廣州興豐垃圾填埋場滲濾液調節(jié)池濕法加蓋工程質量管理研究
1 緒論
隨著我國城市化進程的加快，生活垃圾大量排放，許多城市的垃圾處理設施已不能滿足要求，不僅對人們的生產(chǎn)生活帶來了極大的不便，而且對城市建設和市容市貌也帶來了諸多影響，垃圾圍城成為城市化進程中不可回避的問題。如何合理規(guī)劃和管理城市垃圾處理系統(tǒng)，有效控制垃圾污染，提高城市綜合功能，已成為城市建設和實施可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。城市垃圾的處理方法有焚燒、堆肥發(fā)酵和衛(wèi)生填埋等。衛(wèi)生填埋法具有多方面的優(yōu)點，是目前我國及世界應用最廣泛的垃圾處置方式。
垃圾滲濾液是垃圾在填埋過程中經(jīng)厭氧發(fā)酵和降水的沖刷、地表水或地下水的浸泡而濾出的污水。調節(jié)池是在滲濾液處理系統(tǒng)前設臵的具有均化、調蓄功能或兼有污水預處理功能的構筑物。目前國內(nèi)垃圾填埋場的調節(jié)池主要為敞口式，池內(nèi)敞露的液面散發(fā)的惡臭氣味會給周邊環(huán)境帶來大氣污染，嚴重影響環(huán)境。因此，采取有效工程措施阻止惡臭氣味向四周擴散和減少滲濾液量，并對池內(nèi)產(chǎn)生的氣體進行收集、處理就顯得尤為重要[1]。
由于我國對環(huán)境保護工作的日漸重視，全國各地正在建設或籌建城市垃圾處理系統(tǒng)。由于對城市垃圾處理系統(tǒng)理解的偏差和投資渠道等原因，部分垃圾填埋場只注重垃圾填埋項目，而忽視配套滲濾液處理廠的建設，造成許多垃圾滲濾液要通過調節(jié)池貯存并外運處理，調節(jié)池中的滲濾液會產(chǎn)生大量有毒有害氣體，若不對調節(jié)池進行加蓋則會造成廢氣大量直接排放的尷尬局面。據(jù)我國 329 個城市生活垃圾處理處臵場所，填埋場存在著各填埋場的無組織排放廢氣中 H2S 的超標率為 7.6%，超標倍數(shù)在 0.5~24；NH3的超標率為 10.8%，超標倍數(shù) 0.0~11.5 等問題[2]。為了解決這些問題，需要研究已投入使用而未加蓋的調節(jié)池進行加蓋的施工技術，通過加蓋達到解決滲濾液廢氣污染大氣的目標。
目前，廣州市垃圾圍城的情況不容樂觀，必須及時完成垃圾衛(wèi)生填埋場建設。廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場第六區(qū)占地約 9×104m2，設計處理規(guī)模按 7000t/d考慮，設計庫容為 720×104m3，服務年限 2.3 年。由于舊的滲濾液調節(jié)池位于填埋場第六區(qū)庫底，貯存在舊池的滲濾液外運進度緩慢，直接影響填埋庫區(qū)的施工進度，為更好推進整個項目進度，業(yè)主要求在新建調節(jié)池尚未加蓋的情況下，將滲濾液抽排到新建未加蓋的調節(jié)池內(nèi)，最后，在池中存在滲濾液情況下，對調節(jié)池進行加蓋施工�？梢苿邮绞┕て脚_是調節(jié)池濕法加蓋的創(chuàng)新施工技術。HDPE 土工膜是浮蓋系統(tǒng)的主要材料，占了浮蓋系統(tǒng)造價的 90%以上。土工膜焊接是調節(jié)池浮蓋系統(tǒng)施工的核心工序，調節(jié)池加蓋的施工質量和使用功能主要體現(xiàn)在土工膜的施工焊接質量上。
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1.2.1 國內(nèi)研究應用現(xiàn)狀
根據(jù)調查我國現(xiàn)有的垃圾處理設施水平總體上處于一個較低的層次。約有39%的填埋場沒有滲濾液處理設施，49%的填埋場產(chǎn)生的滲濾液雖經(jīng)處理，但卻不能達標，僅有 12%的處理設施可算基本達標。近幾年來許多大城市都在建設或已建成大型甚至超大型的垃圾衛(wèi)生填埋場，這些填埋場在技術水平上總體而言采用了和發(fā)達國家接軌的技術要求，例如場地防滲采用了水平鋪設 HDPE 膜和粘土礦物相結合的復合系統(tǒng)進行防滲，填埋場的運營也具有相當高的水平[3]。
國內(nèi)對于工程質量管理的研究主要集中于工程項目的全面質量管理思想，工程項目的質量管理需要各參建方建立工程質量保證體系，需要從政府監(jiān)督、建設單位負責和直接生產(chǎn)者負責三個層次對工程建設實施全過程質量管理[4]。QC 小組活動是實現(xiàn)質量改進的一種有效途徑。我國自 1978 年開展 QC 小組活動以來，不斷發(fā)展壯大，但是與世界各國，特別與日本相比，無論是數(shù)量還是效果都有一定的差距。企業(yè)在貫徹國際標準和開展質量認證工作中，要把 QC 小組活動作為要素納入質量體系，必須引導 QC 小組致力于質量改進[5]。
國外的垃圾處理事業(yè)比我國起步要早。上世紀 30 年代，美國的加利福尼亞首次提出“衛(wèi)生填埋”的概念。由于垃圾產(chǎn)量大大增加，而且含有有毒有害物質，因此造成環(huán)境污染的可能性也大大增加，所以人們對垃圾填埋場的環(huán)境影響越來越重視，垃圾填埋場的操作運行管理越來越嚴格[3]。60 年代中期以后，填埋、堆肥、焚燒等一系列處理處臵方法就基本形成發(fā)展起來了。如在美國、英國等地，用填埋法處理垃圾的比例都相對較高，達到了 80%及以上，焚燒法處理占 10%左右，而堆肥比例很低。20 世紀 70 年代以來，一些發(fā)達國家由于受資源和能源危機的影響，對垃圾的處理開始向“資源化”方向發(fā)展[7]。在衛(wèi)生填埋方面，英國最早于 1930 年，美國于 1940 年開始采用生活垃圾衛(wèi)生填埋技術即有控制的生活垃圾填埋技術。經(jīng)過 60 多年的研究和發(fā)展，各國在衛(wèi)生填埋的規(guī)劃、設計、施工、管理等方面積累了豐富的經(jīng)驗，并開發(fā)出成套技術及設備[7]。
在填埋場基底沒有天然隔水層的情況下，為防止垃圾滲濾液污染填埋場及其周圍的地下水，需要對填埋場采用防滲處理。國外從 80 年代開始在垃圾填埋場防滲處理中使用土工膜作為襯層材料，逐步成為一項成熟的技術并得到廣泛的應用。德國九十年代對德國填埋場使用襯層情況的統(tǒng)計也表明了這一點，目前設有防滲系統(tǒng)的生活垃圾填埋場比例已有很大的提高[3]。歐美等工業(yè)發(fā)達國家對建筑工程質量的監(jiān)督與控制實行全過程管理，即從項目的立項就開始嚴格控制[8]。對建筑工程質量的監(jiān)督與控制通常是從政府、業(yè)主及建筑工程的生產(chǎn)者二個層次進行的[9]。
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2 濕法加蓋施工技術工藝概述與研究
調節(jié)池是垃圾填埋場的主要臭氣發(fā)生源，產(chǎn)生臭氣的主要原因是滲瀝液中的惡臭物質向大氣蒸發(fā)擴散[2]。為了保護大氣環(huán)境不受污染，必須有效消除臭氣。消除臭氣的方法一是去除惡臭物質；二是控制惡臭物質向大氣擴散；三是將向大氣中擴散的惡臭氣體收集處理[2]。調節(jié)池面積大，儲存的滲濾液多，去除其中的惡臭物質可以采用生化方法向其中加入除臭劑。但目前市場上的除臭劑僅能對部分惡臭物質有去除作用，對滲濾液這樣多組分惡臭物質的惡臭源，其作用不大，且除臭劑的用量特別大，運行費用較高。同時由于除臭劑的加入，勢必會增大滲濾液處理難度，增大其處理成本。故生化除臭法不適用調節(jié)池這樣的惡臭源，宜采用加蓋封閉導氣處理方法[2]。
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在調節(jié)池已投入使用，存在滲濾液的情況下，通過搭建一段可移動式施工平臺，在平臺上完成調節(jié)池加蓋系統(tǒng)、氣體導排系統(tǒng)、重力壓管系統(tǒng)、覆蓋膜浮動系統(tǒng)、清淤檢查孔及維護通道等工序過程，完成一段再通過小型卷揚機將平臺裝置牽引移動到下一段施工位置，逐步完成調節(jié)池加蓋施工。
濕法加蓋不同于干法加蓋就是適用于污水調節(jié)池已經(jīng)裝水運行，可以帶水作業(yè)加蓋。對于新建污水調節(jié)池，干法施工是安全有效的常規(guī)施工方法，而對于已經(jīng)裝水運行的調節(jié)池，既可以采用干法施工加蓋，也可以采用濕法施工加蓋，此時濕法加蓋就比干法加蓋具有明顯的優(yōu)勢。
⑴、施工準備方面
①、干法施工對場地的要求比較高，干法作業(yè)需要清空調節(jié)池里面的滲濾液，而且要把滲濾液沉積物清理干凈，這需要耗費較大的人力物力和較長的時間，在清淤過程中，也容易造成池底防滲膜的破損且不易被發(fā)現(xiàn)，從而造成調節(jié)池防滲功能的缺陷，可能造成地下水污染的環(huán)境問題，在環(huán)保方面存在較高的風險。②、濕法加蓋不需要清空調節(jié)池，只需要池內(nèi)水位穩(wěn)定在某一高度范圍內(nèi)，加蓋前對池底進行常規(guī)的清淤即可，這樣投入的資源少、需要的時間短，不存在地下水污染的風險。
在這方面，濕法施工優(yōu)于干法施工。
調節(jié)池浮蓋系統(tǒng)濕法施工采用浮橋裝置作為施工平臺。所用的浮橋裝置，其特征在于，浮橋裝置由多個方形的浮橋模塊平鋪拼接而成，浮橋模塊由打包帶將長寬相同的小木板和塑料泡沫板疊置捆綁而成。該浮橋裝置可以漂浮于水面，使得施工可以在浮橋裝置上完成，完成一段再移動浮橋裝置推進到下一段施工。該浮橋裝置結構簡單，卻很實用，方便移動，成本低。浮橋具體長度及寬度根據(jù)現(xiàn)場情況確定。浮橋裝置安裝完畢后，應進行現(xiàn)場負載試驗，滿足安全技術指標，并經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師確認核準后，施工人員方可進行水上作業(yè)。
為防止泡沫板損壞采用橡皮墊保護，通過塑料帶縱橫向進行綁扎。浮板塊采用自制金屬扣件進行連接，連接件用鋁板加工，并在四角鉆孔。為增加浮橋整體性，在浮塊連接后上層再次用鋁片連接安裝一層九層板，垂直方向上錯開放置，螺絲釘必須穿透兩層九層板，但不可損壞泡沫板。施工平臺搭建見圖 2.6。
浮蓋膜施工主要是在在調節(jié)池上形成一個封閉的浮蓋，避免滲濾液暴露，有效的阻止?jié)B濾液蒸發(fā)，散發(fā)臭味。浮蓋膜一般采用 2.0mm 厚的 HDPE 膜焊接而成，采用濕法施工時盡量采用幅寬較大的卷材，以減少焊接次數(shù)[14]，降低人為操作風險，減小滲漏概率。由于滲濾液調節(jié)池一般根據(jù)施工現(xiàn)場的地形設計，往往為不規(guī)則的池體，導致整個浮蓋膜也是一個不規(guī)則的平面，施工各個部位的重點與難點也不盡相同，因此，浮蓋膜施工前，有必要對整個調節(jié)池進行科學合理的分區(qū)規(guī)劃，這樣，可以更好地明確控制各區(qū)域施工重點及難點。
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3.1 工程概況及施工要點.................................. 24
3.1.1 廣州興豐垃圾填埋場六區(qū)工程概況.....................24
3.1.2 施工操作要點.......................................25
4 浮蓋系統(tǒng)土工膜焊接施工質量控制..........................30
4.1 土工膜焊接質量控制的必要性 ............................30
4.2 浮蓋膜材料選用控制 ....................................30
4.3 土工膜鋪設工藝流程 ....................................31
5 提高土工膜焊接初驗合格率質量管理.........................36
5.1 現(xiàn)狀調查 .............................................36
5.2 目標設定 ...............................................37
5.3 原因分析 ...............................................37
5 提高土工膜焊接初驗合格率質量管理
項目部三個HDPE土工膜焊接施工班組進行了滲瀝液調節(jié)池土工膜鋪設施工，前期共完成土工膜鋪設任務 2.65×104m2，但是通過現(xiàn)場監(jiān)理工程師監(jiān)督檢測驗收合格的焊接面積約為 2.20×104m2，合格率僅為 83%。為了降低返工成本提高土工膜焊接效率，同時順利完成興豐垃圾場第六填埋庫區(qū)的建設要求，項目部開展了有關提高 HDPE 土工膜焊接初驗合格率的質量管理課題研究，以求解決現(xiàn)場土工膜焊接初驗合格率較低的難題。為提高 HDPE 土工膜焊接初驗合格率，我們對上述驗收不合格的 4500m2焊接區(qū)域進行了細致的研究分析，確定了以下幾種質量弊病類型，并進行了分類統(tǒng)計：
通過排列圖的帕累托曲線，顯示 HDPE 土工膜雙軌熱熔焊接質量差是造成土工膜焊接初驗不合格的主要因素。本著糾正和預防相結合的原則，對主要因素“HDPE土工膜雙軌熱熔焊接質量差”進行調查分析。
為提高 HDPE 土工膜焊接效率，加快防滲系統(tǒng)施工進度，確保興豐第六填埋庫區(qū)工程的順利完成，針對焊接初驗合格率偏低的問題，確定了以“提高 HDPE土工膜焊接初驗合格率”為研究目標，使土工膜焊接初驗合格率由 QC 活動前的83%提高到 QC 活動后的 93%以上，以達到公司的質量控制指標要求。
實際情況：對土工膜焊接班組近兩個月的質量評比獎罰情況進行調查，得知項目部內(nèi)部制定了詳細的質量評比獎罰制度，并針對防滲部門在每周四下午由項目經(jīng)理、質檢員、防滲工程施工主管組成土工膜焊接質量評比小組到現(xiàn)場進行質量檢查，對上月份的質量檢查評比進行匯總，給予獲得第一名的班組獎勵 500 元，并對該班組中將焊接質量控制做得最好的個人給予 200 元額外獎勵。所以不會因為無獎罰措施而影響員工施工的積極性。
實際情況：工人工作時間過長，就會導致精神狀況差，影響焊接質量，經(jīng)到各班組進行核實，除了偶爾因雨期來臨需要臨時排班以外，他們每天的工作時間均安排在白天，且不大于 8 個小時。根據(jù)防滲焊接班組開工近兩個月的考勤表做了工作時間統(tǒng)計表 5.7：
對現(xiàn)場待焊土工膜材料進行抽檢，發(fā)現(xiàn)有小部分土工膜上有修補痕跡，經(jīng)詢問得知，HDPE 土工膜的運輸，從出廠到運至工地采用集裝箱運輸。出廠裝箱前每卷都用膠帶封邊包裝，并用兩根專用吊膜帶捆縛以便于裝卸。工地卸貨使用鏟車或吊車等機械設備。但是由于不可避免因素，每批土工膜經(jīng)過上述搬運過程后或多或少都會受到損傷，但是項目部防滲部門制定了一系列用料原則，比如受到物理損壞的 HDPE 土工膜必須要修復；受嚴重損壞的 HDPE 土工膜（整卷或部分）不能使用等[29]。經(jīng)過查閱土工膜使用前修補記錄，確認土工膜正式焊接前均為合格材料。
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6 結論與展望
目前，解決城市垃圾處理行之有效的方法是興建垃圾處理場，而管控滲濾液揮發(fā)污染大氣則要對調節(jié)池進行加蓋處理。本文以廣州市興豐生活垃圾衛(wèi)生填埋場第六區(qū)工程為施工背景，深入研究了調節(jié)池濕法加蓋施工技術，工程施工質量保證措施，特別是核心工序（土工膜焊接）的施工質量控制方法，以及提高土工膜焊接初驗合格率的質量管理措施，通過歸納總結得出以下結論：
⑴、改良性濕法加浮蓋膜技術通過搭建可移動式施工平臺，逐步完成垃圾填埋場調節(jié)池濕法加蓋施工，不僅使施工進度加快，還使施工安全性、加蓋系統(tǒng)各工序施工質量大大提高，切實解決了調節(jié)池露天污水臭氣污染問題，對提升垃圾填埋場規(guī)范化管理的水平和檔次，降低周邊居民對垃圾填埋場的抵制情緒，具有極其重要的現(xiàn)實意義。
⑵、調節(jié)池濕法加蓋綜合施工技術的研究，不僅解決了在調節(jié)池存在滲濾液的情況下，實現(xiàn)加蓋系統(tǒng)施工，而且加快了施工進度，也有效地降低了施工成本。
⑶、通過質量管理體系的運行，以及采取施工質量保證措施，有效實現(xiàn)了項目的質量目標。通過對土工膜焊接施工質量的深入分析，采用針對性的措施，保證了浮蓋膜系統(tǒng)的施工質量。
⑷、針對土工膜焊接初驗合格率較低的施工情況，通過運用 PDCA 循環(huán)方法實施質量管理，，設定目標、分析要因、制定對策、實施措施，有效提高了土工膜焊接質量和效率，確保達到規(guī)范要求的質量目標，同時也為后續(xù)防滲系統(tǒng)施工打下了良好的基礎。
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參考文獻（略）
本文編號：38273
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