東莞市水生態(tài)五期第一標段處在沖擊平原城市中，部分低洼地段高程較低，需要提升泵站!1將污水提升后才能流向污水處理廠，在實施過程中，由于建設各方經驗不足，導致設備故障，故障原因及發(fā)展過程如下:一體化泵站筒體混凝士澆筑孔結構設計不足→混凝土無法進入泵站筒體底板一筒體四周對撐力不足→筒壁向內收縮一筒體底板上拱→內部機電設備變形→電機脫軌轉動→發(fā)生故障。

工程概況

東莞市水生態(tài)五期第一標段工程一體化污水提升泵站位于常平鎮(zhèn)常馬路旁 JW37 號鋼筋混凝土沉井內。泵站內安裝3臺潛污泵，2用1備，泵站筒體尺寸直徑 3m，高11.3 m，用電 140 kW，配備3臺45 kW水泵。出水管路有耦合底座，不銹鋼管、截止閥、蝶閥、軟連接組成。泵站筒體材質為2cm 厚玻璃鋼，耦合底座材質為鑄鐵，內部管路及平臺材質為不銹鋼。

對泵站簡體變形的處理

2.1 底板下部混凝土澆筑不密實處理2.1.1 泵體底部開孔

提升泵站位置地下水豐富，正式開孔前，先在泵體底部中間位置臨時開直徑為20mm形孔洞，使沉井與井桶外壁之間的積水從底孔排出。開孔后觀察2h，看孔洞是否有流沙流出，如孔洞下有流沙流出，則要先處理沉井封底質量，即先臨時封堵孔洞，待注漿制備完成，選擇注漿固結方式填充鏤空部位。如果無流沙流出，則采用C30細石混凝土進行填充填實。經過觀察，該工程的常馬路泵站無流沙流出。

正式開孔，在泵體底部適當位置開孔，開孔數(shù)量為4個，其中1個孔在泵體底板中間最高位置作為排氣孔，其余3個開孔位置為邊長1m的等邊三角型分布在中心孔周圍。開孔直徑為100mm。開孔方式采用電鉆配開孔鉆頭進行開孔，并筒底部屬于有限空間作業(yè)，做好通風及照明安全防護措施，玻璃鋼的玻璃纖維進人人體后難以排出，作業(yè)人員戴好防塵口罩。

2.1.2 抽水清淤

通過已開孔洞對泵站底部鏤空部分地下水及淤泥進行抽排，抽水采用2.2kW泥漿抽水泵，如遇地下水滲水量較大，增加泥漿抽水泵抽水能力。2.1.3 施打錨桿

待泵站底部抽排清淤完成，采用螺紋鋼錨桿對泵體進行加固，錨桿型號為 MSCLW-335，直徑18 mm，錨桿根數(shù)為12根，長度為 900 mm，錨桿布置方式已井桶中心未圓心，環(huán)型等距布置，錨桿布置半徑差為500mm，環(huán)向弦長距為500 mm，錯桿桿體錨人沉井底板深度為300mm。另一端錨頭伸出筒體底板，預留在上部混凝土深度 300 mm。2.1.4 簡體底板下部混泥土灌注

如孔洞下無流沙流出、采用 C30 細石混凝土通過底部開孔進行澆筑填充密實，為防止地下水對混凝土產生稀釋，泵車導管經過開孔伸人底部加入適量早強劑21，使得澆筑混凝土加速成型，如孔洞下有流沙流出，則選擇孔洞注漿方法，水泥采用 42.5R 普通硅酸鹽水泥，水泥漿液的水灰比為1:1，注漿從低最地點注人，注漿壓力控制在 0.015 MPa~0.05 MPa，灌漿完成后，使用C30 混凝土把底部灌漿孔填滿填實，注漿過程中要時刻對地下水進行監(jiān)測，為防止地下水對混凝土產生稀釋，也應加人適量早強劑，使得灌漿加速成型，待到內部灌漿完畢，需要在底座頂部澆筑混凝土增加泵體自重，以達到更好的抗浮效果。如施工過程中現(xiàn)場遇到流沙，注漿時減小注漿壓力，使得注漿緩慢流動固結。

2.2 底板上部上拱后的整平

2.2.1 鋼筋綁扎及預埋件安裝

1)所有進場原材鋼筋必須有監(jiān)理見證取樣后進行見證送檢，經檢測合格后按設計量領用。

2)物資供應[為避免錯用材料，進場的鋼筋要進行標識按，主要信息有型號、等級、規(guī)格等?？諘鐖龅貕|高覆蓋堆放不得混堆，已加工完成的鋼筋也應標識后分開擺放。

3)預埋鋼板安裝到位后要焊接固定牢固，保證澆筑后部發(fā)生移動。

4)鋼筋綁扎、安裝從中心線向兩側排列。

5)底板鋼筋為型號為 ó 14 mm 雙層雙向布置,上下層鋼筋之間布置馬凳筋以達到控制鋼筋間距的目的，鋼筋底部墊混泥土預制快保證保護層厚度，泵壁環(huán)向鋼筋根據(jù)圖紙要求提前加工成環(huán)，鋼筋連接采用綁扎方式，綁扎鋼絲采用C20鋼絲，鋼筋各面保護層為 30 mm。

6)為使錨桿與上部混凝土更好的連接在一起，每根錨桿[在上部混凝土部分焊接1根長 500 mm的鋼筋，使得與上部底板鋼筋卡口在一起，鋼筋為 ó14 mm 鋼筋。

7)在泵站底座設置3塊鋼板作為預埋件，每塊鋼板底下焊接兩根馬凳筋預埋在底板內，馬筋型號為φ14mm，鋼板厚度為20 mm,鋼板尺寸參照泵站底座尺寸，每邊比底座寬20mm，鋼板作為水泵基座的基礎。

8)鋼筋綁扎、安裝完成，驗收合格后，方可進入下道工序。

2.2.2 混凝土澆筑及養(yǎng)護

1)為增加混凝土流動性，底板混凝土強度等級為 C30細石混凝土?？?jié)B等級P6，厚度500 mme 2)混凝土澆筑前應對鋼筋、保護層和錨桿等隱蔽工程部位進行檢查，驗收合格后，方可進行澆筑施工。

3)澆筑混凝土時，嚴禁在倉內加水。如發(fā)現(xiàn)混凝土和易性較差，應采取加強振搗等措施，據(jù)搗要從開孔處采用插入式振搗器振搗，各處邊角要加強振搗，以保證質量。澆筑混凝土時，應經常觀察錨桿的情況，當發(fā)現(xiàn)有變形、移位時應立即停止?jié)仓?，并應在已澆筑的混凝土凝結前修整完好，保證底板的整體質量。

4)混凝土澆筑前檢查施工中所涉及的電源、振搗棒是否能正常工作。該項目屬于冇限空間操作，電纜要檢查外觀以保證其絕緣性能。

5)混凝土采用混凝土罐車運至施工現(xiàn)場，混凝土泵車送人井桶內，由于混凝土厚度為500mm,可直接一次澆筑完成,混凝土到達現(xiàn)場后,質檢員核對質量合格證明，試驗人員在現(xiàn)場做塌落度試驗，允許誤差±1cm。

6)混凝土振搗時，要使振搗棒垂直插人混凝土中，在使用時，振搗操作要做到“快插慢拔”各插點振搗時間宜為20~30s，振搗不要振,也不要過震，現(xiàn)場以混凝土不在沉落、表面開始泛漿和無明顯氣泡為準。

7)混凝土澆筑過程中，應派專人檢查鋼筋的穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)問題立即處理。

8)混凝土澆筑完畢后其養(yǎng)護期時間不小于7d，混凝土強度達到 80%方為合格。

泵站設備回裝及改造

3.1 自耦底座的更換及回裝

此次變形后電機脫軌轉動，自耦底座已扭傷出現(xiàn)裂紋，需要更換。由于自耦底座是鑄鐵一體化鑄造，安裝前需要保證壁厚均勻、無貫穿沙眼孔洞及裂紋。自耦底座固定在上一道工序的預埋鋼板上，固定螺栓需要涂鎖固膠。完成后在外露螺栓頭周圍涂滿環(huán)氧樹脂，防止污水滲人預埋鋼板的螺栓孔內產生腐蝕。

3.2 出水管路的改造

安裝于管道上的軟連接由于前期變形嚴重，已被法蘭螺栓刺傷，需按原有規(guī)格更換。此次變形處理泵體底部澆筑500mm 厚混凝土，因此泵站底部標高需要往上調整，泵站內管路需要據(jù)實縮短，為避免高空作業(yè)，宜在與底座連接的法蘭處切除約500mm(具體以軟連接回裝后自由狀態(tài)下的長度為準)。切除后管道重新與法蘭焊接，焊接過程中控制好法蘭的平行度。

3.3 平臺與導軌的修復

由于泵站底板的上拱導致泵站中上部平臺已變形，焊縫已有開裂現(xiàn)象，需要矯正補焊。因底板高程變化，水泵導軌采用切短后重新固定的方法回裝，所有螺栓必須涂抹螺紋鎖固膠并保證力矩符合規(guī)范要求，導軌中部的固定支架與導軌的連接需要雙側滿焊。調整出水管路抱箍，為使抱箍固定緊固，需要抱箍與管道處于垂直狀態(tài)固定。施工完成后不銹鋼焊縫需要有鈍化工藝，足量的不銹鋼酸洗鈍化液，多變涂抹焊縫處，20min后5%氫氧化鈉清洗。作業(yè)人員必須穿戴正確的PPF化學防護服、防酸水靴、面罩、工業(yè)防酸堿手套、放毒面具等。接觸泄漏化學品后必須事后馬上用自來水沖洗，不得隨意觸摸其他人員或周圍設備。酸洗完成后，先用自來水沖接管道外壁、手套及周圍地面，撒上純堿面后再用自來水沖洗，確保無殘存酸液。清理所有臨時管道、用自來水沖洗整個酸洗區(qū)域，清走垃圾。

3.4 水泵回裝

由于電機發(fā)生了脫軌轉動，電機的密封已無法滿足現(xiàn)場水下運行要求，維修需要返廠維修，維修后需滿足密封試驗要求。水泵下放前應吊直扶穩(wěn)，中心對準孔位中心緩慢下降，須有專人在井桶頂部輔助，避免電機電纜遭受碰撞而損失，為預防電機未對準耦合口脫落，電機上的電纜長度需要滿足電機位于底板時不斷的狀態(tài)。但如果電纜留設過長，則會卷人水泵導致電纜損壞長度宜為比電機耦合狀態(tài)下增加1個電機長度此狀態(tài)下接線完成后電纜最低點在電機中部。

水泵漏水的檢測電纜自重輕，強度小，需要與電源線綁在一起，但因兩種電纜在電機上的接口位置不同，電機吊裝時由于電源線重最的影響，中心偏轉經常導致吊裝時轉動，漏水檢測電纜需比主電纜長，否則吊裝時極容易拉斷漏戧嫌溇罰耢謠覘椴誘‖移鱗溓窟猼刷仹穌齋電纜。泵站內部施工的安全注意事項

該措施涉及的電工和焊工需要考試合格，持證上崗，收集好基本信息[并報備監(jiān)理。泵站內部屬于有限空間作業(yè)，相關人員要抓好安全生產教育培訓[8]。

氧氣濃度、有害氣體檢測結果需符合要求才可下井施工，施工過程中做好通風措施，可采用軸流風機壓人式通風，泵站外要有人員監(jiān)護，有土方情況及時救援。

結束語

此次底板的上拱主要由于混凝土無法進人泵站筒體底板下部空間所致，一個問題經過一步步發(fā)展，最終導致系統(tǒng)無法運行。通過該措施對東莞市水生態(tài)五期第一標段一體化提升泵站變形處理，泵站最終恢復正常運行。經過后期運行觀測，底板形態(tài)穩(wěn)定，說明該措施的問題分析和處理措施合理得當。后續(xù)工程針對一體化泵站的施工及運行，需要加強檢查監(jiān)測。檢查混泥土澆筑質量質量，避免空洞是防止變形的重中之重。由于底板運行時被污水淹沒，變形難以監(jiān)測，可參照文中的處理對象間接觀測，即軟連接及檢修平臺的變形。