淺析涇惠渠灌區徐木泵站更新改造施工方案

黃 偉

（陜西省涇惠渠管理局 陜西 三原 713800）

1 概況

位于咸陽市三原縣境內的涇惠渠灌區徐木抽水灌溉系統工程，為水庫和渠道結合供水泵站，為4級抽水，承擔著咸陽市三原縣、渭南市富平縣、西安市閻良區的農田灌溉任務。灌區地處渭北塬區，屬大陸性半干旱季風氣候區，冬季干燥嚴寒，夏季炎熱多雨，四季分明。多年平均氣溫13.4℃，最冷月平均氣溫-5.6℃，最大凍土深度0.41m。最大風力9級，平均風速1.8m/s。全年日照時數2200小時，無霜期232天。年蒸發量1212mm。徐木抽水灌溉系統總灌溉面積為37.16萬畝，其中一級西郊水庫泵站灌溉27.36萬畝，二級站本級無灌溉面積，三級站本級灌溉8萬畝。徐木二級泵站位于咸陽市三原縣和渭南市富平縣交界的黃土塬坡底部。引水水源由涇惠渠渠首樞紐通過一支渠調度供水。

2 泵站存在問題

2.1 泵站房屋破敗不堪，嚴重影響灌溉設施安全

徐木抽水灌溉系統四級泵站均為上個世紀70年代建設，特別是二、三級站，房屋基本上還是瓦房，房屋破損嚴重，陰暗潮濕，且部分房屋出現漏雨現象，不僅威脅到灌區設施安全運行，而且還影響到職工的生產、生活，已經難以適應現今的灌區發展需求，急需對其進行翻新改造。

2.2 資源浪費嚴重

由于二級泵站僅是向三級泵站抽水，無灌溉面積，加大了資源浪費。根據新時期灌區發展需求和節約成本的要求，可對兩站進行合并建設，即拆除徐木二、三級泵站，在二級泵站原址上兩站合并，擴建泵站進水部分、主副廠房、壓力管道和出水池，新建泵站設計流量3.6m3/s，共裝有臥式雙吸離心泵4臺套，總裝機功率7500kW，這樣既可以節約人力、物力，又可節約資源，保證主灌區灌溉需求。

2.3 引水渠道淤積嚴重，過路渠為明渠，嚴重影響過往群眾安全出行

根據現今灌區發展方向和兩站合并的要求，需對構筑物進行全部改造，主要包括引渠改造段、過路暗涵、進水擴散段、進水閘、流道和進水池等。

3 建設內容及工程地質

3.1 建設內容

拆除徐木二、三級泵站及其相關附屬設施，在二級泵站原址上新建徐木二級泵站。主廠房內機組布置采用4臺機橫向單列半坑式布置，自灌式吸水，采用6m柱距，主廠房地坪以下為鋼筋混凝土擋土墻式結構，以上為排架結構。屋面采用預應力大型屋面板。面積531.25m2，地上部分高度12.00m，地下部分深度6.30m。副廠房在主廠房西側貼鄰布置，為單層鋼筋砼框架結構，面積254.20m2，地上一層，高度4.5m。進水構筑物部分包括引渠改造段、過路暗涵、進水擴散段、進水閘、流道和進水池等。擴散段后為進水閘段，首部設置兩臺回轉式格柵清污機，中間為檢修平臺，后面為四孔進水閘門。壓力管道出主廠房后斜向東北穿過原站址，再沿原有管坡上塬，沿原二三級間的引渠線路埋設至出水池。壓力管道共2條，管徑分別為 DN800和DN1200，單線長度約1650m。壓力管道分為兩段，壓力大于0.6MPa的采用球墨鑄鐵管，小于0.6MPa的采用預應力鋼筋混凝土管道。鋼管出水采用虹吸式真空破壞閥斷流方式。

3.2 工程地質

徐木二級、三級站位于陜北黃土高原南緣地帶，地形主要以黃土梁和黃土峁為主，沖溝較發育，塬邊多被改造為梯田，區域構造以隱伏基底斷裂為主，活動較微弱，地震基本烈度為Ⅶ度。建筑場地類別為Ⅲ類，廠房地基土為黃土狀壤土和古土壤，呈可塑狀態，具中等壓縮性，不具濕陷性，屬中軟土。管坡上部為素填土，已發生變形和局部滑塌，具中等壓縮性。部分地段基土按自重濕陷性Ⅱ級場地設計。另一部分地段按非濕陷性Ⅱ級場地設計。出水池位于黃土塬邊，上部黃土和古土壤為堅硬～硬塑狀態。具高壓縮性和弱透水性，屬中軟土。下部黃土狀壤土和古土壤層為堅硬狀態，具高壓縮性和微透水性，屬中硬土，為自重濕陷性Ⅱ級。徐木二級站工程廠房地下水位埋深1.0m～4.3m，主要為渠道滲水，地下水為HCO3--CO32--k+-Na+型水，對砼無侵蝕性。

4 主要工程項目的施工方案、方法與措施

根據本工程特點、發包人控制性工期要求及施工強度，擬劃分2個施工作業區。即泵站作業區和管線作業區。泵站施工區遵循“由里向外、先地下后地上、先土建后安裝、先室內后室外的原則，進行組織施工。管線施工區擬劃分3個施工作業段。即樁號0+000～0+351.45為第一施工區段，計劃從下向上施工；樁號0+351.45～0+1182.734為第二施工區段，計劃從0+967.321處向兩端同時施工；樁號1182.7340～0+1642.28為第三施工區段，計劃從1182.7340處至終點1182.7340單向施工。

4.1 水工建筑

本項目主要包括泵站主副廠房、流道、進出水池、暗涵、廠區護坡、廠區道路、生產和消防水池、管線工程等，開挖總量12.8萬m3。開挖泵站主廠房采用挖掘機分臺階開挖，自卸汽車運至棄渣場，管線開挖采用機械開挖，除預留回填土方外，其余全部運至棄渣場，泵廠廠區邊坡開挖采用從上向下機械開挖，自卸汽車運輸。

4.1.1 施工圍堰

泵站圍堰采用編織袋裝土圍堰，中間為夯實土，上下游采用編織袋裝土圍護，共兩處，即進水渠及出水池處。圍堰高2m，底寬3.5m，頂寬1m。

4.1.2 排水

泵站主廠房地下水位埋深1.0m～4.3m，主廠房水泵電機層及流道進水池埋深為現地坪下7m，開挖時采用大開挖，在建筑物地基外2m，根據出水量布置排水坑6處，以滿足施工的需要。管線工程施工排水主要為雨水，可在施工區外修筑臨時排水溝，雨季沿線布置集水坑，抽排基礎集水。

4.1.3 泵站主廠房砼底板施工

底板砼全部使用鋼模支立，模板加固采用倉內鋼筋拉接的方法。砼拌和必須按照試驗部門簽發并經審校的砼配料單進行配料，且配料量要以重量計，拌和時間要通過試驗確定，底板砼采用串筒輸送。砼振搗采用平板振動器。

4.1.4 泵站水泵電機層墻體施工

由于豎向鋼筋在7.5m左右，因此綁扎前應搭設內外簡易腳手架，豎向鋼筋經垂球檢驗垂直后鋼筋上部固定在腳手架上，以保證豎向鋼筋垂直，水平筋應拉線綁扎。雙層鋼筋網之間應設置撐鐵，以固定兩片鋼筋網間距，撐鐵長度等于兩層網片的凈距，布置間距為每m2設4根。鋼筋網片綁扎時可隔點以梅花分布綁扎。墻柱模板工程以定型鋼模為主，型號主要為P3015，分三次立模，模板每次立2.5m高，中部留檢查口，砼人工入倉，采用插入式振搗器振搗，每層澆筑高度按2m～2.5m考慮。

4.2 泵站副廠房及綜合樓工程

4.2.1 基槽開挖

機械開挖至基底上30cm左右進行人工修整，留10cm土層待驗槽后澆筑墊層前一次性清理到位。為防止雨天基槽受浸泡，周邊設置排水明溝，并配設集水坑及時抽水。

4.2.2 墻體砌筑

磚墻掛線砌筑，兩邊立皮數桿，上下錯縫，內外搭砌，混水墻中長度大于或等于300mm的通縫每間不超過3處，且不得位于同一面墻體上。磚砌體的灰縫應橫平豎直，厚薄均勻。水平灰縫厚度宜為10mm，但應控制在8mm～12mm之間。

4.2.3 土方回填

回填土嚴禁有腐殖土、淤泥質土、植物根系，對此均進行清除，并使土的含水率在最優含水量范圍內，基本按“手握成團，落地開花”為宜。控制每層虛鋪厚度在200mm～250mm，壓實遍數為3～4遍。

4.2.4 鋼筋砼工程

在鋼筋下料前，應先由施工單位的技術人員根據設計圖紙鋼筋圖，按不同的結構部位，不同構件繪出各種形狀規格的單根鋼筋，并加以編號，然后分別計算其下料長度、根數、填寫配料單，做好鋼筋翻樣工作。鋼筋放樣后，按不同的結構部位、不同的規格填寫配料單送到加工場，由專人負責核單，安排加工。在基礎底板混凝土施工時，必須考慮混凝土散熱的問題，防止出現溫度裂縫。墻體施工縫處宜留置企口縫，或按設計要求留置。墻柱甩出鋼筋必須用塑料套管加以保護，避免混凝土污染鋼筋。

4.3 管線工程

工程包括預應力鋼筋砼管DN800 0.6MPa120m，預應力鋼筋砼管DN1200 0.6MPa120m，球墨鑄鐵管DN8002.5MPa 1482m，球墨鑄鐵管DN12002.5MPa 1482m，鎮墩混凝土2230m3，虹吸真空破壞閥2臺。球墨鑄鐵管安裝工序為測量定位、溝槽開挖及清槽、打墊層、管道吊裝、管道及管件安裝、管側及管頂土方回填和水壓試驗。預應力鋼筋砼管安裝采用新工藝砂基礎進行管道鋪設，施工工序為挖槽—砂基礎—安管—檢查井砌筑—回填。

4.4 金屬結構安裝

4.4.1 水泵電機安裝

本泵站主機泵組為臥式，安裝時采用先水泵后電機，先固定件后轉動件的規律進行安調，安裝過程中必須嚴格控制固定部分的高程、水平度、垂直度，轉動部分的軸線同心、徑向擺度及各部間隙，安裝時使用站內橋式吊車，每道工序要由監理認可。

4.4.2 水泵安裝

機組基礎檢驗合格后，對基礎表面鑿毛、清掃，對地腳螺栓預留孔作拉毛處理，并放出機組縱橫中心線。懸掛式吊車吊起水泵，并穿入地腳螺栓，選好位置安放臨時墊鐵組，用四點吊線法將水泵逐個就位。拆除泵蓋螺栓，打開上泵蓋，取中開底墊做調整檢驗。

4.4.3 電動機安裝

電動機為整體供貨，安裝前應進行清理工作。檢查轉子與定子鐵芯的氣隙。若不符合要求，則按要求進行調整。檢查定子鐵芯內有無異物，繞組有無劃傷、破損。

4.4.4 橋式起重機軌道安裝

放線后，根據所測標高，添加所需的墊板。軌道上位，軌道找正、定位、緊固，使用彈簧秤對鋼直尺施以150N拉力測量軌距，軌道要可靠接地，其接地電阻小于4歐姆。

5 結語

根據灌區生產發展需求，徐木抽水泵站改造工程主要包括進水構筑物部分、主副廠房、壓力管道和出水池等。工程主要工程量為土方開挖12.8萬m3，鋼筋制安613t，混凝土澆筑 7807m3，球墨鑄鐵管2994m，預應力鋼筋砼DN12000.6MPa 160m，格柵除污機2臺，啟閉機4臺，閘門4孔，各種水泵 6臺，電機T1250-4/1180N=1250kW安裝2臺，電動硬密封蝶閥10臺，蓄能罐式液控止回蝶閥4臺，雙法蘭式限位伸縮接頭10套，電磁流量計4臺，吊鉤橋式起重機1套，稀油站及配套管路XYZ-125型1套，10kV高壓柜10面，0.4kV低壓柜4面，變壓器3臺，高壓電纜380m，低壓電纜1330m，主副廠房1座、綜合樓1座，水處理室1座，值班室1座，及變電設備基礎1處。工程建設完工后，將極大地提高灌區灌溉功效。陜西水利