云南辰禹建设工程投资集团有限责任公司 650000
摘要:在我国科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高的今天,在泵房的基础工程中,模板工程仍会出现支承强度及稳定性不足等问题,钢筋工程也有变形及焊接残缺等问题。
关键词:水利工程;泵房;施工技术;重难点
引言
现当今,我国经济发展十分迅速,而水利工程领域发展水平的逐渐提升,扩大了工程建设规模。水利工程施工中,泵房施工是至关重要的内容,其主要的设施设备有主机组、高低压配电系统、励磁系统、自动化系统、技术供水系统、排水系统、叶片调节液压系统、液压闸门系统、消防系统、清污系统等。
1模板施工
泵房承台混凝土达到一定强度后即进行柱、墙施工,墙柱钢筋、模板要严格按弹出的柱、墙位置墨线进行安装,墙柱先绑扎钢筋后装模板。其中应注意如下要点:(1)有管道穿过墙身时,应预先安装防水翼环套管。外墙模板的拆除必须在外墙混凝土浇完3 d之后进行。(2)外墙在底板以上500 mm处留设施工缝,安装止水带。(3)顶板和梁的模板采用40 mm厚直边板,模板垂直支撑采用门式脚手架,架间设剪力撑,架顶排布托方(愣木)、钢筋梁承受荷载。(4)底板外侧边模、承台侧模及基础梁内模均采用120 mm厚砖模,如有必要对砖墙采取加厚措施。砖模砌毕,检查、校核砖模轴线、几何尺寸及支承强度和稳定性,使之符合验收规范要求。
2桩基础
桩基础也是使用较为广泛的一种基础型式,其优点是沉降量极小、适用性强、稳定性高,缺点是施工复杂、造价较高,甚至在个别工程中基础的造价可能占到整个泵站工程的一半以上。目前桩基础被广泛应用于高层建筑、水利、桥梁等工程中。关于桩基础的使用范围,主要取决于地形及地基土质分布情况。因为泵站工程地形及地质的特殊性,桩基础可以较好地解决泵房下部复杂的地基情况,沉降量极小,安全性和稳定性较高,所以桩基础在泵站工程中使用率越来越高,常用的有混凝土预制桩和钢筋混凝土灌注桩。该泵站为一座中型轴流泵站,该泵站位于某河道堤边,功能为灌溉、排涝、补水三用,既能灌溉农田,排除圩区内涝水,又能在下游河道中的节制闸关闭时,引闸下水补充闸上,实现闸上灌溉,所在河道常水位较高。原泵房基础为柱下混凝土独立基础,在运行几年后发现泵室两侧房屋墙体开裂,经安全鉴定分析,结论为基础沉降较大导致,说明原设计的基础型式不适用,需在这次拆建后设计新的基础。泵站采用布置为正向进水、正向出水。泵室采用湿室型结构,出水池后接箱涵引排水,一侧接管涵连接灌溉渠道。泵房为2层框架结构,中间部分为泵室,泵室深度为5m,该部分泵房基础直接坐落在泵室墩墙上,两侧检修间和配电间的建筑基础需另行布置,根据地质勘探资料显示,泵房地面以下的浅土层为软弱土层,为粉土和淤泥质黏土,满足不了基础的承载力及变形要求,而深部土层为黏土,土质较好,同时该处河道常水位较高,因此泵室电机层高程较高,导致基础深度较大。这种情况下独立基础已不适用,需采用桩基础穿透上部土层,将基础做到黏土层上,经过方案比选,确定采用钢筋混凝土灌注桩基础。
3钢筋工程
焊接钢筋时,要做好对中工作,上下钢筋安装中心线要一致,不同钢筋直径焊接时要加适当厚度的垫片,钢筋端头有歪曲部分切去。在顶压钢筋,要保持压力数秒后方可松开操纵杆,以免接头偏斜或接合不良。搭接焊时,焊接端钢筋应预弯,并使两钢筋的轴线在一直线上。在搭接形成焊接焊缝中引弧,在端头收弧前填满弧坑,并使主焊缝与定位焊缝的始端和终端熔合。板面筋或负筋安装前必须完成各种设备的预埋管工作,并多次复核确保无遗漏。为保证钢筋保护层厚度,要设混凝土垫块。楼板的底筋与面筋之间用φ14 mm钢筋做成马凳筋支撑,间距1 000 mm×1 000 mm,以保证底筋与面筋之间相对位置。结构施工注意凡构造柱预留筋,砌体预留锚结筋,防雷引出线及沉降观测点必须在结构层施工中埋设,防止事后打凿补筋。
4浇筑方法
以某工程为例:由于底板为折线形,两台泵车分别布置在基坑东、西侧栈桥上,划分南、北两个作业区域,在各自的作业范围内由南北两侧向中间进行浇筑,浇筑作业总体沿顺水流方向,应用台阶法铺设浇筑,直至浇筑至设计标高。8轴处钢支撑影响的结构位于底板中部折线段,为了防止两次浇筑的结合部位产生混凝土裂缝,并进一步提高两次浇筑砼的整体性,在分期浇筑部位的一次浇筑结构处,增设Φ22纵、横向钢筋,间距150mm。第一次浇筑混凝土初凝前,在结合部位布置Φ18插筋,纵横向间距600mm,长1700mm,锚固到一次浇筑的底板结构中,砼终凝后进行结合部位凿毛处理。待一次浇筑的底板达到设计强度75%极限承载力有不同的影响。在工况四荷载效应组合下,模型二的极限承载能力在考虑初始几何缺陷后与完善结构相比下降了47﹪。对采用like8单元模拟空间桁架屋盖体系计算模型,进行完善和缺陷结构极限承载力比较,结果显示在选用杆单元的模型中,缺陷对结构整体稳定极限承载力影响很大。本文把特征值分析所得最低阶屈曲模态位移施加到结构上,以此来模拟悬挑空间桁架的初始几何缺陷。由分析数据可知,总体来讲,考虑初始几何缺陷结构与完善结构两种计算模型的极限荷载因子相差不大。但在工况四荷载效应组合作用下,模型二在考虑初始几何缺陷后结构的极限临界荷载系数与完善结构有差别。对于这种工况作用下的失稳模态,结构对初始几何缺陷稍微敏感。从工况四的荷载-位移曲线图可以看出,悬挑空间桁架结构在达到屈曲临界荷载时,结构的整体稳定性随之显著降低,失稳时的桁架竖向位移也明显增大。
5侵蚀问题
农田水利工程以水为原动力,但是同样也会让设施设备形成隐患,是一把双刃剑。由于水源中的淡水分布较为稀少,所以地表径流中的水源盐分较大,对于钢筋混凝土结构有一定的侵蚀性,尤其是在沿海地区,无论是设施管道还是蓄水池井,都有经过长时间的水流侵蚀而产生腐蚀作用。如果缺少定期维护和修补,年久失修,会造成相关安全事故的发生,并且严重影响农村生产的效率。也就是说,中小型泵站设计还需要考虑到相关的防护工作,对于抗侵蚀措施办法进行优化。一般来说包括三个方面,分别是涂抹防腐蚀材料,混合添加剂以及调配原材料。混合添加剂是在混凝土中添加阻锈剂、调配原材料是采用抗硫酸盐水泥、涂抹防腐蚀材料是在混凝土迎水面刷水泥基抗渗涂料。湿式泵室的立式水泵多采用采用混凝土井筒替代钢制井筒,因此也需要在浇筑过程中做好防腐蚀措施,一般来说,对于井筒厚度要进行控制,范围在20~35 cm内,内圆外方,整体浇筑在泵室正墙上,并且设置水泵梁承担井筒及水泵自重。小型泵站还应注意井筒与侧墙距离不宜过小,避免无法立模板。干式泵房的进出水管路一般采用内外防腐措施,以保证正常使用。
结语
综上所述,科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,做好泵站施工工程,要结合当地自然地理特征和人文地理特征,寻求最佳的施工方案,要充分考虑当地水利工程发展的实际需要,使泵站工程施工技术更具合理性和科学性,充分满足灌溉需水量的同时,切实提高水资源的利用率,保障农业可持续发展。
参考文献
[1]郭嘉凤.某雨水泵站主体工程主要设计标准与施工注意事项研究[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(4):3-4.
[2]黄文贺,李峰.某大型泵房带桩基的沉井结构设计与施工[J].广西水利水电,2015(6):29-31+37.
[3]陈永彬.对承压水层泵房施工的风险及变形规律分析[J].价值工程,2020,39(1):151-153.
[4]王翯.水电站泵站施工问题研究[J].黑龙江科技信息,2014(7):211.
[5]郭长青,桂冬冬.水利工程中泵房基础工程施工方案的探讨[J].河南水利与南水北调,2017(3):52-53.