泵站结构设计中应把握的关键问题探析

◎张朦 中水（广州）水利水电勘测设计有限公司

1.泵站结构设计的主要工作

1.1 泵站结构的模型计算

在进行泵站整体结构设计工作过程中还需要根据整个泵站的整体结构设计特点与主要功能系统构成进行划分，排列为几个易于测量计算的部分，进而再逐步建立联系起泵站设计与计量运算的整体数字模型。泵站地下框架部分以基层钢筋混凝土为泵站建模设计标准，垂直式墙壁板的建模计算施工过程中，需要对于它的长度进行合适的配比，并且如果发现低于0.5的部分需要以单向的墙壁结构进行计算，而大于这个数值的地下框架需要按照双向墙壁的结构进行计算。

1.2 泵站结构荷载的计算

要根据整个泵站工程设计的基本技术要求和泵站工程实际，对整个泵站整体结构重量进行泵站平面综合计算，需要做好整个泵站的结构压力计算，并且对泵站的压力强度进行相关的计算，以便整个泵站可以按照相关设计进行使用，达到安全、平稳运行的标准，在计算上需要从泵站的负荷荷载能力和抗压冲击能力进行计算，确保整个泵站的稳定。

1.3 泵站结构设计的原则

泵站内部结构设计技术需要进一步完善自身的原则与可控制性的基本要求。在当今泵站的内部结构设计技术当中，需要做到能够满足整个泵站的建筑工程实际，以及当前事物过程管理当中的技术水平，并且需要以此作为原则来保证当前泵站的结构设计等具体内容与要求。尽量做到结构的高安全性与合理性。并且需要严格控制受力的移动方向，真正正确做到能够实现当前泵站主体设计的安全与技术实用性及经济等三个基本目标。但是，泵站建筑主体结构设计前期，施工工程要始终坚持安全第一位的原则，在大型泵站建筑主体结构设计中必须要充分考虑泵站主体结构的劳动强度和稳定性、土壤作用中的酸碱性质，避免出现泵站设计工程中大量天然矿物管道挖掘和大量人工矿物填埋，在妥善合理土地利用和与周边矿区的自然条件相同情况下，做到充分保证大型泵站建筑主体结构的安全。

2.泵站结构设计应该突出和把握的关键问题

2.1 强化泵站结构混凝土高性能设计

高性能混凝土的主要性能特点之一就是高耐久性，需要确保高性能混凝土的材料配置比较为合理，并且可以符合长期建设所需的技术要求。可以考虑采用恒负温高性能的现浇混凝土水泥桩和钻孔灌注桩采用混凝土的配制方式基于设计原理，采用32.5普硅水泥、42.5中热水泥或高耐硫化的低抗氧化水泥，而在进行搅拌时需要进一步减少和降低对于混凝土的使用量，这样才能够有效地保证混凝土的牢固性。拌合物的塌落度应当满足水下泵送和灌注拌合物施工的要求，并且其温度一般不应该大于5度，在拌合的同时需要添加多功能的复合型外加剂，提高混凝土的牢固程度，实现其操作程序的简化，保证施工质量。而在浇筑的过程当中，可以有人专门检查支架、模板、钢筋的稳定情况，如果在施工的过程中发现变形等情况需要立刻处理，在混凝土的浇筑过程中可以采用插入式振捣棒进行振捣，而振捣时水平移动的间距是有一定要求的，移动间距应该在30～50cm，并且与侧模保持一定的距离。遵循快插慢拔原则，插点均匀进行排列，逐点移动，按顺序进行。每一振点的延续时间以表面出现浮浆，砼停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦浮浆为准，以确保混凝土质量。

2.2 强化泵站结构设计施工间的配合

泵站工程设计工作牵涉的部门专业较多，工艺较复杂，各部门专业之间的相互配合就因此显得尤为重要。工艺及使用通风、配电等各部门专业人员应与相关土建设计专业多层次沟通，例如所使用的水泥等工艺不符合的人工加腋，应向有关土建工程设计技术人员进行详细说明。对于不同种类型和专业的建筑设备施工时，需要进行开洞的特殊地点，应当及时提前和从事建筑土木工程设计的相关人员交流进行技术培训，避免其他人员与建筑物的结构设计产生冲突。另外，土建设计技术人员的专业技术知识应尽量能够满足建筑水泥工艺技术的要求，以建筑设计规范中所要求的专业技术为主要基础和依据，专业之间相互配合，对一些墙体结构防护措施等也都应准确地区分不同的情况，灵活地进行技术掌握。

3.泵站结构设计应用

3.1 农田灌溉、防洪排涝工程

我国的泵结构有着很大的用处，尤其是从历史的角度而言，我国的泵站结构可以有效的保障农业的高产和稳产，对于抗洪救灾等众多事件中有着较为重要的作用。泵站应用于农田灌溉、防洪排涝等工程当中，用于提高和改善人民的生活水平、改善生活条件，促进国民经济的稳定发展。

3.2 跨流域调水工程

泵站对于跨流域调水工程起到了许多关键性的作用，尤对于我国的跨流域调水工程而言，泵站的结构较为关键，南水北调的工程较为有特点，其流量大，运行时间长，要求相关泵站具有排洪排涝的作用，并对于泵站的运行程度与效率有着更高的要求。所以在我国的跨流域调水之中，对于泵站的应用要求将会更加严格，表1为南水北调选址设计表，其扬程量较大，南水北调东线一期的工程有13个不同特点的泵站，对于泵站的施工难度也较大。

表1 选址数据图

4.结语

通过上文的分析和探讨，我们不难发现，对于泵站结构设计的重要性和复杂性应当进行一个详细的考虑，泵站结构设计施工过程本身会受到很多因素的影响，因此，在实际施工当中，必须良好明确泵站结构设计工程的全面落实，因此，不论是国家还是有关企业，都应当对泵站结构设计质量控制更加重视和关注，对能够解决问题的有效措施进行总结，并且加以完善，在最大程度上避免影响质量的因素存在。在具体的泵站设计工作中要强化结构设计，要以科学、合理的结构来确保泵站的整体稳定与安全运行。