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第五章 环境工程构筑物土建施工 1 贮水池土建施工 2 泵房土建施工 3 烟囱土建施工重点 贮水池的构造 现浇钢筋混凝土贮水池施工 泵房的类型与构造 泵房土建施工方法 难点 贮水池顶板施工 泵房施工缝 后浇缝设置 环境污染治理工程工艺复杂 类型较多 与其相配套的土建工程类型也较多 但其施工方法与其他普通土木建筑施工方法有相似的共性 出于它主要是为环境污染治理工程服务的 因此它又有其自身的特点 通常按水 气 渣污染治理 将工程分为 污水治理工程的土建施工 如各类贮水池 输水管道 泵房的土建施工 废气处理用的构筑物土建施工 如建设物中的烟道与构筑物烟囱的土建施工 固体废物最终处置工程的土建施工 如垃圾填埋场的土建施工等 电厂泵房 水厂泵房 沉淀池 这些构筑物的土建施工特点主要反映在结构造型复杂 施工工种和工序多 技术水平要求高安装难度大 基础土石方量大等方面 因而组织施工的程序和施工方法也是多种多样的 环境工程构筑物种类比较多 本章仅对污染水处理工程中的常用构筑物贮水池与泵房的施工方法作一介绍 管道工程土建施工方法见第六章 第一节 贮水池土建施工 贮水池是市政给水工程与污水治理工程中通用性的构筑物 在污水处理过程中 通常用它来贮存各类污水 包括生活污水 工业废水以及各种液体等 贮水池的作用不只是提供污水在处理工艺流程中所必须的贮水空间 而且还具有调节水质的作用 一 贮水池的类型 污水处理厂中各类贮水池按不同工艺处理过程来分类 有调节池 沉淀池 初沉池 污泥浓缩池 气浮池 滤池 曝气池 集水井等 按贮水池的外形分类 有矩形池 圆柱锥底形池 单室池 多室池 矩形柱锥底形池 有盖板的池及敞口池等 按贮水池所采用的材料不同 可分为钢筋混凝土池 砖砌体池 钢板池等 按贮水池与地面相对位置不同 可分为地下式贮水池 半地下式贮水池及地面贮水池 圆柱形池受力合理 节省材料 在大 中 小型池中广泛使用 矩形池施工方便 在中 小型池中常被采用 由于现浇钢筋混凝土贮水池整体性好 防渗 防漏性能好 因此 目前各类贮水池大都采用现浇式钢筋混凝土结构 也有在矩形贮水池设计中 采用装配整体式池壁 例如 北京东郊一个2500m3容积的清水池就是采用了装配整体式的结构 二 贮水池的土建设计原则 贮水池 般由池基础 池壁 有的贮水池还有池顶盖和一些附属设施组成 这些附属设施包括进水管 出水管 爬梯和平台 水位控制泵等 贮水池的设计是在满足安全性 适用性 耐久性和经济性的前提下进行的 设计中应综合考虑污水处理工艺 贮水池所处的水文地质条件与气象条件 施工单位的施工技术与施工设备等条件 以此来确定合理的贮水池形式和结构 贮水池的尺寸设计贮水池的截面选型与容积大小主要依据污水处理工艺来确定 贮水池的客积 小则几十立方米 大则近万立方米 通常是先由工艺确定出贮水他的容积 然后根据容积定出贮水池的高度 例如 圆型贮水池 当容积为50 500m3时 高度一般取3 5 4m 当容积为600 2000m3时 高度常用4 0 4 5m 当容积大于2000m3时 贮水池高度取4 5 6 0m 最后 依据贮水池的容积和高度推算出贮水池的底面积或池子的内径 池壁厚度主要按池壁的抗裂要求来确定 一般池壁最小厚度不小于120mm 当池壁高度较大时 可以做成变厚池壁 变厚池壁的厚度一般按线性交化 变化规律一般为2 5 即每米高增加厚度20 50mm 贮水池设计的其他要求由于贮水池内壁要长年浸泡在污水里 因此 设计时不仅要考虑到池壁应具有足够的抗渗性 同时还要考虑到具有腐蚀性的污水对贮水池内壁的浸蚀作用 使贮水池抗渗等级 抗冻等级及防腐设计等都应符合专门的规范要求 此外 由于地下贮水池受大气环境和季节温差的影响较小 贮水池壁外部的土压力还可以抵消部分池内液体产生的侧压力 从而便池壁长期处于较低的拉应力状态 这对池子的抗渗 防腐和耐久性都有好处 因此 在条件许可下 尽可能设计成地下或半地下贮水池 地下贮水池埋置深度不宜过大 否则会增加池底或池顶的荷载 一般情况下埋土厚度不小于当地的冻结深度即可 三 贮水池施工准备 图纸汇审与技术交底首先组织各工种负责人学习 审查本工种施工图纸 之后在一起共同进行各专业图纸汇审 发现问题应及时与设计单位联系沟通解决 最后向施工人员进行设计要求交底和施上技术交底 编制施工组织设计与预算依据施工图纸进行施工组织设计 对难度较大的部分工程 可编制详细的施工作业或施工操作工艺卡 例如 贮水池的防渗层与施工缝的施工 装配式构件的吊装工程 池壁预应力张拉等工程 均应有详细的施工操作工艺卡 根据图纸编制施工预算 订购工程材料和施工用料 做好 三通一平 的施工准备 三通一平 即施工现场的通电 通水 通路以及平整场地 此项工作依据施工总平面图来布置 通电 以保证施工机具的运转 临时设施的照明 通水 敷设临时供水系统用以保证工程材料在现场的制备 如混凝土工程 砂浆工程等 通路 在施工现场修筑的临时运输道路 尽量利用永久性道路 以保证工程材料的运输畅通即可 平整场地工作 要拆除拟建贮水池范围以内的地面与地下的所有障碍物 设置场地排水 排洪或截水沟 进行地质墓穴探查 发现局部有软弱土层 深埋古墓 人防工程等 报有关部门处理 并根据设计意见再进行处理 施工机具的准备施工前把施工机械设备和辅助工具运到现场 之后应对设备与机具进行检修 并做试运转 对模板工具进行配板设计 对非标准模板可在现场就地制作和试组装 对某些推广应用的新技术还府组织有关人员进行设备 工具的准备 并进行工艺试验 确定施下操作方法和有关技术参数 选好水准基点 设置测量控制网 以对贮水池进行测量 定位 放线 并埋好沉降观测点 四 现浇钢筋混凝土贮水池施工 现浇钢筋混凝土贮水池施工与其他现浇钢筋很凝土构筑物施工相似 其施工程序是 场地平整 测量定位放线 基坑开挖及地基处理 打混凝土垫层 池底板绑扎钢筋 浇筑底板 池壁钢筋绑扎 支设池壁模板 浇筑池壁 池顶板支模绑扎浇筑 试水 池外壁抹砂浆做防渗处理 池内壁与池底板抹防水砂浆 安装池子进出水管道 土方回填 交工验收 具体施工操作方法如下 1 土方开挖及地基处理 1 土方开挖工程通常根据池体大小 土质情况 施工条件及工期要求来选择开挖手段 人工挖土系用镐 锹进行 用手推车或机动翻斗车运土 机械挖土多用铲运机或挖土机进行 有关贮水池基坑开挖详见本书3 2 2的内容 2 地基处理池底板基底土质应符合设计要求 如遇到基底部分有软弱土层或出现局部超挖和挠动土层现象时 应挖走松软土层与挠动土层之后用砂或砂砾石分层回填设计标高处并夯实 如遇基底为湿陷性黄土 应采取强夯消除湿陷性或加作30一60cm厚3 7灰土垫层 随即浇筑混凝土垫层 当地下水位较高时 会影响基坑土方开挖 应在基坑周边采取降低地下水位措施以消除地下水的影响 具体排水降水方法详见3 2 3 开挖工序完后 必须经地质勘探部门对地总土质情况检查 验收合格后 方可进行下一道工序池底板施工 2 池底板施工 首先做池底混凝土垫层 通常采用100mm厚C10 C15混凝土 之后在垫层上涂刷沥青冷底子油及沥青玛缔脂或铺二毡三油防水隔离层 防潮层做好后即可进行池底板绑扎钢筋工序 当池底部是水平面时 池底板钢筋应按施工图纸放线一次绑扎完 绑扎下层钢筋网要设砂垫板以保持保护层厚度 绑扎上层钢筋网要设形弯铁或 25mm 1 0m钢筋头架立并绑牢 以保证上下层钢筋网间距正确和不变形 在外壁及柱拉缝处伸出插筋 在转角处加设斜向加强筋 当池底部是锥体型时 绑扎钢筋应先定出池底部中心点 按施工放线布筋绑扎 先布中心区域的钢筋 再布放射筋 最后布环向筋绑扎成整体 分别用保护层砂浆块垫起 池底部上层钢筋网的绑扎采用垫层内插入钢筋头 上端与底板上部平齐 先布中心区域的筋再布环向筋 最后布放射筋 绑扎成整体 池底板混凝土浇筑一次性连续浇筑完成 不留施工缝 通常底板中心向池周边或由池两端向池中心 当池底面积较小时 顺次进行 如图所示 浇筑顺序从排水沟 集水坑等较低部位开始 依次向上浇筑 避免出现冷缝 池底板泥凝土浇筑完后 进入下一道工序 3 池壁施工 通常先做内模支设 再绑扎池壁钢筋 最后做外模支设 也可以先做外模支设 再绑扎钢筋 最后支内模 也可以同时支内外模板 总之池壁施工时 模板的拼装不能妨碍钢筋的绑扎 混凝土的浇筑和养护 模板支设按贮水池施工缝的留设而分段进行 池底板与池壁的施工缝设在离池底板上表面350一500mm处 施工缝形式及构造如图所示 池外壁与池底扳处施工缝留设的形式与构造1一金属止水带 池壁钢筋在内模 或外模 支好后一次性绑扎完 内外钢筋之间用连接筋固定 竖向筋采用对焊 水平筋采用搭接 搭接长度不小于35d 40d当池壁是环形时 接头应错开1 4 模板钢筋工序之后浇筑混凝土 为避免出现施工缝使模板受力均匀 浇筑混凝土时从中心部位向两侧对称进行 浇筑高度每层约20一30cm 振捣棒插入间距不大于45cm 振动时间在20一30s 浇筑环形池壁混凝土 也是对称分层均匀浇筑 图 池壁混凝土浇筑方法示意 4 池顶板施工 池顶盖模板是在池底板混凝土工序完后支设 池璧 池顶板浇筑有一次支设浇筑和二次支设浇筑两种方法 如图所示 一次支设浇筑是将池壁 池柱 池顶盖模板一次支好 绑扎钢筋 浇筑混凝土 而二次支设浇筑是先支池壁 池柱模板至顶盖下3一5cm 绑扎壁柱钢筋 浇筑混凝土 之后再支池顶盖板的模板 绑扎顶盖板钢筋 最后浇筑盖板混凝土 池顶盖板混凝土浇筑顺序与池底相似 由中间向两端进行或出一端向另一端进行 浇筑拱形池顶盖板时 采用干硬性混凝土由下部四周向顶部进行 以防滑落 倾泻 池壁 池顶板一次 二次支模浇筑方法注 1 1 2 2为施工缝位置 无论是池底部混凝土还是池壁池顶盖板混凝土 振捣时应均匀分层用插入式振动器或铺以平板式振动器振捣密实 每一部分混凝土浇完终凝后应加强保温养护 用草袋类材料覆盖其上 并洒水养护不少于14d 防止混凝土因表面失水 过快收缩而产生于缩裂缝 出于混凝土在硬化初期的收缩及地基可能产生的不均匀沉降以及混凝土在后期的温度收缩影响 会使池体混凝土出现裂缝而引起渗漏 为减少或避免裂缝的发生 可采取对池体分块浇筑的方法 这里说的分块挠筑并非前述的池底 池壁 池顶盖板三个单元体 分块浇筑方法是根据贮水池长度大小 池底地基约束情况以及施工流水作业分段要求 将整个池体分为若干单体 块 各单体间留设0 6 1 0m宽的后浇混凝土缝带 贮水池钢筋仍按施工图纸一次绑扎好 且在缝带处不切断钢筋 每块支模 绑钢筋 浇筑混凝土后养护28d 待块体基本水化收缩完成后 再用比贮水池高一个强度等级的普通防水泥凝土或补偿收缩混凝土灌注连成整体 施工时应把后浇混凝土缝带设置在结构受力薄弱部位或分段施工缝部位 要支模浇筑 浇筑前应将混凝土表面凿毛 用压力水洗净 湿润 缝面刷水泥浆一度 再浇筑混凝土 后浇缝带一次全部浇筑完毕 间隔30min 再重复振捣一次 以消除混凝土中部与两侧沉陷不一致的现象 5 池体防渗检验与处理 贮水池主体工程完毕 池体达到设计强度后还应做防渗检验 首先通过混凝土试块的抗渗试验 检验其是否满足抗渗标号 其次对池体构筑物进行试水试验 测定其漏水量 通过试水可直接查出构筑物有无渗漏情况 结构的安全度 并可预压地基 试水前 应先封闭池子进出水管或管道阀门 由池顶孔放水入池 般分为3 6次进水 根据贮水高度和供水情况确定每次进水高度 充水速度不宜过快 以40一60t h较合适 从四周上下进行外观检查 每次观测1d 做好记录 如无异常情况 可继续灌水到设计蓄水标高 同时做好沉降观测 灌水到设计标高后停1d进行外观检查 并做好水面高度标记 连续观测7d 池体外表面无渗漏现象 昼夜失水量在2 以内 无明显降渗水 进行沉降观测的 试水量测水位千分表 装置如图所示 并设专人连续观测 试水量测水位千分表装置1 进水孔 2 千分表 3 水位 对开口板块式水池 在池壁外侧设置千分表等 注水时应灌水至工作水位 经3d后 观测1d内水位的渗漏量 如1d内水池每1m2渗漏量 除去蒸发量 不超过3L 且伸缩缝处无漏水现象 即认为合格 对于消化池类构筑物 除做前两项检测外 还要做闭气试验 影响贮水渗漏的原因很多 有的是在设计时对荷载估计不足 池体含钢量过小出现裂缝 有的是构件刚度不够 变形过大而出现裂缝 有的是混凝土浇筑过程中因模板移动或地基软弱产生不均匀沉降而引起裂缝 还有的是施工缝处理不当以及温度应力和干缩应力等使钢筋混凝土结构产生裂缝 贮水池出现裂缝后先不要忙从于补渗堵漏 找其主要原因 分析渗漏根源后再确定方案 例如 水池底部存在局部软弱土层不均匀下沉引起的裂缝 除修补裂缝外 还应对地基进行加固处理 防止池体继续下沉 贮水构筑物的渗漏处理常用的补漏堵措施有水泥浆堵漏法 环氧浆液 胶泥 补缝法 甲凝与丙凝浆液补缝法 四矾闭水浆补漏法 凿槽嵌铅修补法等 对早期表面裂缝 可采取及时抹压1次 再覆盖养护 对表面温度裂缝可采用涂两遍环氧胶泥或加贴环氧玻璃布进行表面封闭 对裂缝宽度大于0 1mm的贯穿性裂缝 可根据裂缝的可贯程度 采用洒水泥浆或环氧 甲凝或丙凝浆液力法进行修补 或灌浆与表面封闭同时采用 对宽度小于0 1mm的裂缝 般会自行愈合 或只进行表面处理 对混凝土由于局部振捣不实而存在孔隙 在地下水作用下或贮水后 局部出现的渗漏现象 处理的方法是在排干水池贮水或降低地下水位后 将不密实部位混凝土凿开 支模 用半干硬性混凝土强力捣实即可 或在渗漏部位凿毛洗净 在表面加做5层水泥砂浆抹灰防水层 做法见下部分内容 池体渗漏处理完毕检验合格后 进入下 工序 池体抹灰施工 6 池体抹灰施工 为提高贮水池的抗渗防水性 在贮水池的底板内壁常设有一道抹灰层 作为结构防水以外的又一道重要抗渗漏防线 贮水池常用的抹灰防水层有以下两种 1 防水砂浆抹灰防水层抹灰前 将底板 池壁表面凿毛 铲平不平处 并用水冲洗干净 抹灰时先在墙面刷1道薄水泥净浆 以增加粘结力 抹灰方法可采用机械喷涂成人工涂抹 采用机械喷涂防水砂浆一般厚20mm 先喷两遍 每遍厚6mm 第一遍喷涂后间歇12h 使其基本干硬后再喷涂第二遍 最后8mm厚的抹灰用人工找平压光 在转角处抹成圆角 防止渗漏 本法防水层密实 粘结强度好 工效高 但需具备1套喷涂机械设备 人工抹灰先抹底灰 厚5一10mm 第二层将底板 墙面找平 厚5 12mm 第三层面层进行压光 厚2 3mm 本法较费工时 精心操作也可保证质量 2 多层水泥砂浆抹灰防水层利用不同配合比的水泥砂浆和水泥浆 相互交替抹压均匀密实 构成1个多层的整体防水层 一般迎水面采用 五层抹面法 背水面采用 四层抹面法 具体操作方法见表 多层抹面防水层操作方法 抹面顺序 先顶板 顶板不抹灰 无此工序 后池壁 最后底板 基层表面应平整 坚实 粗糙 清洁并充分湿润无积水 抹面应连续进行 分层抹压密实 避免施工缝 必须留设施工缝时 宜留在地面上 也可在墙面上 但须离开阴阳角处20cm 施工缝应分出层次 做成斜坡阶梯坡形 图 接搓要依照层次顺序操作 层层搭接紧密 阴阳角均应分层做成圆弧形 阴角半径50mm 阳角半径10mm 遇穿墙管 螺栓等部位 应在周围嵌水泥浆再作防水层 施工养护温度不应低于5 及时洒水养护不少于14d 刚性防水5层作法1 水池 2 池壁 3 水泥浆层 4 水泥砂浆层 5 预埋管通道或套管 如需提高防水性 加速凝固 可再在水泥浆及水泥砂浆中掺入水泥质量1 的防水剂 在多层抹面中 水泥浆层起隔水作用 砂浆层起养护保护水泥浆层的作用 由于层次多 层与层间的渗漏水毛细通路被堵塞 因此增强了贮水池的抗渗能力 抗渗强度等级可达2 5 3 0MPa 30h无渗漏 同时操作 检修方便 发现渗漏容易堵修 除作水池 油罐类结构的辅助防水 防油渗层外 同时可作大面积渗漏的修补措施 工程施工实例见P200 装配式钢筋混凝土贮水池施工砖砌体贮水池施工自学 第二节 泵房土建施工 泵房是给水和排水工程中必不可少的组成部分 它为整个给水排水系统正常运转提供了重要保障 泵房作为一个独立的建筑物而服务于各种不同的工程项目 例如 给水泵房 排水泵房 消防泵房 污水泵房等 这些泵房在不同的工程中发挥着重要作用 随着现代化工业的发展 采矿 冶金 电力 石油 化工 市政以及农林等部门中 各种形式的泵房很多 它们在整个系统中 常常是规模大 投资大 地位也很重要 一 泵房的作用与类型 泵房的作用就是为各种泵 管道 电机的正常运行与设备维修提供建筑空间保证 泵房的分类可按泵站的工艺条件和泵站的不同用途分为多种例如 给水泵站中的取水泵房 送水泵房 排水泵站中的污水泵房 雨水泵房 污泥泵房等 按泵启动前能否自流充水分为自灌式泵房和非自灌式泵房 按泵房的平面形状可以分为圆形泵房和矩形泵房 按集水池与机器间的组合情况可以分为合建式泵房和分建式泵房 按泵机组设置的位置与地面的相对标高关系可分为地面式泵房 全地下式泵房和半地下式泵房 泵房按建筑材料不同 还可以分为钢筋混凝土结构泵房和砖砌体泵房 泵房地下部分为圆形钢筋混凝土结构 地上部分用矩形砖砌体即下圆上方形泵房等 在泵房设计中 究竟采用哪种类型 应依据工艺流程 经多种方案技术经济比较后再作决定 二 泵房的设计原则与要求 设计原则泵房的土建设计 首先要考虑到工艺流程的需要 其次 还应保证具有足够的安全性 泵房属于一般工业建筑 设计时尽量做到平面 立面简单 体形规整 土建结构应保证满足工艺上的具体要求 不做局部突出的建筑 泵房地面以上的形式 应与周围建筑相适应 此外 泵房设计时还要考虑到城市人口的增长 城市的扩建与发展 以及工程项目的规模发展等问题 应该认识到泵房的扩建比新建难度高 所以设计时应考虑泵房的 百年大计 需要一次完成 的特点 有关泵房的土建设计不同于其他构筑物的土建设计 泵房的设计要求泵房的选址设计与结构形式不仅取决于生产工艺条件 还要依据泵房所处的地质与水文条件以及工程造价等 例如 地下式泵房 在结构上要求承受土压和水压 泵房筒体和底板要求不透水 有一定的自重以抵抗浮力 因此泵房简体的水下部分用钢筋混凝土结构 水上部分可采用砖砌体 再如 给水工程的取水泵房 由于它具有靠江防水的特点 它的结构形式常受到河道的水文 水运 地质等因素的影响 土建设计时要在江河岸边的稳定性 泵房简体的抗裂 抗浮 防倾覆 防滑坡等方面做周详的计算 同时还要考虑到它能在最枯水位时抽到水的可能性以及保证在最高水位时泵房简体不被水淹没的特点 对这类泵房 平面设计时应尽可能充分利用泵房内的面积 机组与电动阀的控制可以集中在泵房顶层集中管理 底层尽可能做到无人值班 仅定期下去抽查 而送水泵房 由于它的工艺特点是水泵机组台数 附属电气设备及电细线等占地面积远远大于取水泵房占地面积 因此 大多数这类泵房建成地面式或半地下式 泵房设计时还应注意到让集水池尽可能和机器间合建在一起 并用无门窗的不透水的隔墙分开 使吸水管路缩短 如图所示 合建式矩形排水泵房 合建式圆形排水泵房 只有当水泵台数较多 且泵站进水管渠埋设又很深时 二者才分开修建 以减少机器间的埋深 如图所示 机器间的埋深标高取决于水泵的允许吸上真空高度 分建式的缺点是水泵不能自灌充水 泵房内设置的扶梯通常沿着房屋周边布置 如果地下部分深度超过3m时 扶梯应设中间缓台 分建式圆形排水泵房 三 泵房土建施工准备 同贮水池土建施工准备 四 泵房土建施工方法 般情况下先建泵房地下部分 后建上部建筑和附属建筑 如果泵房选址在临河道旁 为确保岸边稳定和施工期安全 应先进行整治边坡施工护岸工程 对于不稳定岸坡 应设桩基 之后再建泵房 先土建工程 后安装和敷设管线工程 其中岸坡整治 场地平整 护岸工程等可适当穿插进行平行流水作业 泵房的具体施工程序 般是 设置测量控制网 测量放线一场地平整一桩基一护岸工程一边坡整治一围堰和支护设置一基坑开挖 安装支护一混凝土垫层 泵房地下部分底板 墙 顶板一泵房上部建筑吊装 包括天车 及砖墙一偏跨砖墙 圈梁 屋面一屋面防水一内部装饰 地坪一机 电 通风设备及管道安装一外部装饰及收尾一围堰拆除一试水 竣工验收 护岸工程施工顺序 先锚杖 后地下连续墙或连续灌注排桩 由上游到下游一槽段 1根桩 挨 槽段 1根桩 依次进行 最后施工导梁 锚桩和安装拉杆 如泵房后面为高山坡 应进行边坡整治 其施工顺序 沿等高线自上而下由一端向另一端分层分段开挖 每完成一台阶 折回挖下一台阶 相应做好护砌和排水沟 直至最后一台阶 其他附属建筑工程施工程序如常规方法 1 泵房土方开挖及地基处理方法 泵房基坑土方开挖 根据其特点多采用大开口开挖方式 有机械和人工开挖两种方法 由于基坑探 土方量大 在机具条件具备时 应尽量采用机械化施工 以节约劳动力 加速工程进度 1 机械开挖方法应根据开挖范围 深度 土质情况 土方量以及现场设备条件选择挖土机械 对面积大且深的基坑多采用0 5m3或1 0m3斗容量的液压正铲挖土机挖掘 如操作面不太窄 且有地下水 土体湿度较大 可采用液压反铲挖掘机挖掘 对长度和宽度均较大的泵站基坑土方一次开挖 可采用拉铲挖铲 泵房基坑开挖深度一般都超过6m 宜采取分层开挖 上部5m用正铲开挖 正向开挖 侧向挖装土 下部分数层用反铲开挖 每层1 5一3 0m 有些边角部位开挖不到 应用少量人工配合清坡 将松土清至机械作业半径范围内 再用机械掏取运走 四周有围堰支护的基坑 沿挡土桩 围堰垂直开挖 桩间土挖成水平拱形 使形成自然拱挡住桩间土 大基坑宜另配备1台推土机清土 基底部预留200mm厚1层 用人工清理 土方的运输通常采用两种方法 一种方法是在基坑的一端 修筑10 一15 机械 汽车进出坡道 运土自卸翻斗汽车直接下到基坑内 内挖土机装土运至弃土场堆放 或就近空地堆放部分 作为以后基坑回填用土 所修坡道最后用反铲机随挖随将坡道清除 另一方法是在基坑上部设置塔式或履带式起重机 挖土机在基坑内将土方装入大吊斗内 由起重机垂直吊至基坑上部装入自卸翻斗汽车内运走 基坑开挖完毕 挖土机解体成质量5t以内部件吊出 2 人工开挖方法通常用普通锹 镐等工具进行 采取分段分层开挖 土方运输用手推车或皮带运输机 机动翻斗车 翻斗汽车或吊车配以履带式起重机等 而以机动翻斗车使用最为普通 机动灵活 工效高 成本低 施工安全 例如 使用1 5t机动翻斗车运土 运距1km 每台车可运土30m3 用手推车运土需搭设脚手马道 用桅杆式起重机作垂直运输 至上部平台上 再水平运输至附近推土场堆放 对基岩则采取打眼放炮破碎 然后用人工清渣 运出 不设支护时 基坑的边垃坡度 根据土体的类别以及考虑施工时间长短而定 对粘土 粉质粘土 坡度为1 0 33一0 75 对软质岩石 坡度为1 0 2一0 35 对硬质岩石 坡度为1 0 1 0 2 整个泵房应有 个比较均匀的下沉 因此对地基土质要求比较严格 当基坑土方开挖至设计基底标高后 应由设计 建设部门共同鉴定验槽 校核工程地质资料 检查地基土体与工程地质勘查报告和设计图纸要求是否相符 有无破坏原状土体结构或发生较大的扰动现象 同时应加强基坑土体的保护 防止地基浸泡 受冻 引起地基失稳或产生不均匀沉陷 造成裂缝 影响泵房工程质量 当基坑底不能很快灌筑混凝土垫层时 应预留1层10一15cm厚的土层暂不挖去 待垫层施工时 再挖到设计基底标高 以保护基底土层不被扰动 破坏 基坑开挖如有地下水和河水渗透 应随基坑外挖不断排水 或先将地下水位降至基坑底部以下0 5 1 0m 以顺利进行挖土及其他各道工序作业 排降水方法根据土质倩况 土的渗透系数 地下水位高低 工程大小 施工期限 施工设备条件等情况而定 常用的方法有明沟 集水并排水法 轻型井点或多层轻型井点降水法 有关具体排降水方法在前面章节 2 泵房模板工程 1 模板构造泵房体型 截面较复杂 体积 面积均较大 因而模板工程量很大 构造与支设也较复杂 模板大多采用木模板或组合式模板 或两者混合使用 一般做法是大面积部位采用组合钢模板 造型复杂部位配以少量木模 以节约木材 模板制作 采取在基坑旁组装成大块模板 一般尺寸为 3 4 m 10一15 m 用槽钢楞 或10cm 10cm方木 作骨架 用u形卡 或8号铁丝 铁钉 连接 装钉 固定 用塔式 或履带式 起重机吊入基坑内 按放线位置就位组装 图 再用方木及铁丝互相连牢 模板支承在底板顶埋钢筋支架上 大块模板也可织装成槽钢或方木骨架 吊入基坑定位后 再在基坑内装钉定型钢模板 以减轻起吊重量 2 模板支设方法墙壁侧模用对拉穿墙螺拴固定 螺拴间距为1 0m 1 0m 并加适当斜支撑 使保持整体稳定 若泵房底部为灌注桩基也可利用桩头钢筋锚固定或在垫层中埋设锚环固侧模板 如图所示 利用桩头或埋设锚环固定副模1 侧模板 2 桩头 3 拉筋 4 花篮螺丝 5 预埋锚环 如土质较好 底板二侧靠近护壁极端也可砌半砖 表面抹20mm厚水泥砂浆或用土模作侧模板 泵房转角及造型复杂部位可采用木模制作成型 吊入基坑内安装 通过墙壁的水 电管道及埋设在墙壁上的预埋铁件 在模板上预留孔洞或将预埋件直接间定在大模板上 也可在绑扎钢筋时预先埋好 加设辅助筋 焊接固定 泵房墙壁下部留凸形施工缝部分侧模支设形筋 可在底板钢筋网片上加焊形筋形成骨架支撑 如图 利用底板网片支撑墙侧模1 底板 2 墙壁 3 底板钢筋网片 4 支撑侧模筋与主筋焊接 5 凸缝 泵房顶部梁 板采用大块侧模及底模 一般在墙壁混凝土浇筑完毕后支设 采取预先在墙壁上预埋短工字钢 或铁质焊接牛腿 以作桁架支撑点 支撑梁 板模板 以节省模板支柱 3 钢筋加工与安装方法 泵房钢筋量大 规模型号多 布置密集 上下层钢筋排距大 安装十分复杂 因此施工中通常采用工厂化和机械方法 在泵房附近设加工场 用机械集中加工成型 运到基坑一侧堆放 或再绑扎成大块网片 钢筋加工应仔细核对材料化验单或合格证 按编号配料分类加工制作 并将加工好的成品编号 挂牌 对这种类型钢筋进场的先后次序和摆放位置 应通盘规划 用汽车或双轮杠杆小车运到泵房近旁核安装顺序 编号分类 整齐堆放 先绑扎的放在上面 后绑扎的放在下面 由专人指挥配料 成型 分区堆放和分层次绑扎 底板钢筋采用塔式或履带式起重机成捆吊到基坑内安装部位 人工摊铺绑扎 采取先底层后立面最后上层钢筋网片的安装次序 为使绑扎后的钢筋网整齐划 间距尺寸准确 可采取在垫层上划线绑扎或使用限位卡 并在底板上预先垫好混凝土或砂浆垫块 以保证保护层正确 底板上层的水平钢筋网 常悬空搁置 高差大 质量大 一般多直接绑扎 当上下层钢筋网高差在1m以内 可按常规用钢筋铁马支承固定保持位置间距正确 当高差在1 3m 用钢筋铁马支承 稳固性差 操作不安全 且难以保持上层钢筋网在同一水平面上 此时应设立钢筋 角钢或混凝土柱支承上部钢筋网 立柱按间距2 4m布置或利用基础内钢管脚手架 在适当的高度上焊上型钢横担以支承上层钢筋网和上部操作平台上的施工荷载 支架支柱之间 适当设置斜向支撑保持稳定 立柱固定在垫层上或底板钢筋网上 当基础底板下设钢筋网灌注桩时 也可利用废短钢筋头制成若干钢筋支架 支架底部与工程桩头伸出的锚固钢筋焊牢 以支承上部钢筋网 如图所示 钢筋接头采用对焊连接 个别采用搭接绑扎 上层钢筋密集处 在浇筑混凝土时 上下人员 下灰困难 可在适当部位开洞 混凝土浇筑至上层钢筋底部时 再按塔接长度要求修补好 用桩头及支架支承上层钢筋网片 泵房墙壁及顶板梁钢筋 一般可在基坑旁绑扎成钢筋网片或梁钢筋骨架 用起重机整体吊入基坑进行安装 使施工作业面由基坑内扩展到基坑外 可大大减少探坑内钢筋运输绑扎工作量和劳动强度 使钢筋绑扎不占或少占绝对工期 加快安装速度 当钢筋网或骨架刚度不够 可在部分钢筋连接处焊固 或适当部位焊接或增加临时加强钢筋 以避免弯曲变形 加固的型钢或钢筋 在吊装就位后取下再用 4 泵房混凝土的浇筑 泵房为水工结构物 要求混凝土密实 并合良好的抗渗性 抗浸蚀性 抗冻性和耐久性 强度等级不低于C25 抗渗等级不低于P8 为此 一般应采用级配良好的粗细骨料配制混凝土 并掺加粉煤灰 减水剂 加强操作控制 配制优质混凝土 混凝土的拌制 如泵房离城市 工厂集中搅拌站较近 可采用商品混凝土 用翻斗车运送 如离城市 工厂集中搅拌站较远 5km以上 且现场场地较宽 可在泵房附近设置临时搅拌站 用机动翻斗车运送混凝土 搅拌机的设置数量 根据混凝土浇灌强度 工期要求及现场条件确定 混凝土的输送浇灌方法可根据混凝土工程量大小 浇灌强度 接缝时间要求 设备条件 采用以下几种 用塔式或履带式起重机吊振动吊斗对底板直接浇灌 通过串筒对墙壁进行浇灌 在泵房上部搭设脚手架平台 马道 用1 5t机动翻斗车通过串筒对各部进行浇灌 混凝土用搅拌运输车输送 用混凝土输送泵通过布料杆对各部进行浇灌 在泵站上部搭设满常红脚手架平台 用人力手推车通过串筒对各部进行浇灌 以上方案以 种利用现场常规设备 应用最为普遍 混凝土的浇灌方式 对大中型泵房底板多采取斜坡分层向前推进方法 一次从底到顶 在每个浇灌带布置4 5台插入式振动器 其中2台布置在下料口处 其余布置在中部及坡角处 为防止集中堆料 先振捣出料点处的混凝土 形成自然坡度 然后成行列由下向上全面振捣 严格控制振捣时间 振动点间距和插入深度 混凝土振捣时 在斜坡底部及模板处下部会出现大量泌水 可在两侧模板下口设留出水口 在施工到最后时 改变混凝土浇筑方向 从另端回向浇筑 与原坡面形成集水坑 用软轴水泵排除 图 混凝土挠筑泌水处理1 浇筑方向 2 泌水 3 出水口 4 集水坑 5 软轴水泵 浇筑时每隔半小时 采取在混凝土初凝时间内对已浇筑的混凝土进行1次重复振捣 以排除混凝土因泌水在粗骨料 水平筋下部生成的水分和空隙 提高混凝土与钢筋之间的握裹力 增强密实度 提高抗裂性 在浇灌成型后的混凝土表面 水泥浆较厚 应按设计标高用刮尺刮平 在初凝前用木抹子抹平压实 以闭合收水裂缝 对于小型泵房的底板 厚度较小 可采取分层浇筑 由一端向另一端或两端向中间成阶梯浇筑 每层厚20一30cm 墙壁混凝土的浇筑采取分层分段浇筑 每层厚30一40cm 分层振捣密实 基础底板在浇筑完后的2 4h 在混凝土上面先盖l层塑料薄膜 再盖1层草袋 或在表面盖两层草袋 洒水湿润 侧面再盖1层草袋 进行保湿保温养护 泵房要求不出现温度收缩裂缝 应对混凝土内温度场情况进行监测 控制混凝土表面与内部的温差不超过25 方法是在底板对称轴线上呈L形布置测点 点与点间距不大于4m 高度方向点与点距离为0 5m 在三维方向不同部位深度埋没热电阻传感器 墙壁可在适当部位埋设 用混凝土温度测定记录仪进行施工全过程的跟踪和监测 以便随时采取措施 保证工程质量 监测系统应设有报警装置 5 泵房上部结构施工 自学 泵房上部建筑结构施工包括 检修间 配电间结构吊装 砖墙砌筑 屋面防水 装修 水 电设备及管道安装等 上部装配式结构构件 一般在工厂预制 用载重汽车运到现场堆放和安装 如场地较宽 构件数量较少 也可在附近就地预制 安装时 采取先将泵房三侧土方回填完毕 用履带式或轮胎式起重视在外侧吊装 就位 如房屋跨度较大 在外侧吊装伸臂长度或起重量不够 也可以使起重机上泵房平台上吊装 但要核算粱 板强度是否满足行驶要求 同时在开行部位上铺枕木50mm厚的大张钢板将荷载分散开来 可在平台上吊装全部构件 吊装采用综合吊装法 先吊两列柱和吊车梁 然后从一端后退 一节间一节间综合吊装屋盖及支撑系统全部构件 天车在封山墙前吊上 边跨柱 屋面梁及屋面板可在跨外吊装 泵房地面施工时 要严格做出坡向 使泵房地面水流向排水渠或排水井 以防止出现电线沟 管沟里淌水及地面积水的现象 泵房上部其他部分 均按常规方法施工 6 施工缝 后浇缝设置 泵房施工为保证良好的整体性和防水性能 宜尽可能地一次支模整体浇筑完成 中途不留施工缝 但在有些情况下 出于实际施上的需要 要求在一定部位留设施工缝 主要情况有 为减轻一次支模和绑扎钢筋的复杂性 简化施工工作 混凝土浇筑工程量大 混凝土搅拌 运输能力不足 泵房尺寸过大或埋设很深 受到地基嵌固 为放松约束 释放温度应力 避免出现温度收缩裂缝 施工人力不足或模板及工程材料供应不上 需要周转时 施工过程中 出现突然性停水 断电或混凝土搅拌系统发生故障 运输道路堵塞 模板变形移位 需要修理或纠正 下班交接班耽误时间等原因必须进行间歇处理等 经与设计部门研究同意 是可以在某些技术条件 如整体性 受力性能 防水性能 所允许下 而对工程和使用质量都无任何损害的部位留设施工缝 泵房施工缝位置的留设 设计图纸和施工技术规范 一般不作规定 但对工程施工则十分重要 因它关系到工程质量和进度 在编制施工组织设计时 应根据结构受力情况和施工具体情况 施工方法 设备条件 施工能力 施工环境等 慎重地对待 做到留设合理 施工简单 方便 一般可按以下情况和方法留设 图 泵房施工缝留设1 1 2 2为施工缝位置 底板与立壁水平施工缝 可留在立壁上 距底板混凝土面上部300一500mm范围内 立壁与顶板的梁板水平缝可留在梁板下部20一30mm处 梁的垂直施工缝可留在切力较小处 一般为梁跨的1 3附近 板跨的垂直施工缝可留在次梁跨度的中间1 3范围内 基础底板上体积不大的水泵 电动机基础 凸台或独立栓 可在根部留水平施工缝 外墙一