浅析泾惠渠灌区徐木泵站更新改造施工方案

黄 伟

（陕西省泾惠渠管理局 陕西 三原 713800）

1 概况

位于咸阳市三原县境内的泾惠渠灌区徐木抽水灌溉系统工程，为水库和渠道结合供水泵站，为4级抽水，承担着咸阳市三原县、渭南市富平县、西安市阎良区的农田灌溉任务。灌区地处渭北塬区，属大陆性半干旱季风气候区，冬季干燥严寒，夏季炎热多雨，四季分明。多年平均气温13.4℃，最冷月平均气温-5.6℃，最大冻土深度0.41m。最大风力9级，平均风速1.8m/s。全年日照时数2200小时，无霜期232天。年蒸发量1212mm。徐木抽水灌溉系统总灌溉面积为37.16万亩，其中一级西郊水库泵站灌溉27.36万亩，二级站本级无灌溉面积，三级站本级灌溉8万亩。徐木二级泵站位于咸阳市三原县和渭南市富平县交界的黄土塬坡底部。引水水源由泾惠渠渠首枢纽通过一支渠调度供水。

2 泵站存在问题

2.1 泵站房屋破败不堪，严重影响灌溉设施安全

徐木抽水灌溉系统四级泵站均为上个世纪70年代建设，特别是二、三级站，房屋基本上还是瓦房，房屋破损严重，阴暗潮湿，且部分房屋出现漏雨现象，不仅威胁到灌区设施安全运行，而且还影响到职工的生产、生活，已经难以适应现今的灌区发展需求，急需对其进行翻新改造。

2.2 资源浪费严重

由于二级泵站仅是向三级泵站抽水，无灌溉面积，加大了资源浪费。根据新时期灌区发展需求和节约成本的要求，可对两站进行合并建设，即拆除徐木二、三级泵站，在二级泵站原址上两站合并，扩建泵站进水部分、主副厂房、压力管道和出水池，新建泵站设计流量3.6m3/s，共装有卧式双吸离心泵4台套，总装机功率7500kW，这样既可以节约人力、物力，又可节约资源，保证主灌区灌溉需求。

2.3 引水渠道淤积严重，过路渠为明渠，严重影响过往群众安全出行

根据现今灌区发展方向和两站合并的要求，需对构筑物进行全部改造，主要包括引渠改造段、过路暗涵、进水扩散段、进水闸、流道和进水池等。

3 建设内容及工程地质

3.1 建设内容

拆除徐木二、三级泵站及其相关附属设施，在二级泵站原址上新建徐木二级泵站。主厂房内机组布置采用4台机横向单列半坑式布置，自灌式吸水，采用6m柱距，主厂房地坪以下为钢筋混凝土挡土墙式结构，以上为排架结构。屋面采用预应力大型屋面板。面积531.25m2，地上部分高度12.00m，地下部分深度6.30m。副厂房在主厂房西侧贴邻布置，为单层钢筋砼框架结构，面积254.20m2，地上一层，高度4.5m。进水构筑物部分包括引渠改造段、过路暗涵、进水扩散段、进水闸、流道和进水池等。扩散段后为进水闸段，首部设置两台回转式格栅清污机，中间为检修平台，后面为四孔进水闸门。压力管道出主厂房后斜向东北穿过原站址，再沿原有管坡上塬，沿原二三级间的引渠线路埋设至出水池。压力管道共2条，管径分别为 DN800和DN1200，单线长度约1650m。压力管道分为两段，压力大于0.6MPa的采用球墨铸铁管，小于0.6MPa的采用预应力钢筋混凝土管道。钢管出水采用虹吸式真空破坏阀断流方式。

3.2 工程地质

徐木二级、三级站位于陕北黄土高原南缘地带，地形主要以黄土梁和黄土峁为主，冲沟较发育，塬边多被改造为梯田，区域构造以隐伏基底断裂为主，活动较微弱，地震基本烈度为Ⅶ度。建筑场地类别为Ⅲ类，厂房地基土为黄土状壤土和古土壤，呈可塑状态，具中等压缩性，不具湿陷性，属中软土。管坡上部为素填土，已发生变形和局部滑塌，具中等压缩性。部分地段基土按自重湿陷性Ⅱ级场地设计。另一部分地段按非湿陷性Ⅱ级场地设计。出水池位于黄土塬边，上部黄土和古土壤为坚硬～硬塑状态。具高压缩性和弱透水性，属中软土。下部黄土状壤土和古土壤层为坚硬状态，具高压缩性和微透水性，属中硬土，为自重湿陷性Ⅱ级。徐木二级站工程厂房地下水位埋深1.0m～4.3m，主要为渠道渗水，地下水为HCO3--CO32--k+-Na+型水，对砼无侵蚀性。

4 主要工程项目的施工方案、方法与措施

根据本工程特点、发包人控制性工期要求及施工强度，拟划分2个施工作业区。即泵站作业区和管线作业区。泵站施工区遵循“由里向外、先地下后地上、先土建后安装、先室内后室外的原则，进行组织施工。管线施工区拟划分3个施工作业段。即桩号0+000～0+351.45为第一施工区段，计划从下向上施工；桩号0+351.45～0+1182.734为第二施工区段，计划从0+967.321处向两端同时施工；桩号1182.7340～0+1642.28为第三施工区段，计划从1182.7340处至终点1182.7340单向施工。

4.1 水工建筑

本项目主要包括泵站主副厂房、流道、进出水池、暗涵、厂区护坡、厂区道路、生产和消防水池、管线工程等，开挖总量12.8万m3。开挖泵站主厂房采用挖掘机分台阶开挖，自卸汽车运至弃渣场，管线开挖采用机械开挖，除预留回填土方外，其余全部运至弃渣场，泵厂厂区边坡开挖采用从上向下机械开挖，自卸汽车运输。

4.1.1 施工围堰

泵站围堰采用编织袋装土围堰，中间为夯实土，上下游采用编织袋装土围护，共两处，即进水渠及出水池处。围堰高2m，底宽3.5m，顶宽1m。

4.1.2 排水

泵站主厂房地下水位埋深1.0m～4.3m，主厂房水泵电机层及流道进水池埋深为现地坪下7m，开挖时采用大开挖，在建筑物地基外2m，根据出水量布置排水坑6处，以满足施工的需要。管线工程施工排水主要为雨水，可在施工区外修筑临时排水沟，雨季沿线布置集水坑，抽排基础集水。

4.1.3 泵站主厂房砼底板施工

底板砼全部使用钢模支立，模板加固采用仓内钢筋拉接的方法。砼拌和必须按照试验部门签发并经审校的砼配料单进行配料，且配料量要以重量计，拌和时间要通过试验确定，底板砼采用串筒输送。砼振捣采用平板振动器。

4.1.4 泵站水泵电机层墙体施工

由于竖向钢筋在7.5m左右，因此绑扎前应搭设内外简易脚手架，竖向钢筋经垂球检验垂直后钢筋上部固定在脚手架上，以保证竖向钢筋垂直，水平筋应拉线绑扎。双层钢筋网之间应设置撑铁，以固定两片钢筋网间距，撑铁长度等于两层网片的净距，布置间距为每m2设4根。钢筋网片绑扎时可隔点以梅花分布绑扎。墙柱模板工程以定型钢模为主，型号主要为P3015，分三次立模，模板每次立2.5m高，中部留检查口，砼人工入仓，采用插入式振捣器振捣，每层浇筑高度按2m～2.5m考虑。

4.2 泵站副厂房及综合楼工程

4.2.1 基槽开挖

机械开挖至基底上30cm左右进行人工修整，留10cm土层待验槽后浇筑垫层前一次性清理到位。为防止雨天基槽受浸泡，周边设置排水明沟，并配设集水坑及时抽水。

4.2.2 墙体砌筑

砖墙挂线砌筑，两边立皮数杆，上下错缝，内外搭砌，混水墙中长度大于或等于300mm的通缝每间不超过3处，且不得位于同一面墙体上。砖砌体的灰缝应横平竖直，厚薄均匀。水平灰缝厚度宜为10mm，但应控制在8mm～12mm之间。

4.2.3 土方回填

回填土严禁有腐殖土、淤泥质土、植物根系，对此均进行清除，并使土的含水率在最优含水量范围内，基本按“手握成团，落地开花”为宜。控制每层虚铺厚度在200mm～250mm，压实遍数为3～4遍。

4.2.4 钢筋砼工程

在钢筋下料前，应先由施工单位的技术人员根据设计图纸钢筋图，按不同的结构部位，不同构件绘出各种形状规格的单根钢筋，并加以编号，然后分别计算其下料长度、根数、填写配料单，做好钢筋翻样工作。钢筋放样后，按不同的结构部位、不同的规格填写配料单送到加工场，由专人负责核单，安排加工。在基础底板混凝土施工时，必须考虑混凝土散热的问题，防止出现温度裂缝。墙体施工缝处宜留置企口缝，或按设计要求留置。墙柱甩出钢筋必须用塑料套管加以保护，避免混凝土污染钢筋。

4.3 管线工程

工程包括预应力钢筋砼管DN800 0.6MPa120m，预应力钢筋砼管DN1200 0.6MPa120m，球墨铸铁管DN8002.5MPa 1482m，球墨铸铁管DN12002.5MPa 1482m，镇墩混凝土2230m3，虹吸真空破坏阀2台。球墨铸铁管安装工序为测量定位、沟槽开挖及清槽、打垫层、管道吊装、管道及管件安装、管侧及管顶土方回填和水压试验。预应力钢筋砼管安装采用新工艺砂基础进行管道铺设，施工工序为挖槽—砂基础—安管—检查井砌筑—回填。

4.4 金属结构安装

4.4.1 水泵电机安装

本泵站主机泵组为卧式，安装时采用先水泵后电机，先固定件后转动件的规律进行安调，安装过程中必须严格控制固定部分的高程、水平度、垂直度，转动部分的轴线同心、径向摆度及各部间隙，安装时使用站内桥式吊车，每道工序要由监理认可。

4.4.2 水泵安装

机组基础检验合格后，对基础表面凿毛、清扫，对地脚螺栓预留孔作拉毛处理，并放出机组纵横中心线。悬挂式吊车吊起水泵，并穿入地脚螺栓，选好位置安放临时垫铁组，用四点吊线法将水泵逐个就位。拆除泵盖螺栓，打开上泵盖，取中开底垫做调整检验。

4.4.3 电动机安装

电动机为整体供货，安装前应进行清理工作。检查转子与定子铁芯的气隙。若不符合要求，则按要求进行调整。检查定子铁芯内有无异物，绕组有无划伤、破损。

4.4.4 桥式起重机轨道安装

放线后，根据所测标高，添加所需的垫板。轨道上位，轨道找正、定位、紧固，使用弹簧秤对钢直尺施以150N拉力测量轨距，轨道要可靠接地，其接地电阻小于4欧姆。

5 结语

根据灌区生产发展需求，徐木抽水泵站改造工程主要包括进水构筑物部分、主副厂房、压力管道和出水池等。工程主要工程量为土方开挖12.8万m3，钢筋制安613t，混凝土浇筑 7807m3，球墨铸铁管2994m，预应力钢筋砼DN12000.6MPa 160m，格栅除污机2台，启闭机4台，闸门4孔，各种水泵 6台，电机T1250-4/1180N=1250kW安装2台，电动硬密封蝶阀10台，蓄能罐式液控止回蝶阀4台，双法兰式限位伸缩接头10套，电磁流量计4台，吊钩桥式起重机1套，稀油站及配套管路XYZ-125型1套，10kV高压柜10面，0.4kV低压柜4面，变压器3台，高压电缆380m，低压电缆1330m，主副厂房1座、综合楼1座，水处理室1座，值班室1座，及变电设备基础1处。工程建设完工后，将极大地提高灌区灌溉功效。陕西水利