【導(dǎo)讀】河北省唐山市XX泵站更新改造工程

　　

【正文】 22021） ；《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》 （DL502193） ；《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB/T5026597） ；《泵站技術(shù)改造規(guī)范》 （SL2542021） ；《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL2652021） ；35《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL20397） ；《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （SL/T19196） ；《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500102021） ；《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》 （DL 50071997） ；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB500072021） ；《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 （JGJ792021） 。（1）流量和特征水位表 52 各泵站設(shè)計(jì)流量排澇標(biāo)準(zhǔn) 排澇流量 灌溉流量泵站名稱(chēng) 運(yùn)用性質(zhì)（年） （m 3/s） （m 3/s）第六 灌、排 5 20 12第七 灌、排 5 12 閘口 排 5 10 　表 53 各泵站特征設(shè)計(jì)水位外河 內(nèi)河泵站名稱(chēng)防洪水位設(shè)計(jì)水位最高運(yùn)行水位最低運(yùn)行水位最高水位設(shè)計(jì)水位最高運(yùn)行水位最低運(yùn)行水位第六 第七 閘口 （2）土體物理力學(xué)指標(biāo)各層土承載力分別為壤土 70kPa、粘土 80～90kPa、粉質(zhì)粘土100～130kPa、細(xì)砂 180kPa。36表 54 土 體 力 學(xué) 性 質(zhì) 指 標(biāo)直 剪壓縮系數(shù) 壓縮模 量 凝聚力 內(nèi)摩擦角滲透系數(shù) 承載力 Es Ccq Φ cq K20 fk地層時(shí)代工程地質(zhì)單元 土的名稱(chēng)（MPa －1） （MPa） （kPa） （176。） kv （kPa）alQ4 ① 壤土 106 70② 粘土 106 80～90③ 粉質(zhì)粘土 106 100～130mQ4④ 細(xì)砂 104 180（3）主要建筑物設(shè)計(jì)安全系數(shù)按照《泵站設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB/T5026597）的規(guī)定，主要建筑物安全系數(shù)應(yīng)滿足表 55中的規(guī)定要求。表 55 主要建筑物安全系數(shù)建筑物等級(jí) 荷載組合 抗滑安全系數(shù) 抗浮安全系數(shù) 基底不均勻系數(shù)基本組合 Ⅰ 特殊組合 Ⅱ 基本組合 Ⅰ 特殊組合 Ⅱ 注：特殊組合Ⅰ適用于施工情況、檢修情況和非常運(yùn)用情況，特殊組合Ⅱ適用于地震情況。 建筑物存在的主要問(wèn)題 第六泵站37第六泵站建于 1978年，位于 XX管理區(qū)的還鄉(xiāng)河左岸，為灌、排兩用泵站，裝有 10臺(tái)立式軸流泵，設(shè)計(jì)流量為為 20m3/s，裝機(jī)容量為 1650KW。其存在的主要問(wèn)題是：（1）機(jī)電設(shè)備屬于高能耗、低效率的淘汰產(chǎn)品，且已運(yùn)行 30多年，均有不同程度的損壞，維修及配件困難。軸套變形，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)偏心，水泵電機(jī)經(jīng)常發(fā)生故障，另外，水泵導(dǎo)流體動(dòng)葉片外圈部位長(zhǎng)期產(chǎn)生氣蝕，泵葉、泵體常因氣蝕成空洞而漏氣、漏水，每年檢修都得用電焊機(jī)修補(bǔ)、打磨。有的機(jī)組因長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，泵體氣蝕部位漏水，泵葉殘缺，水泵工作能力下降。電器設(shè)備老化，常出現(xiàn)自動(dòng)跳閘、落閘或因電流過(guò)大燒損元器件，造成生產(chǎn)事故。（2）站前進(jìn)水閘：站前進(jìn)水閘建于 1978年，墩墻和基礎(chǔ)為漿砌石結(jié)構(gòu)，閘門(mén)為鋼平板門(mén)。上部為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)狀部分漿砌石勾縫砂漿脫落，閘門(mén)止水鐵板橡皮腐爛老化，止水效果差?；炷撂蓟?、剝落、漏筋。由于當(dāng)時(shí)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、工藝粗糙，閘門(mén)關(guān)閉不緊，漏水嚴(yán)重。（3）進(jìn)水池：進(jìn)水池建于 1978年，為漿砌石結(jié)構(gòu)。擋土墻多處斷裂，部分漿砌石勾縫砂漿脫落，進(jìn)水池廢墟堆積嚴(yán)重，最大達(dá)。（4）出水箱：出水箱建于 1978年，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。北閘、北附閘混凝土碳化、剝落，橡皮腐爛、老化，止水效果差。閘門(mén)止水鐵板腐蝕、老化，強(qiáng)度薄弱，有安全隱患。（5）泵房：泵房建于 1978年，泵室電機(jī)梁、水泵梁砼有碳化現(xiàn)象，廠房粉刷局部位置脫落，電機(jī)層樓板發(fā)現(xiàn)多道裂紋，屋面漏38雨嚴(yán)重，保溫效果差，與周?chē)ㄖ锊粎f(xié)調(diào)。（6）穿堤箱涵：建于 1978年，由于基礎(chǔ)原因，穿堤箱涵不均勻沉降較大，最大沉降裂縫達(dá) 5cm以上。（7）出口防洪閘：出口防洪閘建于 1982年，閘板規(guī)格 m m4，混凝土麻面、剝落較重且局部漏筋，骨料外露。閘門(mén)止水橡皮已損壞，無(wú)止水效果。（8）渠首進(jìn)水閘：建于 1978年，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。經(jīng)幾十年使用，鋼板銹蝕，橡皮腐爛、老化，止水效果差。啟閉設(shè)備老化，螺桿彎曲，早已經(jīng)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。安全鑒定將第六泵站定為三類(lèi)泵站。 第七泵站第七泵站建于 1964年，為灌、排兩用泵站，裝有 6臺(tái)臥式軸流泵，設(shè)計(jì)流量 12m3/s，裝機(jī)容量為 930KW。其存在的主要問(wèn)題是：（1）機(jī)電設(shè)備屬于高能耗、低效率的淘汰產(chǎn)品，且已運(yùn)行 40多年，均有不同程度的損壞，維修及配件困難。設(shè)備為上世紀(jì)五、六十年代產(chǎn)品，高耗能、低效率、老設(shè)備，設(shè)備完好率在 50%左右，泵站生產(chǎn)運(yùn)行屬?gòu)?qiáng)行性生產(chǎn)，設(shè)備隱患主要存在于水泵泵軸機(jī)心瓦、泵葉、導(dǎo)流體、電器開(kāi)關(guān)柜。年久老化，損壞嚴(yán)重，應(yīng)淘汰更新。運(yùn)行時(shí)事故隱患主要發(fā)生導(dǎo)流體、泵葉。泵體和泵葉因年久氣蝕常發(fā)生穿孔，導(dǎo)致運(yùn)行生產(chǎn)時(shí)漏氣、漏水，不能正常生產(chǎn)運(yùn)行，電器設(shè)備線路、開(kāi)關(guān)老化，脫閘、掉閘現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，為生產(chǎn)運(yùn)行只能采取強(qiáng)行手段運(yùn)行，變壓器也因多年運(yùn)行絕緣老化，電損大、溫度高，外殼已出現(xiàn)漏油等現(xiàn)象。（2）進(jìn)水控制閘：進(jìn)水閘建于 1964年，閘墩和上下游翼墻均為漿砌石墩墻結(jié)構(gòu)，閘門(mén)為木制平板門(mén)。現(xiàn)狀上下游翼墻部分漿砌39石勾縫砂漿脫落，閘板腐爛老化，止水效果差。（3）前池及進(jìn)水池：前池及進(jìn)水池始建于 1964年。為漿砌石結(jié)構(gòu)。部分漿砌石勾縫砂漿脫落，局部塊石松動(dòng)，進(jìn)水池廢墟堆積嚴(yán)重，達(dá) 。（4）泵房：泵房建于 1964年，始建時(shí)廠房水上為砂漿砌體，砂漿包抹土；水下部分為漿砌石結(jié)構(gòu)，經(jīng)歷幾十年運(yùn)用，漿砌石砂漿脫落松動(dòng)，墻體粘土磚風(fēng)化嚴(yán)重，門(mén)窗破爛不堪，1985 年用砂漿灰抹倉(cāng)，更新門(mén)窗。安全鑒定將第七泵站定為三類(lèi)泵站。 閘口泵站閘口站建于 1971年，為排水泵站，裝有 5臺(tái)臥式軸流泵，設(shè)計(jì)流量 10m3/s，裝機(jī)容量 775KW。其存在的主要問(wèn)題是：（1）機(jī)電設(shè)備屬于高能耗、低效率的淘汰產(chǎn)品，且已運(yùn)行 40多年，均有不同程度的損壞，維修及配件困難。設(shè)備產(chǎn)品為上世紀(jì)六、七十年代產(chǎn)品，設(shè)備嚴(yán)重老化，設(shè)備完好率 40%左右，泵站不能正常運(yùn)行，設(shè)備故障主要存在于水泵泵軸、葉輪、導(dǎo)流體、機(jī)心瓦，電器設(shè)備電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)柜、變壓器都是淘汰產(chǎn)品，發(fā)生故障后無(wú)有配件修復(fù)，即使是找廠家生產(chǎn)配件也是臨時(shí)使用，不能保證正常運(yùn)行。（2）泵房呈長(zhǎng)方形，水泵正向進(jìn)水，進(jìn)、出水流態(tài)差，進(jìn)出水沖刷、廢墟堆積嚴(yán)重，拍門(mén)振動(dòng)，水泵效率低下。泵房屋頂為石棉瓦結(jié)構(gòu)，機(jī)房屋頂和墻體局部開(kāi)裂滲水，質(zhì)量和可靠性較差。電氣設(shè)備布置于廠房?jī)?nèi)，無(wú)副廠房，運(yùn)行管理?xiàng)l件差。（3）泵房排河進(jìn)水閘、站后回水閘、撈草橋、進(jìn)出水穿堤涵洞建筑物砼碳化、剝落嚴(yán)重，多處露筋；出水口壓力池穿堤涵由于基40礎(chǔ)沉降較大和運(yùn)行年久，伸縮縫止水橡皮老化多處拉斷，滲水嚴(yán)重。（4）前池漿砌石擋土墻勾縫砂漿脫落，砌筑砂漿散失，護(hù)坡塌陷、凹凸不平、雜草叢生，需要進(jìn)行局部翻修處理。安全鑒定將閘口泵站定為四類(lèi)泵站。 泵站更新改造設(shè)計(jì)更新改造工作要與貫徹黨的農(nóng)村政策，特別是中央農(nóng)村工作會(huì)議精神相結(jié)合，一定要遵循和貫徹國(guó)家、部、省的有關(guān)水事法律、法規(guī)、條例及規(guī)定。更新改造應(yīng)按照“統(tǒng)籌規(guī)劃、國(guó)家主導(dǎo)、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)合建設(shè)”的指導(dǎo)方針，緊密?chē)@水利現(xiàn)代化要求，堅(jiān)持“統(tǒng)一規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，先進(jìn)安全實(shí)用，分級(jí)建設(shè)管理，資源充分共享”的原則，有創(chuàng)新、高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)地加快泵站現(xiàn)代化建設(shè)步伐，推進(jìn)大中型泵站建筑設(shè)施、機(jī)電設(shè)備的技術(shù)升級(jí)，提高工程管理的整體水平，更好地為抗洪、灌排作業(yè)和我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。更新改造一定要堅(jiān)持人與自然的和諧協(xié)調(diào)，與泵站生態(tài)環(huán)境、水質(zhì)污染、生存環(huán)境的改造相結(jié)合。更新改造要在運(yùn)行安全可靠、充分發(fā)揮效益基礎(chǔ)上，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。注重提高裝置效率, 以求得更經(jīng)濟(jì)合理的工程效益和社會(huì)效益, 達(dá)到節(jié)能、高效、安全的目的。大中型泵站屬?lài)?guó)家公益型工程，應(yīng)堅(jiān)持以國(guó)家投資為導(dǎo)向，建立多元化投入機(jī)制。根據(jù) 2021年 1月 19日水利部召開(kāi)的全國(guó)大型灌排泵站更新改造項(xiàng)目前期工作會(huì)議的精神，本著以節(jié)能增效為中心，以機(jī)電設(shè)備更新改造為主體，以病險(xiǎn)急需工程大修加固為重點(diǎn)，41以確保工程效益正常發(fā)揮為目的，實(shí)事求是，本次的重點(diǎn)是泵站機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)的更新改造。 第六泵站第六泵站建于 1978年，為灌、排兩用泵站，裝有 10臺(tái)立式軸流泵，設(shè)計(jì)流量為 20m3/s，裝機(jī)容量為 1650KW。樞紐工程包括回水閘、撈草橋、進(jìn)水閘、進(jìn)水池、泵房、壓力水池、渠首閘、附閘、立交閘、穿堤箱涵、防洪閘等。泵站運(yùn)用方式。灌溉引水時(shí)，關(guān)閉壓力池出水口處的附閘，打開(kāi)穿堤涵末端的防洪閘和蓄水池末端的立交閘，通過(guò)穿堤涵及壓力池下的蓄水池通道，可以引入還鄉(xiāng)河水；打開(kāi)站前進(jìn)水閘，可以引入主排河的瀝水，通過(guò)泵站把這兩部分來(lái)水提升到壓力池內(nèi)，打開(kāi)壓力池東側(cè)的渠首閘，把灌溉用水引入灌水渠內(nèi)。排水時(shí)，分自排和機(jī)排兩種情況。如主排河內(nèi)水位高于還鄉(xiāng)河，關(guān)閉附閘，打開(kāi)防洪閘、立交閘和站前進(jìn)水閘，主排河內(nèi)的瀝水可以通過(guò)下層蓄水池自流排入還鄉(xiāng)河；如主排河內(nèi)水位低于還鄉(xiāng)河，關(guān)閉立交閘和渠首閘，打開(kāi)防洪閘、附閘和站前進(jìn)水閘，通過(guò)泵站提升主排河瀝水到上層壓力池內(nèi)，再通過(guò)穿堤涵排入還鄉(xiāng)河內(nèi)。另外，在主排河內(nèi)水位較高時(shí)，仍可以通過(guò)設(shè)置在站前進(jìn)水閘鋼閘門(mén)上的兩臺(tái)泵把進(jìn)水池及蓄水池內(nèi)的積水強(qiáng)排到主排河內(nèi)?；厮l：位于泵房前約 90m，在灌水渠與排水渠之間， 2孔，孔口尺寸 ，石混結(jié)構(gòu)，平板鋼閘門(mén)，螺桿啟閉機(jī)。啟閉機(jī)排架為磚垛加工字鋼梁形式。撈草橋：排河進(jìn)水閘前 20m，7 孔，單孔凈寬 m，石混結(jié)構(gòu)，攔污柵材料 φ18mm 圓鋼。42進(jìn)水閘（站前進(jìn)水閘）：位于泵房前 50m，2 孔，孔口尺寸，閘室為漿砌石結(jié)構(gòu)，平板鋼閘門(mén)，25t 卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)，混凝土排架和工作橋。排河閘前引水為漿砌石結(jié)構(gòu)，長(zhǎng) 20m。進(jìn)水池：平面布置為“八”字型，上游側(cè)（進(jìn)水閘后身）寬8m，下游側(cè)（站前）寬 ,順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng) 20m，混凝土底板，漿砌石重力式擋土墻，墻頂寬 ，墻基礎(chǔ)平均寬 ，墻高平均。泵房：呈長(zhǎng)方形，10 臺(tái)機(jī)組采用“一”字型布置，為框架式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，正向出水。水泵采用開(kāi)敞式進(jìn)水流道，出口設(shè)鑄鐵拍門(mén)斷流。泵房建筑面積：362m 2。出水池：為倒“八”字形，長(zhǎng) 50m，寬 40m，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。出水池底部為泵房蓄水池，混凝土框架結(jié)構(gòu)。渠首閘（渠首進(jìn)水閘）：出水口壓力池東側(cè)，與灌水渠相連，2孔，孔口尺寸 ，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平板鋼閘門(mén)，螺桿啟閉機(jī)，根據(jù)混凝土排架。附閘、立交閘：與出水口壓力池和出水口壓力池下蓄水池相連。附閘位于壓力池出水口末端， 2孔，孔口尺寸 ，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平板鋼閘門(mén)，10t 卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)。立交閘位于附閘下游底部，孔口尺寸 ，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，平板鋼閘門(mén)，25t 卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)。附閘和立交閘啟閉機(jī)排架為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。穿堤箱涵：2 孔，長(zhǎng) 35米，由壓力池出口起 12米長(zhǎng)為漸變段，孔口尺寸由 4X4米，以后至防洪閘孔口尺寸為 4X4米，邊墩為漿砌石結(jié)構(gòu)，中墩為磚混結(jié)構(gòu)，涵洞為漿砌拱形結(jié)構(gòu)。防洪閘：位于穿堤涵末端， 4孔，孔口尺寸 ，平板鋼閘門(mén)，螺桿啟閉機(jī)，閘室主體為漿砌石結(jié)構(gòu)，上部板面為后澆混43凝土保護(hù)層，墩墻帽梁與排架柱均為先澆混凝土構(gòu)造。根據(jù)工程建筑物存在的問(wèn)題、檢測(cè)結(jié)論和安全復(fù)核成果，第六泵站除更新機(jī)電、金結(jié)設(shè)備外，土建工程主要加固改造項(xiàng)目和內(nèi)容如下：（1）進(jìn)水池?fù)鯄λ菁皬U墟處理進(jìn)水池邊墻為漿砌石重力式擋墻，存在的問(wèn)題主要是漿砌石擋墻勾縫砂漿脫落，部分塌陷，縫中長(zhǎng)滿雜草；廢墟堆積嚴(yán)重，最大。擋土墻全長(zhǎng)48m，～全部拆除重建，未拆除部分全部進(jìn)行砂漿勾縫處理。勾縫砂漿脫落的擋墻鑿除原有勾縫沙漿,重新勾縫。另外，池內(nèi)廢墟全部需要清理外運(yùn)。（2）泵房段混凝土剝蝕處理泵房底板出水流道、泵房底層聯(lián)系梁和第一排框架柱混凝土碳化比較嚴(yán)重，多處混凝土保護(hù)層脫落，鋼筋裸露?？紤]的處理范圍包括中墩、邊墩、底板以及聯(lián)系梁的混凝土表面，面積約557m 2。處理方法：先將破損混凝土徹底鑿除,露出堅(jiān)實(shí)新基面；打磨并沖洗基面,干凈無(wú)塵,無(wú)明水。涂刷 2道 HYF界面劑，分層抹壓 TBⅢ砼寶。（3）伸縮縫漏水處理伸縮縫止水橡皮老化多處拉斷，滲水嚴(yán)重，需要進(jìn)行處理，處理長(zhǎng)度約550m，該處理長(zhǎng)度包括了出水池、壓力箱涵、前池等所有部位。44處理方法：先沿伸縮縫兩側(cè)用切割機(jī)切槽寬5cm、深4cm，沖洗、清除干凈；然后用角磨機(jī)、切割機(jī)徹底打磨并清除疏松、薄弱層以及灰塵、雜物，露出混凝土的新基面，保證縫兩側(cè)和槽內(nèi)的基面干凈、平整、堅(jiān)實(shí)；縫內(nèi)應(yīng)吹干或烤干，以便粘結(jié)牢固。在縫面涂刷2道HYF界面劑，在縫底部注入HYM水工彈性密封膏厚3cm，并與縫壁結(jié)合緊密。；再用TBⅢ砼寶將槽抹平為止。（4）混凝土防碳化處理對(duì)于混凝土碳化、剝蝕嚴(yán)重的部位，已經(jīng)進(jìn)行了處理。較輕部位，進(jìn)行混凝土防碳化處理，處理面積239m 2。施工時(shí)，先剔鑿、清除原基面雜物，將孔洞等部位按照剝蝕的處理方法補(bǔ)憑證，然后涂