東莞市水生態(tài)五期第一標(biāo)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(shí)施過(guò)程中，由于建設(shè)各方經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致設(shè)備故障，故障原因及發(fā)展過(guò)程如下:一體化泵站筒體混凝士澆筑孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不足→混凝土無(wú)法進(jìn)入泵站筒體底板一筒體四周對(duì)撐力不足→筒壁向內(nèi)收縮一筒體底板上拱→內(nèi)部機(jī)電設(shè)備變形→電機(jī)脫軌轉(zhuǎn)動(dòng)→發(fā)生故障。

工程概況

東莞市水生態(tài)五期第一標(biāo)段工程一體化污水提升泵站位于常平鎮(zhèn)常馬路旁 JW37 號(hào)鋼筋混凝土沉井內(nèi)。泵站內(nèi)安裝3臺(tái)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(tái)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(zhì)為2cm 厚玻璃鋼，耦合底座材質(zhì)為鑄鐵，內(nèi)部管路及平臺(tái)材質(zhì)為不銹鋼。

對(duì)泵站簡(jiǎn)體變形的處理

2.1 底板下部混凝土澆筑不密實(shí)處理2.1.1 泵體底部開(kāi)孔

提升泵站位置地下水豐富，正式開(kāi)孔前，先在泵體底部中間位置臨時(shí)開(kāi)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(kāi)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(zhì)量，即先臨時(shí)封堵孔洞，待注漿制備完成，選擇注漿固結(jié)方式填充鏤空部位。如果無(wú)流沙流出，則采用C30細(xì)石混凝土進(jìn)行填充填實(shí)。經(jīng)過(guò)觀察，該工程的常馬路泵站無(wú)流沙流出。

正式開(kāi)孔，在泵體底部適當(dāng)位置開(kāi)孔，開(kāi)孔數(shù)量為4個(gè)，其中1個(gè)孔在泵體底板中間最高位置作為排氣孔，其余3個(gè)開(kāi)孔位置為邊長(zhǎng)1m的等邊三角型分布在中心孔周圍。開(kāi)孔直徑為100mm。開(kāi)孔方式采用電鉆配開(kāi)孔鉆頭進(jìn)行開(kāi)孔，并筒底部屬于有限空間作業(yè)，做好通風(fēng)及照明安全防護(hù)措施，玻璃鋼的玻璃纖維進(jìn)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(guò)已開(kāi)孔洞對(duì)泵站底部鏤空部分地下水及淤泥進(jìn)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(duì)泵體進(jìn)行加固，錨桿型號(hào)為 MSCLW-335，直徑18 mm，錨桿根數(shù)為12根，長(zhǎng)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(zhǎng)距為500 mm，錯(cuò)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(yù)留在上部混凝土深度 300 mm。2.1.4 簡(jiǎn)體底板下部混泥土灌注

如孔洞下無(wú)流沙流出、采用 C30 細(xì)石混凝土通過(guò)底部開(kāi)孔進(jìn)行澆筑填充密實(shí)，為防止地下水對(duì)混凝土產(chǎn)生稀釋，泵車導(dǎo)管經(jīng)過(guò)開(kāi)孔伸人底部加入適量早強(qiáng)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(diǎn)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(shí)，注漿過(guò)程中要時(shí)刻對(duì)地下水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為防止地下水對(duì)混凝土產(chǎn)生稀釋，也應(yīng)加人適量早強(qiáng)劑，使得灌漿加速成型，待到內(nèi)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(dá)到更好的抗浮效果。如施工過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)遇到流沙，注漿時(shí)減小注漿壓力，使得注漿緩慢流動(dòng)固結(jié)。

2.2 底板上部上拱后的整平

2.2.1 鋼筋綁扎及預(yù)埋件安裝

1)所有進(jìn)場(chǎng)原材鋼筋必須有監(jiān)理見(jiàn)證取樣后進(jìn)行見(jiàn)證送檢，經(jīng)檢測(cè)合格后按設(shè)計(jì)量領(lǐng)用。

2)物資供應(yīng)[為避免錯(cuò)用材料，進(jìn)場(chǎng)的鋼筋要進(jìn)行標(biāo)識(shí)按，主要信息有型號(hào)、等級(jí)、規(guī)格等。空曠場(chǎng)地墊高覆蓋堆放不得混堆，已加工完成的鋼筋也應(yīng)標(biāo)識(shí)后分開(kāi)擺放。

3)預(yù)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(dòng)。

4)鋼筋綁扎、安裝從中心線向兩側(cè)排列。

5)底板鋼筋為型號(hào)為 ó 14 mm 雙層雙向布置,上下層鋼筋之間布置馬凳筋以達(dá)到控制鋼筋間距的目的，鋼筋底部墊混泥土預(yù)制快保證保護(hù)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(hù)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(zhǎng) 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(shè)置3塊鋼板作為預(yù)埋件，每塊鋼板底下焊接兩根馬凳筋預(yù)埋在底板內(nèi)，馬筋型號(hào)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(chǔ)。

8)鋼筋綁扎、安裝完成，驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)入下道工序。

2.2.2 混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

1)為增加混凝土流動(dòng)性，底板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30細(xì)石混凝土。抗?jié)B等級(jí)P6，厚度500 mme 2)混凝土澆筑前應(yīng)對(duì)鋼筋、保護(hù)層和錨桿等隱蔽工程部位進(jìn)行檢查，驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行澆筑施工。

3)澆筑混凝土?xí)r，嚴(yán)禁在倉(cāng)內(nèi)加水。如發(fā)現(xiàn)混凝土和易性較差，應(yīng)采取加強(qiáng)振搗等措施，據(jù)搗要從開(kāi)孔處采用插入式振搗器振搗，各處邊角要加強(qiáng)振搗，以保證質(zhì)量。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)經(jīng)常觀察錨桿的情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有變形、移位時(shí)應(yīng)立即停止?jié)仓?yīng)在已澆筑的混凝土凝結(jié)前修整完好，保證底板的整體質(zhì)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(xiàng)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(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，混凝土泵車送人井桶內(nèi)，由于混凝土厚度為500mm,可直接一次澆筑完成,混凝土到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,質(zhì)檢員核對(duì)質(zhì)量合格證明，試驗(yàn)人員在現(xiàn)場(chǎng)做塌落度試驗(yàn)，允許誤差±1cm。

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

7)混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)派專人檢查鋼筋的穩(wěn)定情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即處理。

8)混凝土澆筑完畢后其養(yǎng)護(hù)期時(shí)間不小于7d，混凝土強(qiáng)度達(dá)到 80%方為合格。

泵站設(shè)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(jī)脫軌轉(zhuǎn)動(dòng)，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(wú)貫穿沙眼孔洞及裂紋。自耦底座固定在上一道工序的預(yù)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(shù)脂，防止污水滲人預(yù)埋鋼板的螺栓孔內(nèi)產(chǎn)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(yán)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(biāo)高需要往上調(diào)整，泵站內(nèi)管路需要據(jù)實(shí)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(zhǎng)度為準(zhǔn))。切除后管道重新與法蘭焊接，焊接過(guò)程中控制好法蘭的平行度。

3.3 平臺(tái)與導(dǎo)軌的修復(fù)

由于泵站底板的上拱導(dǎo)致泵站中上部平臺(tái)已變形，焊縫已有開(kāi)裂現(xiàn)象，需要矯正補(bǔ)焊。因底板高程變化，水泵導(dǎo)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(dǎo)軌中部的固定支架與導(dǎo)軌的連接需要雙側(cè)滿焊。調(diào)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(xué)防護(hù)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(xué)品后必須事后馬上用自來(lái)水沖洗，不得隨意觸摸其他人員或周圍設(shè)備。酸洗完成后，先用自來(lái)水沖接管道外壁、手套及周圍地面，撒上純堿面后再用自來(lái)水沖洗，確保無(wú)殘存酸液。清理所有臨時(shí)管道、用自來(lái)水沖洗整個(gè)酸洗區(qū)域，清走垃圾。

3.4 水泵回裝

由于電機(jī)發(fā)生了脫軌轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)的密封已無(wú)法滿足現(xiàn)場(chǎng)水下運(yùn)行要求，維修需要返廠維修，維修后需滿足密封試驗(yàn)要求。水泵下放前應(yīng)吊直扶穩(wěn)，中心對(duì)準(zhǔn)孔位中心緩慢下降，須有專人在井桶頂部輔助，避免電機(jī)電纜遭受碰撞而損失，為預(yù)防電機(jī)未對(duì)準(zhǔn)耦合口脫落，電機(jī)上的電纜長(zhǎng)度需要滿足電機(jī)位于底板時(shí)不斷的狀態(tài)。但如果電纜留設(shè)過(guò)長(zhǎng)，則會(huì)卷人水泵導(dǎo)致電纜損壞長(zhǎng)度宜為比電機(jī)耦合狀態(tài)下增加1個(gè)電機(jī)長(zhǎng)度此狀態(tài)下接線完成后電纜最低點(diǎn)在電機(jī)中部。

水泵漏水的檢測(cè)電纜自重輕，強(qiáng)度小，需要與電源線綁在一起，但因兩種電纜在電機(jī)上的接口位置不同，電機(jī)吊裝時(shí)由于電源線重最的影響，中心偏轉(zhuǎn)經(jīng)常導(dǎo)致吊裝時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，漏水檢測(cè)電纜需比主電纜長(zhǎng)，否則吊裝時(shí)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(nèi)部施工的安全注意事項(xiàng)

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(bào)備監(jiān)理。泵站內(nèi)部屬于有限空間作業(yè)，相關(guān)人員要抓好安全生產(chǎn)教育培訓(xùn)[8]。

氧氣濃度、有害氣體檢測(cè)結(jié)果需符合要求才可下井施工，施工過(guò)程中做好通風(fēng)措施，可采用軸流風(fēng)機(jī)壓人式通風(fēng)，泵站外要有人員監(jiān)護(hù)，有土方情況及時(shí)救援。

結(jié)束語(yǔ)

此次底板的上拱主要由于混凝土無(wú)法進(jìn)人泵站筒體底板下部空間所致，一個(gè)問(wèn)題經(jīng)過(guò)一步步發(fā)展，最終導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行。通過(guò)該措施對(duì)東莞市水生態(tài)五期第一標(biāo)段一體化提升泵站變形處理，泵站最終恢復(fù)正常運(yùn)行。經(jīng)過(guò)后期運(yùn)行觀測(cè)，底板形態(tài)穩(wěn)定，說(shuō)明該措施的問(wèn)題分析和處理措施合理得當(dāng)。后續(xù)工程針對(duì)一體化泵站的施工及運(yùn)行，需要加強(qiáng)檢查監(jiān)測(cè)。檢查混泥土澆筑質(zhì)量質(zhì)量，避免空洞是防止變形的重中之重。由于底板運(yùn)行時(shí)被污水淹沒(méi)，變形難以監(jiān)測(cè)，可參照文中的處理對(duì)象間接觀測(cè)，即軟連接及檢修平臺(tái)的變形。