由单元花墙4隔开，沿着单元花墙4两侧各5m位置在单元边墙5上设置两道长10m的预留口3。
如图2所示，滤料填筑区域分为：第一填筑区6、第二填筑区7、第三填筑区8、第四填筑区9和剩余滤料填筑区10，共计5个填料区域，其中：
第一填筑区6是上升流池1的预留口两侧滤料填筑区；
第二填筑区7是水平流池2的预留口两侧滤料填筑区；
第三填筑区8是上升流池1的边墙至预留口2m处滤料填筑区；
第四填筑区9是水平流池2的边墙至预留口2m处滤料填筑区。
剩余滤料填筑区10是预留口处2m内的滤料填筑区。
如图3所示的人工湿地单元池内滤料填筑施工流程图，包括如下步骤：
S1：测量定位：
(1)测量人员依据人工湿地单元池的设计高程，使用水准仪测设出上升流池1的每层滤料的填筑顶高程，并使用墨斗在边墙5的四周弹出如图4所示的等高线11，详见图4所示上升流池滤料分层填筑示意图；
(2)测量人员根据设计图纸，使用钢卷尺量测出水平流池2的每段滤料的填筑距离，并使用墨斗在边墙上弹出滤料的分界线12，详见图5所示水平流池滤料分段填筑示意图。
S2：如图6、图7所示，水平流池填料模具制作：
(1)模具由三道钢筋支架13和第一挡板14、第二挡板15组成，支架间布置间距≥800mm，挡板间布置间距≤1000mm，拼装后形成长方体框架；
(2)钢筋支架13选用φ12钢筋焊接，由一道横向支撑16(长度1600mm)、两道纵向短支撑17(长度500mm)、两道纵向长支撑18(长度1000mm)和两道斜向支撑19(长度800mm)组成，各支撑间采用电焊进行连接；所述横向支撑16的两侧下端固定连接有两道纵向长支撑18，所述纵向长支撑18上并行纵向短支撑17，纵向长支撑18与横向支撑16还设置有斜向支撑19；
(3)第一挡板14、第二挡板15均采用规格为长×宽×厚＝2000×1200×18mm的竹胶板；
(4)两道纵向短支撑17的间距950mm，纵向短支撑17和纵向长支撑18平行布置形成间距200mm的卡槽，用于固定第一挡板14、第二挡板15；斜向支撑19固定在横向支撑16和纵向长支撑18上，与横向支撑16成70°夹角。
S3：如图8所示，水平流池预留口两侧滤料填筑：
(1)使用装载机配合人工由单元边墙5及单元花墙4向预留口3方向进行分段填料，各滤料间采用水平流池填料模具进行辅助分段；
(2)水平流池填料模具的第一挡板14置于分界线12上，第一挡板14外侧、模具内和第二挡板15外侧同时进行填筑，填筑到1000mm后，先垂直向上拔起模具(拔起高度≤800mm)，在继续进行滤料辅填，直至填筑到滤料顶高程，填料铺填完成后将模具移除；
(3)单元边墙5内侧φ8-16火山岩23填筑完成后，与预留口3处的生物球26交界方向形成自然坡，坡脚不超过分界线12；
(4)单元花墙4内侧φ8-16碎石21填筑完成后，与预留口3处的生物球26交界方向形成自然坡，坡脚不超过预留口3；
S4：如图9所示，上升流池预留口两侧滤料填筑：
(1)由单元边墙5及单元花墙4向预留口3方向进行分层填料，每层滤料摊铺时预留300mm搭接面，搭接处呈楼梯形。
(2)装载机进行滤料运输，小挖掘机配合人工进行滤料摊铺，摊铺时根据边墙5上画出的等高线11进行每层滤料的高程控制；
(3)两侧底层滤料φ16-32火山岩22填筑后，坡脚不超过预留口3的位置。
S5：水平流池边墙至预留口2m处滤料填筑：
施工方法同水平流池预留口两侧滤料填筑施工，各滤料间采用水平流池填料模具进行辅助分段，填筑至预留口2m处时停止施工，留出2m位置用于预留口封堵施工。
S6：如图10所示，上升流池边墙至预留口2m处滤料填筑：
施工方法同上升流池预留口两侧滤料填筑施工，人工配合机械分层进行填筑施工，填筑至预留口2m处时停止施工，留出2m位置用于预留口封堵施工，底层滤料φ16-32火山岩22距预留口3的位置不小于2m，上层滤料铺设时依次预留300mm搭接面。
S7：预留口封堵：
单元池内，边墙至预留口2m处滤料填筑完成后，采用单元池边墙施工工艺进行预留口封堵，待墙体模板拆除后进行下一单元池的滤料填筑，依据上述施工工序由内向外依次进行预留口封堵。
S8：池内剩余滤料填筑：
待预留口墙体模板拆除后，进行单元池池内剩余滤料填筑施工。其中上升流池填筑时，采用装载机进行滤料运输，人工使用铁铲进行滤料摊铺，摊铺时根据边墙5上画出的等高线11进行每层滤料的高程控制；水平流池填筑时，采用装载机进行滤料运输，人工使用水平流池填料分隔模具对φ8-16火山岩23、生物球26和φ8-16碎石21进行辅助分段，填筑方法同水平流池预留口两侧滤料填筑施工。
S9：完工清理。
工程完工后，对施工现场进行清理。
通过采用本发明提供的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，在降低施工成本、提高施工效率的同时可以有效解决滤料填筑时：分层填筑厚度不均匀、分段填筑分界线不规则、滤料混淆及因单元池外侧道路狭窄不便施工机械设备通行等施工问题。

Claims (10)

1.一种人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：所述人工湿地单元池包括水平流池和上升流池，水平流池为长方体结构，上升流池为不规则体结构，中间由单元花墙隔开，在单元池花墙两侧的单元池边墙上距单元池花墙5m处向外设置两道长10m的预留口。上升流池为分层填筑，水平流池为分段填筑，施工方法包括以下步骤：
S1：测量定位；
S2：水平流池填料模具制作；
S3：水平流池预留口两侧滤料填筑；
S4：上升流池预留口两侧滤料填筑；
S5：水平流池边墙至预留口2m处滤料填筑；
S6：上升流池边墙至预留口2m处滤料填筑；
S7：预留口封堵；
S8：池内剩余滤料填筑；
S9：完工清理。
2.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：步骤S1中，所述测量定位施工步骤如下：
(1)测量人员依据设计高程，使用水准仪测设出上升流池每层滤料的填筑顶高程，并使用墨斗在边墙四周弹出等高线；
(2)测量人员根据设计图纸，使用钢卷尺量测出水平流池每段滤料的填筑距离，并使用墨斗在边墙上弹出滤料的分界线。
3.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：步骤S2中，所述水平流池填料模具制作步骤如下：
(1)模具由三道钢筋支架和两块挡板组成，支架间布置间距≥800mm，挡板间布置间距≤1000mm，拼装后形成长方体框架；
(2)钢筋支架选用φ12钢筋焊接，由一道横向支撑、两道纵向短支撑、两道纵向长支撑和两道斜向支撑组成；
(3)挡板采用规格为长×宽×厚＝2000×1200×18mm的竹胶板。
4.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：所述滤料包含火山岩、碎石、沸石、碎砖陶粒、生物球，共计5个种类8个规格，其中，火山岩规格为φ8-16mm、φ16-32mm、碎石规格为φ4-8mm、φ8-16mm、φ16-32mm、沸石规格为φ8-16mm、碎砖陶粒规格为φ8-16mm、生物球规格为φ8-16mm。
5.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：上升流池从下往上分层填筑的滤料分别为：φ16-32火山岩、φ8-16碎石、φ8-16碎砖陶粒、φ8-16沸石、φ4-8碎石；水平流池从边墙至花墙分段填筑的滤料分别为：φ16-32碎石、φ8-16火山岩、φ8-16生物球陶粒、φ8-16碎石、φ16-32碎石。
6.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：滤料填筑区域分为：第一填筑区、第二填筑区、第三填筑区、第四填筑区和剩余滤料填筑区，第一填筑区是上升流池的预留口两侧滤料填筑区；第二填筑区是水平流池的预留口两侧滤料填筑区；第三填筑区是上升流池的边墙至预留口2m处滤料填筑区；第四填筑区是水平流池的边墙至预留口2m处滤料填筑区；剩余滤料填筑区是预留口处2m内的滤料填筑区。
7.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：步骤S3中，水平流池预留口两侧滤料填筑：
(1)使用装载机配合人工由单元边墙及单元花墙向预留口方向进行分段填料，各滤料间采用水平流池填料模具进行辅助分段；
(2)水平流池填料模具的第一挡板置于分界线上，第一挡板外侧、模具内和第二挡板外侧同时进行填筑，填筑到1000mm后，先垂直向上拔起模具(拔起高度≤800mm)，在继续进行滤料辅填，直至填筑到滤料顶高程，填料铺填完成后将模具移除；
(3)单元边墙内侧φ8-16火山岩填筑完成后，与预留口处的生物球交界方向形成自然坡，坡脚不超过分界线；
(4)单元花墙内侧φ8-16碎石填筑完成后，与预留口处的生物球交界方向形成自然坡，坡脚不超过预留口。
8.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：步骤S4中，上升流池预留口两侧滤料填筑：
(1)由单元边墙及单元花墙向预留口方向进行分层填料，每层滤料摊铺时预留300mm搭接面,搭接处呈楼梯形。
(2)装载机进行滤料运输，小挖掘机配合人工进行滤料摊铺，摊铺时根据边墙上画出的等高线进行每层滤料的高程控制；
(3)两侧底层滤料φ16-32火山岩填筑后，坡脚不超过预留口的位置。
9.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：步骤S7中，预留口封堵：单元池内，边墙至预留口2m处滤料填筑完成后，采用单元池边墙施工工艺进行预留口封堵，待墙体模板拆除后进行下一单元池的滤料填筑，依据上述施工工序由内向外依次进行预留口封堵。
10.根据权利要求1所述的人工湿地单元池内滤料填筑快速施工方法，其特征在于：步骤S8池内剩余滤料填筑：待预留口墙体模板拆除后，进行单元池池内剩余滤料填筑施工。其中上升流池填筑时，采用装载机进行滤料运输，人工使用铁铲进行滤料摊铺，摊铺时根据边墙上画出的等高线进行每层滤料的高程控制；水平流池填筑时，采用装载机进行滤料运输，人工使用水平流池填料模对φ8-16火山岩23、生物球26和φ8-16碎石21进行辅助分段，填筑方法同水平流池预留口两侧滤料填筑施工。
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