結(jié)合工程實(shí)例淺析泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

張雪娜

摘要：隨著市政建設(shè)快速發(fā)展，給排水工程加大建設(shè)，地下泵房的配套工程大量涌現(xiàn)。本文通過天津市獨(dú)流減河北堤路地道泵站工程淺析泵站設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路及要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：泵站工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、泵站工程概況：

本工程位于天津市西青區(qū)大杜莊村，東鄰津浦鐵路。泵站長(zhǎng)23.85m，寬7.10m，高6.10m。

2、查閱地勘資料，了解場(chǎng)地重要指標(biāo)

（1）擬建場(chǎng)地未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)作用，場(chǎng)地相對(duì)穩(wěn)定，適宜建筑。

（2）擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g。擬建場(chǎng)地場(chǎng)地類別為Ⅳ類，不考慮地震液化的影響。

（3）擬建場(chǎng)地內(nèi)地下水為潛水類型，地下水穩(wěn)定水位埋深為現(xiàn)地表下1.30～3.10m之間，相當(dāng)于標(biāo)高0.40～0.59m?？垢≡O(shè)計(jì)水位按地面標(biāo)高設(shè)防。本場(chǎng)地季節(jié)性標(biāo)準(zhǔn)凍土凍深0.60m。

（4）本場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替的條件下具中腐蝕性。

（5）泵站落于4-1粉質(zhì)粘土，其承載力100kpa，下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)安全可行。

3、編制下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總說明

3.1.工程概況

3.2結(jié)構(gòu)安全等級(jí)及設(shè)計(jì)使用年限

3.3設(shè)計(jì)依據(jù)

3.4地基基礎(chǔ)

注明基礎(chǔ)采用的形式，基礎(chǔ)的持力層處于哪一個(gè)層，地基處理的方式及要求。

3.5鋼筋混凝土工程

材料

3.5.1確定混凝土等級(jí)：根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，本場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有 ①弱腐蝕性 ；根據(jù)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50046—2008）的相關(guān)規(guī)定，對(duì)結(jié)構(gòu)防腐要求如下：

1. 現(xiàn)澆鋼筋混凝土，混凝土強(qiáng)度等級(jí) ②C30 ，抗?jié)B等級(jí) ③S6 ，最大含堿量<3.0kg/m3，最大水灰比 ④0.50 ，最小水泥用量 ⑤300kg/m3 ，最大氯離子含量 ⑥0.10% 。為提高混凝土的防水性能，提高防腐、抗?jié)B、抗裂能力及澆筑質(zhì)量，構(gòu)筑物主體混凝土要求內(nèi)摻抗裂防水劑及阻銹劑，應(yīng)同時(shí)具有泵送、抗?jié)B、抗裂和微膨脹補(bǔ)償收縮功能。具體技術(shù)要求應(yīng)同時(shí)滿足JC474-2008《砂漿、混凝土防水劑》和JC476-2001《混凝土膨脹劑》標(biāo)準(zhǔn)要求。摻入比例由廠家試驗(yàn)確定，并由廠家提供可靠的性能質(zhì)量保證，摻加外加劑的混凝土應(yīng)滿足《混凝土堿含量限值標(biāo)準(zhǔn)》CECS53：93及《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GB50119-2003的規(guī)定。

2、鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度： ⑦底板、地梁50mm、其他35mm 。

3、⑧鋼筋混凝土管材產(chǎn)品應(yīng)為防腐管材，并達(dá)到防混凝土弱腐蝕性，防鋼筋中等腐蝕性要求。

4、砌體結(jié)構(gòu)：砌塊強(qiáng)度等級(jí)不宜低于MU10，砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M10。檢查井的內(nèi)外表面采用1：2水泥砂漿抹面。

5、素混凝土基礎(chǔ)、底板及包管，強(qiáng)度等級(jí)C25。

6、墊層：C20素混凝土。

7、埋入土中的混凝土結(jié)構(gòu)或砌體結(jié)構(gòu)、素混凝土基礎(chǔ)、包管及墊層表面采用環(huán)氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，厚度 ⑨≥300μm。

參照《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范》 “微腐蝕環(huán)境可按正常環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)”

3.5.2鋼材

確定鋼材等級(jí)、鋼筋的混凝土凈保護(hù)層厚度、鋼筋的接頭與搭接、鋼筋的錨固與彎折要求。此項(xiàng)均可參考常規(guī)做法。

3.6施工注意事項(xiàng)、基坑回填、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)均可按常規(guī)做法進(jìn)行說明。

4、荷載導(dǎo)算（地下水考慮0.5米深）

4.1、頂板：壓力出水池頂板，需工藝提供頂板壅水高程，此項(xiàng)目雍高較低為出地面500mm，所以向上的壓力不是最不利的工況。向下的荷載，需考慮施工堆載、人群壓力、自重等。恒載：2.0KN/m2活載：10KN/m2

4.2、側(cè)壁

恒載：（上端有覆土?xí)r，考慮成梯形荷載）

Q =20*1/3*0.5+6.7*10/3+6.7*10=92.7KN/m2

活載：q=20/3=6.67 KN/m2

4.3、底板

恒載：頂板重792.5KN；側(cè)壁重4182.25KN； 隔墻重255.95KN

梁： 283KN（即1根TL1+1根L1+4根L2＼4＼6+4根L5＼7+電纜溝）

門剛架、啟閉機(jī)重：估算、最終廠家確定

飛邊土重：20*（112-87.2）*5.8=2876.8KN

總重：（792.5+4182.25+255.95+283）/100=55.1KN/m2

活載：10 KN/m2

4.4、抗浮驗(yàn)算：

頂板、側(cè)壁、底板、隔墻重、梁、飛邊土等總重：9120.25KN

5、驗(yàn)算抗浮

浮力：10*5.8*110=6380KN；9120.25/6380=1.4

注：泵站底板面積>1000m2，驗(yàn)算抗浮時(shí)，土的容重需要分層計(jì)算。

6、地基承載力驗(yàn)算

計(jì)算地基承載力的前期工作，首先要查閱地勘資料明確自然地坪標(biāo)高、明確工藝提供的設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高。如果設(shè)計(jì)地坪為回填部分回填土，那么地基承載力驗(yàn)算時(shí)，埋深d 的確定需要注意——回填部分不能計(jì)入到埋深（詳見地基規(guī)范或天津地方規(guī)范巖土規(guī)范的有關(guān)規(guī)定）。

此項(xiàng)目工藝提供設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高為3.000m，地勘資料顯示自然地表標(biāo)高約為1.92m。表明設(shè)計(jì)地坪標(biāo)高需回填約1.08m，那么計(jì)算d時(shí)不能按照6.45m計(jì)算，d=6.45-（3.0-1.92）=5.07m

fao=fo+ηdγd（d-1.0）=100+1.0*8.99*（5.07-1）=136.57KN

γd加權(quán)土重度={0.5x18+（5.07-0.5）8}/5.07=8.99

ηd取1

7、構(gòu)件計(jì)算

7.1 DL2荷載倒算（取最大跨）：

恒載設(shè)計(jì)值q1：60*3*1.27=228.6KN

活載設(shè)計(jì)值q2：10*3*1.4=42KN

兩端鉸支，跨度6.6m計(jì)算彎矩為：=1/8*（q1+q2）*L*L=1474KN.M 得AS=3916mm

7.2 TL計(jì)算

作用在距離支座0.2m的位置處有集中荷載30KN， L=800mm，一端固定一端懸挑，彎矩：P*0.2=6KN

結(jié)束語

泵站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在市政給排水工程中的安全性不容忽視，加強(qiáng)學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)步驟及設(shè)計(jì)原理，對(duì)今后的類似工程提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范，GB -50046-2008，中國(guó)計(jì)劃出版社.