真空沖洗調蓄池工藝原理及施工技術

雨水調蓄處理站作為一和高效的初期雨水污染控制基礎設施，在海綿 城市試點建設過程中，已經得到了廣泛的應用。

調蓄池是雨水調蓄處理站中最核 心構筑物，調蓄池在運行一段時間后需 要對池底沉積淤泥等進行沖洗，真空沖洗調蓄池

是利用虹吸原理，通過真空存水室吸水放水過程，實現池底清洗的一種新型清淤方法，具有運行簡單，清洗效率高，節約

水資源等諸多優點。基于合肥市瑤海區初期雨水截流調蓄工程中調蓄池建設施工，總結真空沖洗調蓄池的全套施工經驗。

海綿城市是新興的城市水資源管理概念，可以讓城市更好地適應暴風雨等強 降水自然災害，其遵照生態優先等原則，

在確保城市防澇安全的前提下，盡可能 地讓雨水在城市區域儲存、滲透和凈化，合理地利用和保護雨水資源。

雨水調蓄池是雨水調蓄站發揮調蓄功能的核心構筑物，初期雨水中含有大量 的固體懸浮物(SS)和多種有機物，運行過

程中會在調蓄池底沉積，池底淤泥不 僅占用池體容積，而且散發臭味。池體每次放空后，必須對池內的沉泥進行有效的清

除。調蓄池通常采用的沖洗措施有人工清洗、水射器沖洗、水力沖洗翻斗、 連續溝槽自清沖洗、門式自沖洗系統等 。

真空沖洗作是采用真空泵、真空隔膜閥利用虹吸原理將真空存水室中水位提 升到一定高度，然后破壞真空，存水室中

沖洗水進入水池并帶走水池中淤泥，真空沖洗技術較其他沖洗方式，具有運行簡單、維護簡單、沖洗勢能大、節約沖洗 水

量等優點。 本文基于肥市瑤海區初期雨水截流調蓄工程中調蓄池建設施工經驗，闡述真 空沖洗調蓄池工藝原理和施工要點。

一、 工藝原理

1. 1.   虹吸效應

在調蓄池進水端設置存水室，存水室安裝真空泵和真空隔膜閥，利用真空泵 在存水室和水池之間形成氣壓差，使存水

室中保持較高水位，當調蓄池中水放空 后，破壞存水室真空環境，存水室中沖洗水進入水池并帶走淤泥。

1. 2.  真空沖洗系統工作簡述

真空沖洗系統工作可分為5個階段:

第1階段 晴天調蓄池內沒水。

第2階段 雨天調蓄池開啟閥門蓄水，池內水位為設計蓄水水位。

第3階段 真空泵開啟，存水室水位上升，達到設計沖洗水位。

第4階段 雨量峰值過后，后續工藝運行，調蓄池內儲存雨水經過處理，排至天然河道。 存水室內水位依然保持在沖洗水位。

第5階段 調蓄池排空以后，真空隔膜閥打開，存水室中水進入調蓄池，沖走沉積的淤泥及垃圾雜物。

真空沖洗系統全部利用池內雨水，沖洗勢能大(本工程設計沖洗水位4.9m)，

是較理想的調蓄池沖洗方式。

二、施工工藝流程及要點

2.1 工藝流程

底板施工→存水室隔墻和外墻同時澆筑→素砼做法澆筑→閉水試驗→設備安裝→氣密性處理。

2.2 操作工藝

2.2.1底板施工

真空沖洗存水室底板隨調蓄池底板整體澆筑，混凝土要求為抗滲混凝土，土抗滲等級

P10、強度 C35等級和耐久性條件下，墻體施工縫留在底板表面上 300mm 處，底板與側墻交接處采用一次性澆筑。

2.2.2 存水室隔墻施工

存水室隔墻采用盤扣式鋼管支架支模，要求一次性澆筑到底，真空存水室的鋼筋、

水密封件(壓縮橡膠墊圈)和接口密封必須按照國標正確安裝。澆筑完成 72h 后才允

許拆除模板，以減少裂縫層的形成，存水室外部隔墻增貼防水膠帶。

存水室施工要求達到以下性能：

1. 養護 28 天后抗壓強度達到 35(Mpa)N/mm。

2. 最小水泥密度≥2.4g/cm。

3. 水灰比小于等于 0.60。

2.3 素砼澆筑

在隔墻澆筑完成后進行工藝做法素砼的澆筑，素砼做法對于減少沖洗勢能損失和提高沖洗水位有重要作用，施工質量直接影響真空沖洗系統功能性。腋角為圓弧形，對于模板支設要求極高，一次性澆筑很難完全合格，要求在拆模后按照施工圖紙進行人工二次打磨，再用防水水泥砂漿進行抹面收光。

2.4 閉水試驗

素砼澆筑完成后，每個存水室都需進行閉水試驗。閉水試驗前，將存水室隔墻與存水室底部之間使用磚砌+堵漏王封堵，閉水試驗合格后，拆除底部封堵部分。

2.5 設備安裝

閉水試驗合格后，進行真空泵和真空沖洗等設備。要求真空閥安裝孔 0.25m 范圍內，與真空閥接觸的表面平整無裂縫，平整度控制與士2mm 內，裂縫采用硅 膠進行密封。設備與套管縫隙采用密封填充劑、密封膠、細石砂漿等填充密實。

2.6 氣密性處理

為防止存水室混凝土施工質量不達標導致的漏氣現象，需在存水室內壁增加防水防腐涂層 K11 涂料。

刷涂料過程如下:

先潤濕基面到沒有明水。

攪拌粉劑和乳液，攪拌到沒有細小顆粒就可以開始涂刷，攪拌好的涂料須在 半小時內涂刷完畢。

每次涂刷厚度不超過 5mm,間隔兩小時進行交叉涂刷。

三、施工控制要點

試驗員要嚴格把關，抗滲混凝土和防水水泥砂漿原料、配合比嚴格控制， 防水防腐涂料采用大品牌優質產品。

為保證存水室氣密性，存水室四周墻體支模全部采用止氣止水對拉螺桿， 施工縫處全部焊裝止水鋼板。止氣螺桿同止水螺桿，在螺桿中間焊有止氣片來阻 斷氣體的流通。止水螺桿截斷后必須采用防水水泥砂漿進行封堵。設備管道套管 全部采用帶有止水翼環的套管。

混凝土澆筑質量要嚴格控制，在防混凝土澆筑過程中，設專人對混凝土 振搗進行監督，振動器插點要均勻排列，可采用“行列式”的次序移動，每次移動位置的距離為振動棒作用半徑的 1.5 倍。混凝土振搗采用斜坡式分層振搗，采用二次振搗工藝進行施工。混凝土在振搗過程中宜將振動棒上下略有抽動，使 上下混凝土振動均勻，每次振搗時間以 20~ 30s 混凝土表面不再出現氣泡、深出灰漿為準。振搗時要盡量避免碰撞鋼筋，管道預埋件等。振搗操作要“快插慢 拔”，防止混凝土內部振搗不實;要“先振低處，后振高處”，防止高低坡面處 混凝士出現振搗“松頂”現象，同時在振搗過程中，上層混凝士振搗時要保證振 搗棒插入下層混凝十≥50mm，以保證上層混凝十和下層混凝十能夠緊密結合日。

通過在現場布設振搗點的標記來控制振搗點的間距，實行等距錯位布置，派 專人振搗來控制漏振現象，通過控制分層下料厚度和控制振搗時間來保證不過振 和漏振。

圓弧腋角和真空泵隔膜閥安裝位置平整度要嚴格控制，必要時采用人工 打磨方法，保證圓弧光滑。

對硅膠填充劑等密封材料的施工質量檢驗，保證裂縫的密閉性。

四、結語

在海綿城市建設理念指導下，雨水調蓄池作為高效的初期雨水調蓄處理工程 措施，對于城市雨洪管理和解決面源污染問題具有重要意義，雨水調蓄工程在夫 來必將得到廣泛應用。

真空沖洗系統具有運行簡單、維護簡單、沖洗勢能大、使用池內水、節約水 量、動力耗能低等優點，非常適合大型調蓄池的池底清淤沖洗。

存水室的工作原理為將水的勢能轉化為動能，從而帶走沉積物及有機雜物， 因此提高水的勢能儲備以及動能損失是設計重點。

存水室利用虹吸效應進行工作，因為保證存水室的真空環境最為關鍵，施工 過程中，可采取本文提出諸多措施提高存水室氣密性。

參考文獻: [1]蔣晶容，綠魚生態城區海綿城市建設規劃設計思路探討「T].江西建材， 2019.07.01    12-0113.