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一体化提升泵站井桶变形处理措施

2024-04-03 89次
摘要:市政工程一体化提升泵站经常布置在地势低洼处,地下水丰富,在地址复杂地段沉井封底后经常有渗漏水现象。若产品设计未充分考虑泵站井桶外混凝土灌注的便捷性,混凝土无法灌注密实,导致后期井桶及内部机电设备变形,最终运行发生故障无法运行。东莞市水生态五期第一标段发生泵站井桶变形事故后,项目部对事故过程照片及运行数据数据进行了分析,最终采取锚杆加固、填充混凝土补强、改造已变形机电设备的措施,最终泵站恢复了正常运

 

东莞市水生态五期第一标段处在冲击平原城市中,部分低洼地段高程较低,需要提升泵站!1将污水提升后才能流向污水处理厂,在实施过程中,由于建设各方经验不足,导致设备故障,故障原因及发展过程如下:一体化泵站筒体混凝士浇筑孔结构设计不足混凝土无法进入泵站筒体底板一筒体四周对撑力不足筒壁向内收缩一筒体底板上拱内部机电设备变形电机脱轨转动发生故障。

工程概况

东莞市水生态五期第一标段工程一体化污水提升泵站位于常平镇常马路旁 JW37 号钢筋混凝土沉井内。泵站内安装3台潜污泵,21备,泵站筒体尺寸直径 3m,高11.3 m,用电 140 kW,配备345 kW水泵。出水管路有耦合底座,不锈钢管、截止阀、蝶阀、软连接组成。泵站筒体材质为2cm 厚玻璃钢,耦合底座材质为铸铁,内部管路及平台材质为不锈钢。

对泵站简体变形的处理

2.1 底板下部混凝土浇筑不密实处理2.1.1 泵体底部开孔

提升泵站位置地下水丰富,正式开孔前,先在泵体底部中间位置临时开直径为20mm形孔洞,使沉井与井桶外壁之间的积水从底孔排出。开孔后观察2h,看孔洞是否有流沙流出,如孔洞下有流沙流出,则要先处理沉井封底质量,即先临时封堵孔洞,待注浆制备完成,选择注浆固结方式填充镂空部位。如果无流沙流出,则采用C30细石混凝土进行填充填实。经过观察,该工程的常马路泵站无流沙流出。

正式开孔,在泵体底部适当位置开孔,开孔数量为4个,其中1个孔在泵体底板中间最高位置作为排气孔,其余3个开孔位置为边长1m的等边三角型分布在中心孔周围。开孔直径为100mm。开孔方式采用电钻配开孔钻头进行开孔,并筒底部属于有限空间作业,做好通风及照明安全防护措施,玻璃钢的玻璃纤维进人人体后难以排出,作业人员戴好防尘口罩。

2.1.2 抽水清淤

通过已开孔洞对泵站底部镂空部分地下水及淤泥进行抽排,抽水采用2.2kW泥浆抽水泵,如遇地下水渗水量较大,增加泥浆抽水泵抽水能力。2.1.3 施打锚杆

待泵站底部抽排清淤完成,采用螺纹钢锚杆对泵体进行加固,锚杆型号为 MSCLW-335,直径18 mm,锚杆根数为12根,长度为 900 mm,锚杆布置方式已井桶中心未圆心,环型等距布置,锚杆布置半径差为500mm,环向弦长距为500 mm,错杆杆体锚人沉井底板深度为300mm。另一端锚头伸出筒体底板,预留在上部混凝土深度 300 mm2.1.4 简体底板下部混泥土灌注

如孔洞下无流沙流出、采用 C30 细石混凝土通过底部开孔进行浇筑填充密实,为防止地下水对混凝土产生稀释,泵车导管经过开孔伸人底部加入适量早强剂21,使得浇筑混凝土加速成型,如孔洞下有流沙流出,则选择孔洞注浆方法,水泥采用 42.5R 普通硅酸盐水泥,水泥浆液的水灰比为1:1,注浆从低最地点注人,注浆压力控制在 0.015 MPa~0.05 MPa,灌浆完成后,使用C30 混凝土把底部灌浆孔填满填实,注浆过程中要时刻对地下水进行监测,为防止地下水对混凝土产生稀释,也应加人适量早强剂,使得灌浆加速成型,待到内部灌浆完毕,需要在底座顶部浇筑混凝土增加泵体自重,以达到更好的抗浮效果。如施工过程中现场遇到流沙,注浆时减小注浆压力,使得注浆缓慢流动固结。

2.2 底板上部上拱后的整平

2.2.1 钢筋绑扎及预埋件安装

1)所有进场原材钢筋必须有监理见证取样后进行见证送检,经检测合格后按设计量领用。

2)物资供应[为避免错用材料,进场的钢筋要进行标识按,主要信息有型号、等级、规格等。空旷场地垫高覆盖堆放不得混堆,已加工完成的钢筋也应标识后分开摆放。

3)预埋钢板安装到位后要焊接固定牢固,保证浇筑后部发生移动。

4)钢筋绑扎、安装从中心线向两侧排列。

5)底板钢筋为型号为 ó 14 mm 双层双向布置,上下层钢筋之间布置马凳筋以达到控制钢筋间距的目的,钢筋底部垫混泥土预制快保证保护层厚度,泵壁环向钢筋根据图纸要求提前加工成环,钢筋连接采用绑扎方式,绑扎钢丝采用C20钢丝,钢筋各面保护层为 30 mm

6)为使锚杆与上部混凝土更好的连接在一起,每根锚杆[在上部混凝土部分焊接1根长 500 mm的钢筋,使得与上部底板钢筋卡口在一起,钢筋为 ó14 mm 钢筋。

7)在泵站底座设置3块钢板作为预埋件,每块钢板底下焊接两根马凳筋预埋在底板内,马筋型号为φ14mm,钢板厚度为20 mm,钢板尺寸参照泵站底座尺寸,每边比底座宽20mm,钢板作为水泵基座的基础。

8)钢筋绑扎、安装完成,验收合格后,方可进入下道工序。

2.2.2 混凝土浇筑及养护

1)为增加混凝土流动性,底板混凝土强度等级为 C30细石混凝土。抗渗等级P6,厚度500 mme 2)混凝土浇筑前应对钢筋、保护层和锚杆等隐蔽工程部位进行检查,验收合格后,方可进行浇筑施工。

3)浇筑混凝土时,严禁在仓内加水。如发现混凝土和易性较差,应采取加强振捣等措施,据捣要从开孔处采用插入式振捣器振捣,各处边角要加强振捣,以保证质量。浇筑混凝土时,应经常观察锚杆的情况,当发现有变形、移位时应立即停止浇筑,并应在已浇筑的混凝土凝结前修整完好,保证底板的整体质量。

4)混凝土浇筑前检查施工中所涉及的电源、振捣棒是否能正常工作。该项目属于冇限空间操作,电缆要检查外观以保证其绝缘性能。

5)混凝土采用混凝土罐车运至施工现场,混凝土泵车送人井桶内,由于混凝土厚度为500mm,可直接一次浇筑完成,混凝土到达现场后,质检员核对质量合格证明,试验人员在现场做塌落度试验,允许误差±1cm

6)混凝土振捣时,要使振捣棒垂直插人混凝土中,在使用时,振捣操作要做到快插慢拔各插点振捣时间宜为20~30s,振捣不要振,也不要过震,现场以混凝土不在沉落、表面开始泛浆和无明显气泡为准。

7)混凝土浇筑过程中,应派专人检查钢筋的稳定情况,发现问题立即处理。

8)混凝土浇筑完毕后其养护期时间不小于7d,混凝土强度达到 80%方为合格。

泵站设备回装及改造

3.1 自耦底座的更换及回装

此次变形后电机脱轨转动,自耦底座已扭伤出现裂纹,需要更换。由于自耦底座是铸铁一体化铸造,安装前需要保证壁厚均匀、无贯穿沙眼孔洞及裂纹。自耦底座固定在上一道工序的预埋钢板上,固定螺栓需要涂锁固胶。完成后在外露螺栓头周围涂满环氧树脂,防止污水渗人预埋钢板的螺栓孔内产生腐蚀。

3.2 出水管路的改造

安装于管道上的软连接由于前期变形严重,已被法兰螺栓刺伤,需按原有规格更换。此次变形处理泵体底部浇筑500mm 厚混凝土,因此泵站底部标高需要往上调整,泵站内管路需要据实缩短,为避免高空作业,宜在与底座连接的法兰处切除约500mm(具体以软连接回装后自由状态下的长度为准)。切除后管道重新与法兰焊接,焊接过程中控制好法兰的平行度。

3.3 平台与导轨的修复

由于泵站底板的上拱导致泵站中上部平台已变形,焊缝已有开裂现象,需要矫正补焊。因底板高程变化,水泵导轨采用切短后重新固定的方法回装,所有螺栓必须涂抹螺纹锁固胶并保证力矩符合规范要求,导轨中部的固定支架与导轨的连接需要双侧满焊。调整出水管路抱箍,为使抱箍固定紧固,需要抱箍与管道处于垂直状态固定。施工完成后不锈钢焊缝需要有钝化工艺,足量的不锈钢酸洗钝化液,多变涂抹焊缝处,20min5%氢氧化钠清洗。作业人员必须穿戴正确的PPF化学防护服、防酸水靴、面罩、工业防酸碱手套、放毒面具等。接触泄漏化学品后必须事后马上用自来水冲洗,不得随意触摸其他人员或周围设备。酸洗完成后,先用自来水冲接管道外壁、手套及周围地面,撒上纯碱面后再用自来水冲洗,确保无残存酸液。清理所有临时管道、用自来水冲洗整个酸洗区域,清走垃圾。

3.4 水泵回装

由于电机发生了脱轨转动,电机的密封已无法满足现场水下运行要求,维修需要返厂维修,维修后需满足密封试验要求。水泵下放前应吊直扶稳,中心对准孔位中心缓慢下降,须有专人在井桶顶部辅助,避免电机电缆遭受碰撞而损失,为预防电机未对准耦合口脱落,电机上的电缆长度需要满足电机位于底板时不断的状态。但如果电缆留设过长,则会卷人水泵导致电缆损坏长度宜为比电机耦合状态下增加1个电机长度此状态下接线完成后电缆最低点在电机中部。

水泵漏水的检测电缆自重轻,强度小,需要与电源线绑在一起,但因两种电缆在电机上的接口位置不同,电机吊装时由于电源线重最的影响,中心偏转经常导致吊装时转动,漏水检测电缆需比主电缆长,否则吊装时极容易拉断漏戧嫌溇罰耢謠覘椴诱‖移鳞溓窟猼刷仹穌斋电缆。泵站内部施工的安全注意事项

该措施涉及的电工和焊工需要考试合格,持证上岗,收集好基本信息[并报备监理。泵站内部属于有限空间作业,相关人员要抓好安全生产教育培训[8]

氧气浓度、有害气体检测结果需符合要求才可下井施工,施工过程中做好通风措施,可采用轴流风机压人式通风,泵站外要有人员监护,有土方情况及时救援。

结束语

此次底板的上拱主要由于混凝土无法进人泵站筒体底板下部空间所致,一个问题经过一步步发展,最终导致系统无法运行。通过该措施对东莞市水生态五期第一标段一体化提升泵站变形处理,泵站最终恢复正常运行。经过后期运行观测,底板形态稳定,说明该措施的问题分析和处理措施合理得当。后续工程针对一体化泵站的施工及运行,需要加强检查监测。检查混泥土浇筑质量质量,避免空洞是防止变形的重中之重。由于底板运行时被污水淹没,变形难以监测,可参照文中的处理对象间接观测,即软连接及检修平台的变形。

 

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