广州市增城区仙村镇鹅桂洲新电排站重建工程项目位于增城区仙村镇东江支流防洪堤上，工程建设任务为重建排涝泵站1座，本泵站治涝面积2.0 km2,设计流量3.75 m3/s, 设计安装3台机组，总装机容量250 kw。工程主要建筑物由进口段、前池、泵房、压力箱涵、出水箱涵、出口段等组成。泵站挡外江水防洪设堤，以20 a一遇洪水标准设计，建设范围防洪堤长42.5 m。泵站为堤后式布置，防洪设计标准为20 a一遇，堤防工程级别为4级，泵站排涝标准采用10 a一遇24 h设计暴雨1 d排干，泵站属Ⅴ等小(2)型。工程主要建筑物由进口段、前池、泵房、压力箱涵、出水箱涵、出口段等组成。泵房、压水箱涵和出水箱涵用Ф600灌注桩进行基础处理[1]。

本文以增城区仙村镇鹅桂洲新电排站重建工程主体工程施工为研究背景，探究排涝泵站主体施工中的基础工程、混凝土工程施工的关键技术要点和施工过程质量控制方案。

1、工程概况

1.1 工程任务

主要建设任务包括：重建鹅桂新站，设计流量3.75 m3/s, 采用1台350ZLB125G型与2台700ZLB125G型立式轴流泵，总装机功率250 kw。通过本工程的建设，缓解鹅桂州围内的涝灾问题，降低区域内涝灾害损失，提升区域排涝抗灾的能力[2]。

1.2 工程建筑物布置

根据现场地形情况以及考虑进出水水流流态，重建泵站站址选在堤段中部、在旧泵站西侧约30 m处，泵房布置于堤后空地上，自内而外分别为进口段、前池、泵房、压力箱涵、出水箱涵、出口段等。各建筑物布置分述如下[2]。

进口段：采用抛石护底，抛石护底厚1 000 mm, 宽7 m, 底宽2 m, 护面高程为-0.50 m。

前池：采用钢筋混凝土结构，顺水流方向长3.1 m, 坡度为1〯4;底板面高程为-0.50～-1.20 m, 同时两侧采用钢筋混凝土挡墙防护，墙顶宽度-0.5 m, 墙高1.2 m。

泵房：根据电排站布置结构形式、设计特征参数，本电排站共布置3台轴流式机组。泵房的结构是采用湿室型设计，与进水池共享建筑结构。它是一层的布局，它的下层是开放式的进水池，并且安装有水泵；进水池是采用钢筋混凝土栈桥式结构设计；根据最低水位0.50 m并结合水泵厂家提供安装尺寸参数确定底板面高程为-1.20 m; 现状室外地面高程3.50 m, 根据要求室内地面高程应高于室外0.1～0.3 m, 确定泵房室内地面高程3.80 m; 而楼层则安放着电动机，且设置了起重设备等[3]。厂房水泵层以上均采用钢筋混凝土框架结构，电动机及水泵均采用梁式支撑，厂房建筑面积为222.98 m2。

压力箱涵：水泵出水管接混凝土压力箱涵，采用两泵出水管汇集于一个压力水箱的方式，水箱尺寸为8.1×1.5 m(宽×高)渐变至2.0×1.5 m(宽×高),箱涵总长度10 m。对压力箱涵开挖段为保证堤防的质量，对回填压实后进行灌浆处理，共布置36个灌浆孔，灌浆深度为7 m。在箱涵进口端设直径为1.2 m的检修孔，采用钢筋混凝土结构。井壁厚0.3 m与出水箱涵整体浇筑。

出水箱涵：出水箱涵为钢筋混凝土结构，长7 m, 孔口尺寸2.0×1.5 m(宽×高);底板面高程1.90 m, 底板厚0.5～0.7 m, 边墩厚0.5～0.7 m, 顶高程2.90 m。闸门采用平面钢闸门，配LQ-80KN型螺杆启闭机启闭(手电两用)[3]。箱涵顶钢架与堤顶采用空心桥板相连，宽1.5 m。

出口段：进口段采用抛石护底，抛石护底厚1 200 mm, 宽2.5 m, 底宽1.3 m, 护面高程为0.90 m。

1.3 施工条件及特点分析

现有交通条件满足工程施工要求。泵站施工内容较集中。土料、砂砾料、块石考虑就近获取；施工用水直接从外江中抽取，用电可就近利用电网电源，柴油发电机组作为备用[4]。

根据工程建设性质及工程规模，项目区地形、地质条件，具有以下方面的施工特点：(1)工程施工地点集中，施工管理范围较小，施工地点交通、通讯条件，施工用水、用电条件均较便利。(2)施工要求技术性强，施工期短，施工场地小[4]。

2、主体工程施工

其主体工程施工项目有：(1)进水口段和前池；(2)泵房；(3)主厂房；(4)压力箱涵和出水箱涵；(5)防洪闸；(6)出水段。现拟定本工程各项目施工顺序如图1所示。

图1 主体施工顺序图   

2.1 桩基础工程

2.1.1 灌注桩施工

依照基底桩部署图的示意，自行量测各影像模型控制点以及桩位的坐标。在桩的中心部，置入30 cm长的钢筋桩，作为中心标志。每一个桩点外部都置有木质的控制标识，用水泥砂浆护裹木桩，防止意外撞击。在施工打桩的过程中，可以直接参照轴线控制点和木桩控制点以确认桩的中心点[5]。另外，外部的木桩控制标记也可以用于检查护套是否安置妥当。根据打桩的施工方向和每日预定的工作量，预先测量并设定当天所需打的桩位。

埋设护筒：在进行保护管安装的过程中，应确保钢质保护管的核心位置。其核心与桩的中心的误差不可超过50 mm, 而且保护管的斜率不能超过1%。一旦保护管安装正确，应当镜像性地、平均地四周回填黏土，并按层压实。当使用旋转钻机安装钢质保护管时，应先用稍大些的钻头钻到预定位置，拉出钻头后，再利用钻斗把保护管压到预定深度。

钻机就位及钻孔：在进行钻孔之前，先将钻渠设备调整至水平和垂直状况。接着展开钻塔，以使钻头的底部指路尖精确指向预设孔位的中心。

成孔检验：孔的形成检测要对立直度以及桩径进行核实，通过利用钢筋制成的孔位探查器进行全面的孔位勘察，保障孔的形成后桩的位置在任一方向上的宽度不会小于桩径。孔位探查器的尺度为3.0 m长，其宽度与桩径加上100 mm相等。依据规定，钻洞桩允许的偏斜度不超过孔深的1%。

清孔：在施工泥浆护壁法的桩基上，经过检孔合格后使用更换浆液的方式进行洗孔，并稍微抬起钻头，使其维持原有的泥浆密度以进行循环浮渣。接着输入清水进行持续的循环更换，部分孔底淤泥则采取泥浆泵抽出的方式进行洗孔。洗孔完成后，泥浆的相对密度应保持在1.03～1.10的范围，含砂率应低于2%,粘度应在17～20 Pa·s之间，并且胶体含量应超过98%。

验孔：分析积渣的厚度，经过首次孔洞清理后，用度量绳测量孔洞的深度。在钢筋笼吊装之后，需要进行第二次深度测量，通过两次测量结果相减可得到积渣的厚度。如果这个结果超过50 mm, 那么需要再次清理孔洞。关于垂直度和孔径的检查，使用孔洞探测器进行。

孔底持力层检测：当钻到预设的深度后，开始进行底部支承层的测试：取出岩石样本，并将其送入实验室以便分析和研究。只有在检测样本的质量达标后，才能继续进行接下来的建设工程。

钢筋笼的安装：首先需要确立孔洞的深度，然后立刻调试预先做好的钢筋笼，使其可以接触到孔洞的底端，接着借助汽车吊机将钢筋笼一一吊入孔内，在孔口的两节钢筋笼必须进行单面焊接，焊接的长度D应等于钢筋直径的十倍。钢筋笼进孔前，应装置单向注浆节流阀。悬吊钢筋笼时，要配合滑轮，并利用三点悬挂法，吊起需要保持稳定，防止在吊起过程中钢筋笼变形。工人在协助下放钢筋笼时，需瞄准孔位，保持钢筋笼垂直，以及轻轻放下防止钢筋笼和孔壁相碰，一旦下放过程中有阻碍，立即中止下放，切勿硬行推入。

水下灌注成桩：在执行水下注混打桩的工程过程中，必须在钢筋已经按照设计规格完成全面安装并且混凝土注灌区域符合规定的情况下，完成内部作业和验收手续，然后才能进行混凝土浇筑工作。下面两个关键步骤需要特别注意：首要的是，定位导管放入孔洞时，必须保证稳妥的密封环位置，并进行严密搏实工作，以确保最佳的密封效果；其次要做的是，保持导管在桩洞内位置居中，同时记录导管单独部分长度、总长度以及导管底部方位。待混凝土输入孔口后，必须检验其倾塌度和流动状况。

2.1.2 灌浆工程

本工程中充填灌浆共布置两排灌浆孔，梅花桩型布置，排距2 m, 孔距2 m, 分两序进行施工，造孔深度暂定7 m。按设计要求布孔，然后按要求造孔。造孔必须按序进行，分序施工。先施工上游排孔，后施工下游孔；先施工一序孔，后施工二序孔。钻孔必须垂直进行，偏移角度不应超过孔深的2%。钻孔过程应干燥进行，禁止使用清水冲刷式钻裂。

使用截段注浆技术，从下往上进行，下部套管的灌浆进行分段，每段长度可以在5～10 m之间。按分序加密的原则进行。土料是土坝坝体灌浆的主要材料，对土料要求如下：塑指数10%～25%;粘粒含量20%～45%;粉粒含量30%～50%;砂粒含量0～30%;有机质含量<2%;可溶盐含量<3%。料场储量应不少于需要量的2～3倍。在灌浆初期首先使用较稀的浆液，经过3～5 min以后再逐渐增加浆液浓度[6]。如果出现孔口压力降低和注浆管形成负压(压力仪表读数低于0),应该再次提高浆液的浓度。对浆液物理力学性能要求如下：容重1.3～16 g/m3;粘度20～100 s; 稳定性0～0.15 g/cm3;胶体率>70%;失水量10～30 cm/30min。

灌浆压力采用50～100 kPa, 最大允许灌浆压力由现场试验确定，浆液配合比：0.4〯1～2〯1,(水：粘土)在执行浆注工序中，首先要按照“少浆多填”的方式对第一批孔洞依次注浆。只有完成了第一批孔洞的注浆后，才能着手进行第二批孔洞的注浆。每一个孔洞的平均注浆量，要以孔洞的深度为依据，每米孔深的注浆量应保持在0.5～1.0 t/m的区间内。每个孔洞的注浆次数需要通过实验来决定，不过每个孔洞的注浆次数至少要达到5次及以上。完成的标准是：注浆液充满孔口，并且连续三次注浆以后，孔洞不再吸收浆液，此时可以停止注浆，并进行全浆封孔作业。只有当每个孔洞的注浆完全完成，并且孔洞周围的泥浆不再流动时，才能取出孔内的浆液，清理孔底，使用直径2～3 cm、含水量适当的黏土球进行分层回填并压实。同质性土坝可以向孔内注入稠浆或应用含水量适宜的制浆土料进行压实。

2.2 混凝土工程施工

2.2.1 穿堤箱涵混凝土浇筑施工

箱涵下部结构，上部为框架结构。

按设计要求测量放样，定出涵身位置，接着进行模板的安装和钢筋绑扎施工。模板用标准竹胶合板现场拼装，边墙模板用铁管加蝴蝶扣拉结连紧。涵身顶板模板用钢手架搭设支撑牢固。同时，要做好涵身节与节之间分缝板的安装工作。

钢筋用人工进行绑扎，钢筋下料尺寸和规格及绑扎间距，接头焊接处理要满足设计和规范要求，且使用砂浆垫块支垫钢筋，确保钢筋有足够的保护层。混凝土施工采用商品混凝土，选用6 m3混凝土搅拌车将混凝土拌和物运至箱涵旁边，卸入漏斗后转装手推车，由脚手架搭设运输平台运至仓面直接进仓或挂溜筒进仓，人工平仓、用电动软轴振捣器将混凝土振捣密实。箱涵为矩形钢筋混凝土结构，每一节箱涵混凝土分四次浇筑完成。首次进行垫层混凝土的灌注；接着进行第二次灌注，该次为箱涵底板混凝土的灌注；灌注程序进入第三次，该次是箱涵墙体混凝土的浇筑；最后进行第四次灌注，即浇筑箱涵顶板混凝土。防水处理：混凝土龄期及强度达到要求后，箱涵混凝土外表面必须按设计要求涂上防水层，经验收合格后方可进行土方回填施工[7]。

2.2.2 泵房施工

在泵房基础开挖施工完成后，接着由工程技术人员作现场技术交底工作，派测量技术工人到现场测量放样，一方面检查基础面的实际开挖断面的情况，同时也进行泵房测量放样，定出泵房在现场的中心线及其它部位的位置。模板安装。测量放样后按设计位置安装模板，本泵房下部箱涵墩墙，墩墙模板分二次安装。上部为框架结构，模板分三次安装至顶。墩墙、柱梁板模板平面部位均用散装竹胶合模板现场拼装，圆弧部位用工厂内制造好的特制模板运到现场拼装，模板拼装好后，用2”圆钢管和拉接螺栓加上蝴蝶扣连接拉紧，再用钢管加螺栓千斤顶，将模板支撑拉紧调直、校正、并加固。

钢筋安扎由钢筋技术工人在现场将钢筋安装绑扎好，电焊、驳接，钢筋规格、数量和间距、钢筋锚固长度、保护层厚度等均应符合要求。基础浇筑完成后，泵室混凝土分层浇筑到屋面，泵室模板和钢筋均验收合格签证后方可开仓浇筑。混凝土拌和物用6 m3混凝土搅拌车从混凝土拌和站运到现场附近，通过混凝土输送泵将混凝土拌和物输送到仓面。墩墙梁混凝土由软轴振捣器振捣密实成型。板面混凝土用软轴振捣器振捣密实外，还要用平板式振动器将混凝土振捣密实和振平，并用人工抹平抹光[7]。混凝土浇筑时，注意钢筋密集部位，要结合用人工铁铲平仓，加强振捣操作，避免漏振，严禁出现蜂窝、麻面现象。混凝土浇筑过程中，保证泵室混凝土捣密实成型，保证桥泵室混凝土内实外光，混凝土质量优良。

混凝土浇筑成型后，加强养护，昼夜洒水浇湿，个别小构件部位必须盖上麻袋湿水养护不少于14 d, 洒水养护28 d。泵室混凝土浇筑成型终凝后，其强度达到2.5 Mpa后，可以拆除侧面模板，承重模板必须满足规范要求后才能拆除[9]。

2.2.3 挡墙和底板、道路混凝土施工

本工程挡墙为混凝土结构，布置在主泵房进口两侧和引水渠护岸处。底板是一上斜式结构，道路混凝土采用通仓浇筑。

进出口段及引水渠护岸挡墙和底板混凝土施工方法除去没有顶板混凝土结构施工外，其侧墙和底板混凝土结构的施工方法与箱涵涵身结构混凝土施工方法相同。另外，混凝土施工中注意做好进出口段及引水渠护岸挡墙和底板的排水管的埋设工作。道路混凝土施工采用通仓浇筑方式，注意振捣和后期养护。

3、施工质量控制

3.1 混凝土配合比的控制和外加剂的选用

这个项目的构造形式极为繁多且复杂，因此混凝土的施工环境各不相同。由于混凝土的配比受到结构条件和施工现场环境的双重限制，使得混凝土的配比变化频繁。因此，我们需要强化对配比的管理，并选择性能出色和针对性强的外加剂。下面是一些主要的方法和措施：

对大型混凝土工程，比如箱涵底部、导流管道的墙壁或泵站等，为了防止产生裂纹，我们应优先采用二级或三级的粗骨料混凝土，同时减低水灰比和单位用水量。除了要补充煤矸石粉，我们也需要适当添加缓凝的高效降水剂。而对于细薄的箱涵顶板混凝土结构，应用一级骨料，同时水灰比和单位水用量需要维持在更低的水平，并配合早强型的高效减水剂使用。对于箱涵侧墙、混凝土墙以及承重梁柱的混凝土，建议添加早强剂以便尽快拆卸模板。

3.2 混凝土裂缝、渗漏的预防与控制

施工区气温高、蒸发量较大。在秋、冬季施工，对混凝土养护和裂缝预防不利。本工程的穿堤箱涵基础、前池挡墙基础底板、泵房底板等部位混凝土属大板块体积混凝土，而箱涵墩墙的外露面积大。对这些部位的混凝土，施工时必须采取有效的预防措施。参考我公司以往工程及一系列水电站工程在裂缝控制方面所取得经验和成果，为预防、减少混凝土裂缝的产生，在本工程中，采取以下温控和保护措施：

优化混凝土配合比设计：在混凝土配合比试验时，除常规项目外，加做水泥水化热、混凝土干缩、混凝土温升等项目的试验，从中选定最优配合比。采用高堆料、砂石系统采取遮阳棚，减少日照对骨料温度的影响。采取掺用粉煤灰、高效减水剂技术，改善混凝土和易性，减少水泥用量。在箱涵墙壁混凝土、箱涵顶板混凝土和泵房水下墙混凝土中掺用8%～12% UEA混凝土膨胀剂，补偿混凝土收缩，防止、减少混凝土开裂。掺粉煤灰、高效减水剂技术是较常用的施工方法。掺UEA混凝土膨胀剂是有效的防裂防渗对策。UEA混凝土膨胀剂能有效地补偿混凝土干缩，起到抗裂防渗作用，对抗裂防渗起了决定性作用。

4、结语

本文针对增城区仙村镇鹅桂洲新排涝泵站重建工程项目，主体工程施工中的桩基础工程、混凝土工程主要施工部分。提出了相应的施工技术方案。

(1)进行综合灌浆控制是确保大坝在灌浆时的安全性和灌浆品质的关键步骤。综合控制包含：控制灌浆的数量，调整灌浆的压力，控制横向的水平位移，控制裂缝扩张的宽度。综合质量控制在整个灌浆流程中一直实施。

(2)混凝土施工应合理混凝土配合比的控制和外加剂的选用，大块混凝土结构应选用二级配或三级配的粗骨料。

参考文献:

[1]王春琪,王淑霞.复杂地质条件下的钻孔灌注桩成桩技术在夏桥泵站中的应用研究[J].长江工程职业技术学院学报.2023.40(03):5-10.

[2]张永锋,赵瑞.浮筒式泵站在冯家山水库取水工程中的应用[J].安徽农业科学.2023.51(16):190-195.

[3]张庆,刘玉堂.取水泵站取水头部施工要点研究—以玉清湖水库取水泵站为例[J].小水电.2023(04):80-83.

[4]罗安,王侃.大型泵站前池顶板支撑体系施工技术研究[J].中国水能及电气化.2023(08):12-17.

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文章来源:龙醒志.软土地区小型排涝泵站重建工程主体施工技术分析[J].地下水,2023,45(06):307-309.