泵站結構設計中應該把握的關鍵問題探析

摘 要：當前生活與生產中用水出現了迅速增加的趨勢，進行泵站設計、施工成為市政工程建設的一項主要內容。該研究以泵站結構設計工作為平臺，提出了科學控制泵站結構設計的理念，在結合泵站結構設計實際與經驗的前提下，分析了泵站結構設計中模型計算、荷載計算等要點，提供了泵站結構設計的基本原則，重點強調了泵站結構設計應該突出和把握的防腐設計、設計施工配合等關鍵問題，希望為泵站結構設計工作的不斷完善與提升有所借鑒。

關鍵詞：泵站結構設計 模型計算 荷載計算 伸縮縫 設計施工配合 原則 防腐

中圖分類號：TH137 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）04（b）-0204-01

泵站是城市生產生活調配水資源的重要設施，是整個市政工程中關鍵的結構與節點，在城市化發展趨勢和特點逐步顯現的今天，泵站的設計、施工成為影響城市生活與生產的關鍵性工作。在具體的泵站結構設計工作中應該從模型計算、荷載計算等主要工作出發，堅持泵站結構設計的經濟、安全和優化原則，構建泵站結構設計現代化的體系，在做好伸縮縫控制，控制好混凝土結構防腐性能，設計施工配合等關鍵性工作的基礎上，提升泵站結構設計的質量，實現對市政工程建設、城市化發展的有效支撐與保障。

1 泵站結構設計的主要工作

1.1 泵站結構的模型計算

在泵站結構設計過程中要根據泵站的結構特點與功能構成劃分為易于計算的部分，進而建立起設計與運算的數字模型。泵站地下部分以鋼筋混凝土為建模標準，垂直壁板的計算過程中要注意長寬比，低于0.5的地下部分以單向板結構計算，大于0.5的地下部分以雙向板計算；泵站地上部分以框架結構為建模標準，要注意模型構建的合理性和結構的完整性。

1.2 泵站結構荷載的計算

要根據泵站設計的基本要求和工程實際，對泵站結構進行平面計算，要重點做好泵站自重、土壓、活荷載、靜水壓力、工作荷載等與泵站結構和強度相關的計算，以便確保泵站結構符合建設的實際情況和運行的基本要求，從負荷能力與抗荷載能力上確保泵站的穩定。

1.3 泵站結構設計的原則

一是，泵站結構設計要堅持適當原則，泵站結構設計應該滿足當前的工程實際和施工技術水平，以此來確保泵站結構設計的可行性，要盡量控制泵站結構的合理性，受力的明確性，真正實現泵站結構設計的安全與經濟等目標。二是，泵站結構設計要堅持安全原則，在泵站結構設計中要通盤考慮地基的穩定性、土壤性質，避免出現泵站結構施工中大量挖掘和填埋，在妥善利用地形地利的情況下，做到泵站結構的安全。三是，泵站結構設計要堅持優化選型原則，要通過泵站結構設計工作來控制整個泵站的結構尺寸，減少泵站結構出現過多的裂縫影響結構功能，同時提高泵站結構對震動、溫差、負荷的抵抗能力，確保泵站結構的強度。四是，泵站結構設計要堅持經濟性原則，泵站結構設計過程中應該結合施工當地的特點，采用因地制宜的措施與方法，控制泵站結構建設的成本，例如：在泵站結構設計中要注意到材料的選擇，通過就地取材來降低泵站結構的建設造價，從成本上進行深入的控制和合理的設計。

2 泵站結構設計應該突出和把握的關鍵問題

2.1 強化泵站結構混凝土防腐性能設計

設計工作中應根據泵站混凝土結構的特點做好各方面的處理和強化，做到對腐蝕作用的有效防治。一方面要做好泵站混凝土結構溶解性腐蝕的防治設計，要在設計中控制混凝土pH值，避免在pH值超標而出現腐蝕性離子的溶解，預防泵站混凝土結構外部的“泛鹼”，控制腐蝕性離子對鋼筋、混凝土結構的腐蝕，確保泵站混凝土結構的強度與耐久性。另一方面要做好泵站混凝土結構周圍土壤腐蝕的防治設計，在設計中根據土壤中存在的硫酸根、碳酸根、氯酸根離子的特點，采用化學防護和物理保護向結合的措施，確保混凝土結構的性能，控制鋼筋腐蝕的速度，做到從設計的角度實現泵站混凝土結構的高抗腐蝕性能。此外，在設計中可以應用防腐涂料來對抗混凝土腐蝕問題，例如：可以在設計中增加噴涂防腐涂料——環氧粉末，以此來達到提高泵站混凝土結構的抗滲性和防腐性，使泵站混凝土結構對鹽堿、水分、二氧化碳等腐蝕性物質的抵御能力大幅度提升，做到對混凝土結構的保證，進而從設計的角度提高了泵站結構抗腐蝕性能。最后，在設計中還可以通過規范施工技術來做到對防腐蝕性能的提升，例如規范施工環境，加強混凝土表面等方式都可以實現對腐蝕的有效防治。

2.2 強化泵站結構設計施工間的配合

泵站設計牽涉的專業較多，工藝較復雜，各專業之間的配合就顯得尤為重要。工藝及通風、配電等各專業應與土建專業多溝通，例如：池壁與池壁之間、壁板與底板之間的構造加腋（八字角）要求；如水工藝不允許加腋，應向土建設計人員講明。對于各專業設備需要在板上或池壁上開洞的位置，應提前與土建設計人員溝通，避免與結構發生沖突。另外，土建設計人員應盡量滿足水工藝要求，以設計規范為依據，專業之間互相配合，對一些構造措施應區分情況，靈活掌握。設計與施工緊密相連，設計應切合施工、方便施工。例如：水池施工為便于支模及澆筑混凝土，一般在離池底及加腋以上300～500 mm處留置施工縫，設計人員應考慮施工要求，在此范圍內避免設計有預留洞、預埋管、懸挑梁板等。設計應多了解新的施工工藝、新材料、新技術、新方法。

3 結語

在具體的泵站設計工作中要強化結構設計，要以科學、合理的結構來確保泵站的整體穩定與安全運行，應該將泵站的功能、城市未來發展、施工實際等環節做到通盤考量，從方案、地基、材料、工藝等方面出發做到對泵站結構的有效強化，以此來實現泵站在結構的上的價值與意義，達到對市政工程科學化設計、合理化建設的有效支撐。

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