大中型泵站工程结构优化设计研究

姜凯

河北省水利水电勘测设计研究院集团有限公司 天津 300250

摘要：目前我国经济水平和科技水平的快速发展，我国水利行业发展也十分快速。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。

关键词：水利泵站；工程建设；规划设计；施工管理

引言

泵站的结构型式、结构尺寸、地基处理、主要病害等方面的特点，研究了影响泵站工程安全及工程造价的关键因素。选择代表性典型工程，采用现代数值分析方法对泵站结构进行安全可靠性方面的敏感性计算分析，找出影响泵站工作性态的关键性控制指标。采用现代设计方法，构建泵站工程结构整体优化设计数学模型，对泵房整体结构进行结构尺寸优化设计、结构布置优化设计以及材料分区优化设计，提出科学合理的泵站工程结构优化设计方案。同时，总结水工、土木工程结构及材料领域最新开发的新材料、新工艺的特点，将其引入到泵站结构工程的设计与建造中的可行性与有效性研究中。最终形成大中型泵站工程主体结构安全可靠性计算分析与优化设计的科学体系。

1规划设计

水利泵站工程的整体规划工作对于工程整体建设有着非常重要的作用，同时工程的建设相对比较繁琐，需要注意的要点较多。首先，要注意工程施工条件的控制，注意工程建设场地的条件以及周围的交通状况等；其次，要注意施工倒流，关注导流方式、导流标准的控制；之后要注意主体工程施工管理，做好施工进度计划等工作，这才能够保证工程的效率与进度。工程建设的设计工作需要加强勘测工作。依靠勘测工作所获得的各项数据、资料等，不断完善设计规划，提高规划设计的精准性与可靠性。工作需严格结合相关法律、法规以及企业自身的工作要求，将工程建设质量摆在首要位置，保证勘测设计质量能够达到水泵站工程质量与安全的各项要求。之后做好设计文件和图纸的审核工作，并做好技术交底。及时掌握施工现场的实际情况，针对可能出现的变更及时采取应对措施，保证最终水利泵站工程的质量评定与验收工作能够满足要求。

2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。

3泵站结构设计应用

3.1机电设备的安装施工管理

机电设备安装施工前，首先需要相关施工人员充分了解相关安装方案、土建设计等，并制定科学的施工方案，了解施工质量检查程序及施工过程的控制措施以及相关施工工艺与技术要求，结合工程实际，明确施工工序。其次，要对机电设备安装施工过程做好科学管理。实际安装过程中需结合泵站设计要求，设置起吊设备，并做好泵站的日常检修工作。主水泵的安装工作要注意保证其基础中心线、安装基线的偏差处于合理范围内，同时在主水泵稳位前，做好地脚螺栓孔清理工作。泵房车间闸阀及进出水管道的安装连接是一项重要工作，注意防腐蚀，提高闸阀的灵活性。

3.2上下游翼墙的施工技术

对于中小型泵站工程施工而言，为使得工程的整体结构较为稳定，一般要在翼墙两侧实施模板的加固，为保障加固效果，一般需由专业人员在现场进行钢管脚手架的搭设来完成的，这种脚手架搭设下，对模板的加固效果十分理想，墙体与墙体之间的支撑处理中，一般会选用这种方式，能够使得墙体模板的刚度、整体性都得以提升。在钢筋成型以后，将这些钢筋材料运输到指定的工程区域，在专有的操作平台上实施钢筋的绑扎，在全部的绑扎工作结束且达到了施工要求后，统一进行临时固定混凝土的拌制，并将所拌制的混凝土泵送入模。当开展全断面的浇筑作业时，采用的是水平分层浇筑的方式，分层厚度需保持在50cm以内。在使用插入式振捣器来进行墙后土方的填筑时，需安排专业人员负责进行墙身位移等的实时、动态监测，一旦相应的参数超出了正常标准，填筑作业要立即停止，对这些异常原因加以分析和处理以后，再继续填筑。立面施工作业开展的过程中，应遵循相应的顺序，依次开展灌注桩基础、封底混凝土和底板、墙身的处理，底板立模的过程中，最好采用大钢模板的施工作业方式，并由专业人员负责钢管围柃的精准定位，为提升结构整体性和稳定性，针对墙身与底板之间的接缝，需进行键槽的安装，并对该表面实施凿毛处理，利用全新镜面竹胶钢框、大模板组合方式，来使得立模的拼装质量更佳。

3.3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。

3.4提高操作人员综合素质

水工泵站建设涉及的工程、社会领域极为复杂，施工难度较大，对泵站建设中操作人员的综合素质要求较高。施工人员的综合素质对工程建设的效率与质量影响较大，现状问题是水利工程施工单位的施工人员，大部分为未经专业学习的社会用工人员，并且缺乏全面完善的岗前培训，实际施工中操作人员对操作规程、机械设备工作原理与施工技术不熟悉、操作技术不熟练等问题，严重影响泵站建设的质量与效率。因此，通过加强操作人员综合素质管理，提供稳定的施工人才，提高水工泵站建设的质量与效率。

结语

近年来，我国的泵站施工项目日渐增多，由于此类工程特殊的功能，在各个施工作业进行时，对于施工工艺和技术的要求非常高，为保障泵站建设质量，工程企业要严格遵守施工的注意事项和技术规程，保障施工的规范性。

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