CN110984352A - 软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构及其施工方法。本发明采用钢板作为集水井井壁外立面模板，同时兼做永久性集水井外壁，集水井外壁钢模下沉后进行集水井垂直基坑开挖，开挖完成、浇筑素混凝土垫层后，集水井外壁钢模内侧的钢筋混凝土井壁、井底板与泵站底板钢筋同步绑扎、混凝土同步浇筑，形成整体结构。本发明可避免大面积斜坡开挖和基坑降水，降低施工难度；降低集水井施工对泵站底板施工的影响，提高工程整体施工速度；减少土方开挖和集水井钢筋混凝土用量，节省投资。

Description

软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及水利工程的泵站集水井结构及其施工方法，尤其是涉及软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构及其施工方法。

背景技术

泵站集水井通常布置在泵站底板下，靠近进水流道，其主要作用为：泵站正常运行期间收集进出水口与流道连接处的法兰及水泵接头处的渗水，泵站检修期间收集流道和泵体内的水，并通过设在集水井底部的抽水泵将水排出。泵站集水井的尺寸，主要与泵站泵型、底板面高程及上、下游水位有关。相对于泵站，集水井尺寸虽然不大，但由于集水井位于底板下，要进行集水井施工，基坑开挖至底板底高程后，在集水井部位需进一步挖深。传统的泵站集水井一般采用放坡式钢筋混凝土结构，与泵站底板连为整体，一次性浇筑，整体性较强，结构安全度较高。但沿海地区泵站大多建在深厚多元软土地基上，地基含水量、孔隙比大，抗剪强度、渗透性低且压缩性、敏感度高，软土地基上放坡式集水井存在如下缺点：

(1)泵站水泵安装高程低，其底板一般较河底低，为达到收集泵房渗水的目的，集水井势必比泵房底板还要低，因此，其集水井基坑需在底板开挖底高程基础上继续挖深。为避免边坡坍塌，软土地基基坑开挖坡度需放缓，四周放坡开挖面较大，导致工程土方量增加。

(2)沿海地区软土地基地下水位高、地基含水量大，集水井基坑开挖及混凝土浇筑时，坑内不能有积水，基坑开挖越深越大，排水要求越高，甚至要采取井点降水。

(3)集水井放坡开挖，斜坡位置钢筋配置及混凝土浇筑的难度增加。

(4)集水井对泵站底板施工有一定影响，集水井施工难度增加将导致泵站整体施工周期延长、工程造价升高。

因此，有必要改进泵站集水井设计思路，简化集水井施工程序，降低施工难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构及其施工方法，以降低集水井施工难度，减少集水井基坑开挖量，从而达到改善泵站底板施工条件、加快施工进度、降低工程造价的目的。

本发明通过如下技术方案来实现：软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构，主要由集水井外壁钢模、钢筋混凝土井壁和钢筋混凝土井底板组成，所述集水井外壁钢模由钢板焊接成整体，可通过加固角钢焊接；集水井外壁钢模作为集水井井壁施工的外立面模板，同时兼做永久性集水井外壁；所述钢筋混凝土井壁的上端与泵站底板相连接，下端与钢筋混凝土井底板相连接，泵站底板、钢筋混凝土井壁和钢筋混凝土井底板同步浇筑形成整体结构。

所述集水井外壁钢模，中间可适当增加肋条，以增强钢模整体刚度，使其在吊装、下沉、土体开挖过程中不致变形。

所述集水井钢筋混凝土井壁可根据需要制成方型、圆型或椭圆型断面。

上述软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构的施工方法，包括以下步骤：

S1，集水井外壁钢模制作：经钢板下料、切割、焊接，制作完成集水井外壁钢模；对集水井外壁钢模进行校正，并喷涂防腐涂层。

S2，集水井外壁钢模吊装、下沉：将集水井外壁钢模吊装、下沉至设计标高。

S3，土体开挖：进行集水井外壁钢模内土体开挖，若集水井外壁钢模发生倾斜，需及时纠偏到位。

S4，浇筑垫层、清凿桩头：开挖完成后，浇筑素混凝土垫层；人工清凿超浇钢筋混凝土灌注桩，钢筋混凝土灌注桩桩头混凝土应露出垫层。

S5，钢筋绑扎、混凝土浇筑：钢筋混凝土井壁、钢筋混凝土井底板与泵站底板同步开展钢筋绑扎，并架设集水井内壁模板，同步浇筑钢筋混凝土井壁、钢筋混凝土井底板与泵站底板。

S6，拆除集水井内壁模板，集水井成形：待钢筋混凝土井壁、钢筋混凝土井底板与泵站底板的混凝土强度达到要求后，拆除集水井内壁模板，集水井成形。

本发明的有益效果是：

(1)集水井开挖量减少，施工难度降低。集水井外壁钢模下沉后即可进行垂直基坑开挖，避免大面积斜坡开挖和基坑降水；集水井外壁钢模厚度薄、重量轻，起吊方便；无斜坡段，钢筋绑扎、混凝土浇筑难度低。

(2)结构整体性好。集水井与泵站底板钢筋同步绑扎，混凝土同步浇筑，结构整体性强。

(3)施工速度快，节省工程投资。本发明可降低集水井施工对泵站底板施工的影响，提高工程整体施工速度；减少土方开挖和集水井钢筋混凝土用量，节省工程投资。

附图说明

图1是本发明实施例提供的软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构的平面图；

图2是图1的I-I剖视图；

图3是图1的Ⅱ-Ⅱ剖视图。

图中：1-集水井外壁钢模；2-加固角钢；3-钢筋混凝土井壁；4-钢筋混凝土井底板；5-素混凝土垫层；6-泵站底板；7-钢筋混凝土灌注桩；8-钢格栅盖板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术实施方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明主要应用于软土地基。

如图1至图3所示，本发明泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构由集水井外壁钢模1、加固角钢2、钢筋混凝土井壁3、钢筋混凝土井底板4组成，集水井外壁钢模1由加固角钢2焊接形成整体，钢筋混凝土井壁3和钢筋混凝土井底板4与泵站底板6的钢筋同步绑扎、混凝土同步浇筑，形成整体结构。

本发明提供的钢壳式钢筋混凝土集水井结构施工方法如下：

在施工泵站底板素混凝土垫层5和钢筋混凝土灌注桩基础7(超浇0.8～1m)后，采取以下步骤：

S1，采用1cm左右厚Q235钢板和∠30×30×3Q235角钢，经下料、切割、焊接，制作完成方筒形集水井外壁钢模1。为进一步增强钢模刚度，使其在吊装、下沉、土体开挖过程中不致变形，集水井外壁钢模1中间适当增加肋条。集水井外壁钢模1制作完成后，进行校正，并喷涂防腐涂层。

S2，集水井外壁钢模1吊装、下沉至设计标高。

S3，进行集水井外壁钢模1内土体垂直开挖，至素混凝土底高程。土体开挖过程中若发现集水井外壁钢模1倾斜，需及时纠偏到位。

S4，开挖完成后，浇筑素混凝土垫层5，素混凝土垫层5的混凝土强度等级为C15。人工清凿超浇钢筋混凝土灌注桩7，钢筋混凝土灌注桩7的桩头混凝土露出素混凝土垫层5约10厘米。

S5，同步开展钢筋混凝土井壁3、钢筋混凝土井底板4与泵站底板6钢筋绑扎，将灌注桩7桩头出露主筋弯折为放射状并与钢筋混凝土井底板4的钢筋绑扎。架设集水井内侧木模板，与泵站底板6同步浇筑混凝土，混凝土标号与泵站底板6的混凝土一致，混凝土强度等级为C30。

S6，待混凝土达到强度要求，拆除集水井内壁木模板，集水井成形。根据运行管理需要，集水井上可设置钢格栅盖板8。

上述实施例结合附图对本发明进行了描述，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，用等同替换或者等效变换方式所获得的技术方案，这些均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构，其特征在于：它包括集水井外壁钢模、钢筋混凝土井壁和钢筋混凝土井底板；所述集水井外壁钢模由钢板焊接成整体，集水井外壁钢模作为集水井井壁施工的外立面模板，同时兼做永久性集水井外壁；所述钢筋混凝土井壁的上端与泵站底板相连接，下端与钢筋混凝土井底板相连接，泵站底板、钢筋混凝土井壁和钢筋混凝土井底板同步浇筑形成整体结构。

2.根据权利要求1所述的软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构，其特征在于：所述集水井外壁钢模的中间设有肋条。

3.根据权利要求1所述的软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构，其特征在于：所述集水井外壁钢模由钢板通过加固角钢焊接成整体。

4.根据权利要求1所述的软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构，其特征在于：所述钢筋混凝土井壁的横断面为方型、或圆型、或椭圆型。

5.根据权利要求1所述的软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构，其特征在于：所述集水井的井口上设置有盖板。

6.根据权利要求1至5任一项所述的软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构的施工方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1，将钢板下料、切割、焊接，制作完成集水井外壁钢模；对集水井外壁钢模进行校正并喷涂防腐涂层；

S2，将集水井外壁钢模吊装、下沉至设计标高；

S3，进行集水井外壁钢模内土体开挖，若集水井外壁钢模发生倾斜，需及时纠偏到位；

S4，开挖完成后，浇筑素混凝土垫层；人工清凿超浇钢筋混凝土灌注桩，钢筋混凝土灌注桩桩头混凝土应露出垫层；

S5，对钢筋混凝土井壁、钢筋混凝土井底板与泵站底板同步开展钢筋绑扎，并架设集水井内壁模板，同步浇筑钢筋混凝土井壁、钢筋混凝土井底板与泵站底板的混凝土；

S6，待钢筋混凝土井壁、钢筋混凝土井底板与泵站底板的混凝土强度达到要求后，拆除集水井内壁模板，集水井成形。

7.根据权利要求6所述的软土地基泵站钢壳式钢筋混凝土集水井结构的施工方法，其特征在于：所述步骤S1中，将钢板下料、切割、焊接，制作完成集水井外壁钢模后在集水井外壁钢模中间适当增加肋条。

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