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城镇一体化预制泵站技术规范

发布时间:2020-09-29 09:34

  广东省工程建设标准城镇排水工程一体化预制泵站应用技术规程 DB33/T 424.1 424.2 底座........................................................................................................ 42 4.3 服务平台与自动耦合系统 424.4 控制柜 424.5 潜水泵 434.6 管路系统................................................................................................. 43 4.7 控制装置................................................................................................. 43 445.1 一般规定................................................................................................. 44 5.2 泵站选型设计.......................................................................................... 44 5.3 荷载及稳定分析 455.4 荷载与扬程计算 455.5 抗浮计算................................................................................................. 46 5.6 地基计算................................................................................................. 46 5.7 构造........................................................................................................ 52 536.1 施工准备..................................................................... 错误!未定义书签。 6.2 泵坑开挖................................................................................................. 53 6.3 混凝土底板安装 536.4 泵站吊装................................................................................................. 53 6.6 调试........................................................................................................ 53 547.1 一般规定................................................................................................. 54 7.2 检查与验收 GeneralProvisions .....................................................................................................................................40 BasicRegulations ......................................................................................................................................41 Request.................................................................................................................................42 4.1 Tank ...............................................................................................................................................42 4.2 Base ...............................................................................................................................................42 4.3 Service Platform AutocouplingSystem..................................................................................42 4.4 Control Cabinet .............................................................................................................................42 4.5 Submersible Pump.........................................................................................................................43 4.6 Pipe System ...................................................................................................................................43 4.7 Control Equipment ........................................................................................................................43 Manufacture...........................................................................................................................445.1 General Requirements ...................................................................................................................44 5.2 Type Selection Design PumpingStation...................................................................................44 5.3 Load StabilizeDesign.............................................................................................................45 5.4 Load HeadCalculate ..............................................................................................................45 5.5 Anti-floating Calculate ..................................................................................................................46 5.6 Foundtion Calculate ......................................................................................................................46 5.7 Structure ........................................................................................................................................52 Construction...............................................................................................................................................536.1 Construction Preparation ...............................................................................................................53 6.2 Excavation PumpPit .................................................................................................................53 6.3 Install Concrete Slab .....................................................................................................................53 6.4 Install Pump Station ......................................................................................................................53 6.6 Debug ............................................................................................................................................53 QualityInspection Acceptance...........................................................................................................54 7.1 General Requirements ...................................................................................................................54 7.2 Inspection Acceptance............................................................................................................54 Maintenance.......................................................................................................................55 1.0.1制定本规范的目的,就是为了统一排水泵站施工的技术标准,保证泵站施工质量, 使泵站工程在国民经济建设中更好地发挥作用。 1.0.3 本规程不仅涉及城镇排水工程一体化预制泵站的设计、施工的相关技术要求, 与之相配套的验收、维护保养也应按相关国家、行业和地方标准执行。 基本规定3.0.1 泵站施工应综合考虑所处工程地质条件、场地及周边环境条件、施工条件、使用期限 等因素,并针对以上因素确定泵站的工程施工方案。 3.0.2 为了避免施工中发生安全事故,施工单位应建立健全质量保证体系和施工安全管理制 以消除安全隐患。 3.0.3 在施工前,有计划、有步骤地认真做好现场有关情况的调查,收集与工程施工相关的 资料,并对这些情况和资料进行认真调研和分析,对于编制好施工组织设计及今后的工程实 施是非常有益的。 3.0.4 施工中因发生的不可预见因素,致使施工方实际工程量超过原施工图纸的工程量,或 施工工艺、技术要求对施工图纸进行修改、完善,施工、监理和建设方可提出洽商内容,由 设计、监理、施工和建设方对洽商的内容签字确认后生效,严禁按未批准的设计变更或工程 洽商进行施工。 3.0.5~3.0.6 设备配套使用的外购件、材料均应选用符合国家标准或行业标准的产品,并应 具备必要的技术文件,包括合格证、说明书、检验报告等。 3.0.7 本条为设备安装前的清理检查要求。设备检查包括外观检查、解体检查和试验检查。 对设备检查采用的方法,安装单位应根据具体情况确定。整装到货或制造厂技术文件规定不 宜解体检查的设备,出厂有验收合格证且包装完整、外观检查未发现异常情况、运输和保管 符合技术文件规定,则可不进行解体检查。但是,若对制造质量有怀疑或由于运输、保管不 当等原因而影响设备质量、则应进行解体检查,或进行试验检查。 按正常的安装顺序,设备与安装有关的尺寸和配合公差都要进行检查。 多台同型号设备同时安装时,每台设备应用标有同一序列标号的部件进行装配。 3.0.9 工程质量验收应在施工单位自检基础上,按照检验批、分项工程、分部工程(子分部工 程)、单位工程顺序进行,预验收合格后按规定要求组织竣工验收。 材料与要求4.1 玻璃钢罐是由天然树脂和玻璃纤维经过微电脑扼制机器搅扰而成的一种非金属复合材料罐体,它具备耐腐蚀,高超度,生存的年限长,可预设性灵活,工艺性强等特点。 4.1.2 对全结构玻璃钢设备的拼缝处铺贴的玻璃钢,耐蚀层表面不允许有深度为2mm 以上 的裂纹,增强层不允许有深度为2MM以上的裂纹。 4.1.6 玻璃钢筒体采用连续缠绕加强玻璃纤维筒体,计算机控制缠绕工艺,确保厚度均匀并 达到设计要求。质量稳定优良,出厂前须进行100%防渗漏试验,确保无泄漏。 4.1.8 吊耳为一个夹套装置,份两片构成,每一片呈半圆形,其直径略小于筒体直径,两片 用高强螺栓连接;在每一片的中间位置焊接一个管轴形吊耳,同时吊耳的内部与夹套接触必 须焊接加强筋。筒体外安装预制吊耳,是为了易于施工安装。 4.2 底座 4.2.1 弧型下凹式结构底座,可抵抗地下水的压力而不变形,同时允许少量的污水停留在泵 坑,当泵再次启动时,泵坑附近的大流速可以达到自清洁的效果,免除了人工清淤。 4.2.4 泵站底板的形状应根据泵站基坑支护形式和泵站安装的要求确定,宜采用和基坑底部 相同形状的底板。为防止地基不均匀沉降,多井筒泵站和泵站前后端构筑物包括格栅井、阀 门井距离较近时,宜采用同一个底板。 4.2.5 对于安装大型水泵的泵站,如底座重量达不到要求,应采取底部灌浆及植筋等措施增 加底座重量及基础牢固度,保证泵站的稳定运行。防震构件包括防震垫、防震台等。 4.3 服务平台与自动耦合系统 4.3.1 检修时为方便关闭阀门,泵站内置服务平台。 4.4 控制柜 4.4.2 设备表面应平整、匀称,外观不应该有磕碰、划伤、局部变形等缺陷,喷塑和漆部位 不应有脱落、剥离、起泡、留痕等缺陷。控制柜的表面涂层不应炫目反光,颜色应均匀一致, 整洁美观,不应有脱漆、起泡、裂缝、皱纹和流痕等现象。 4.4.3 控制柜内电气、电子元器件应符合有关产品标准和设计的要求。 4.4.10 控制柜在无人值守时可实现以下控制功能: 防止浮渣。4.5 潜水泵 4.5.2 与管道连接需要注意管径的变化,一般管道口径都要比水泵出口大一号,水泵与管道 之间需要增加软接头,有可挠性相交软接,也有不锈钢软接等,均为法兰连接;还要注意管 道支架的设置及安装,保证水泵不承载管道附加的外力。 4.6 管路系统 4.6.1~4.6.2 不锈钢管件产品特点不锈钢管给人一种自然的坚固亮丽之感 其自然色彩能柔 和地反映出周围环境的颜色。 4.6.4 管道支、吊架应按照设计图纸要求选用材料制作,其加工尺寸、型号、精度及焊接均 应符合设计要求。 4.6.6 止回阀的设置应符合国家现行标准《建筑给水排水设计规范》GB50015 的有关规定; 止回阀选用应符合现行标准《石油、石化及相关工业用钢制截止阀和升降式止回阀》GB/T 12235 的有关规定。 4.7 控制装置 4.7.3 两台泵单独根据液位单独启动、停止,就算一台坏了另一台可以自动启动。 4.7.4 自动控制是要求来水量和集水池水位发生变化或因种种原因出现故障时,与之相对应 的泵的台数、转速或闸门的开度等能相应的变化,并按事先确定的要求自动调节。 设计与构造5.1 一般规定 5.1.1 站址地质条件是进行泵房布置的重要依据之一。如果站址地质条件不好,必然影响泵 房建成后的结构安全。为此,在布置泵房时,必须采取合适的结构措施,如减轻结构重量, 调整各分部结构的布置等,以适应地基允许承载力、稳定和变形控制的要求。 5.1.2 预制泵站施工、安装、检修和管理条件也是进行泵房布置的重要依据。一个合理的泵 房布置方案,不仅工程量少、造价低,而且各种设备布置相互协调,整齐美观,便于施工。 安装、检修、运行与管理,有良好的通风、满足通风、采暖和采光要求,并符合防潮、防火、 防噪声、节能、劳动安全与工业卫生等技术规定,并满足交通运输要求。 5.1.3 预制泵站层底板高程是控制主泵房立面布置的一个重要指标,应根据水泵安装高程和 进水流道(含吸水室)布置或管道安装要求等因素确定。底板高程确定合适与否,涉及机组 能否安全正常运行和地基是否需要处理及处理工程量大小的问题。 5.1.4 根据调查资料,已简称的泵站辅助设备多数布置在主泵房的进水侧,而电气设备则布 置在出水侧,这样可避免交叉干扰,便于运行管理。 5.1.7 在采用新技术、新材料、新设备和新工艺时,要注意其是否成熟可靠。重要的新技术、 新材料、新设备和新工艺的采用,一定要经过国家有关部门或权威机构进行鉴定验证。 5.2 泵站选型设计 5.2.1 泵站形式选择是一体化预制泵站设计首先需要明确的形式。对于用地指标短缺的排水 泵站,宜选择模块化湿井泵站。对于给水泵站或不允许设备和构筑物外漏地面的泵站,宜选 择模块化集成泵站。对于有较高防盗要求或地面积雪较深的排水泵站,宜选择带维修间的湿 井泵站。对于流量较大或系统较复杂的泵站,宜选择多井筒泵站。 5.2.2 关于一体化预制泵站位置具备的条件进行说明。 5.2.3 一体化预制泵站设计方案应和总体规划相协调,对于可分期建设的泵站,宜采用土建 和设备总体分期建设。泵站设计应考虑节能减排的需要,采用高效的设备和无泄漏设计。 5.2.4 关于确定一体化预制泵站设计规模的原则。由于一体化预制泵站安装简便、快速,可 根据近期规模进行配置,远期流量升级后,可通过远期接口连接泵站,迅速满足要求,节省 前期的投资成本。 5.2.5关于一体化预制泵站平面布置原则的规定。潜水自耦式安装的水泵各泵最小中心距应 为泵壳宽度的1.5 倍,泵中心与墙壁之间的最小距离为泵壳宽度的0.8 个井筒外径最小距离不得小于0.5M。 5.2.6 关于一体化预制泵站设计方案包含内容的说明。 5.2.7 关于一体化预制泵站水泵选型的技术要求规定。水泵选型应方便泵站维修和水泵轮 值,减少对供电电网的冲击。湿井泵站应采用带 IP68 的潜水电机的水泵,防止水泵电机进 5.2.8关于一体化预制泵站水泵启动方式的规定。 5.2.9 关于不同性质来水的泵站适应采用的水泵类型的规定。 5.2.10 一体化预制泵站水泵的散热冷却系统对于水泵的安全、有效运行起着很重要的作用, 冷却系统应满足水泵工作要求,关于湿式安装和干式安装分别适宜采用的水泵冷却系统的规 5.2.11关于采用重力管网和压力管网的泵站控制方式的规定。 5.2.12 关于采用液位控制水泵自动开停时,泵站最高液位和最低液位之间的有效容积计算 的规定。排水泵站的最高液位和最低液位之间的距离过小,电机频繁启停易导致过载。距离 过大,水泵运行周期过长,增加了泵池内沉淀和堵塞的风险,正确的最高液位和最低液位之 间的距离是池型优化设计的关键。 5.2.13 关于预制泵站竖向高程设计的规定。集水池最高水位的设置不得使管道上游地面检 查井产生溢水,集水池最低水位的设置应防止水泵吸入空气。 5.3 荷载及稳定分析 5.3.1 荷载及稳定分析是一体化预制泵站设计中的一项主要内容,其计算内容通常包括 个方面,即抗滑验算、抗浮验算、抗倾验算和地基强度验算。按照理论和经验分析,当地基强度验算能够满足无拉应力时,则抗倾自然满足,但仍需要作抗滑抗浮及基础下应力的验算 工作。 5.3.2 本条列举了影响预制泵站稳定性的各种荷载及其组合。 5.4 荷载与扬程计算 10 5.4.1 在进行水工建筑物结构计算时,荷载计算和组合是非常重要的一步。结构设计中涉及 的作用包括直接作用(荷载)和间接作用(如地基变形、混凝土收缩、焊接变形、温度变化 或地震等引起的作用)。 5.4.4 设计扬程是选择水泵型式的主要依据。在设计扬程工况下,泵站必须满足设计流量要 求。设计扬程应按泵站进、出设计水位差,并计入进、出水流道或管道沿程和局部水力损失 确定。 5.4.6 最高扬程是泵站正常运行的上限扬程。水泵在最高扬程工况下运行,其提水流量虽小 于设计流量,但应保证其运行的稳定性。 5.4.7 最低扬程是泵站正常运行的下限扬程。水泵的最低扬程工况下运行,亦应保证其运行 的稳定性,即不致发生水泵汽蚀、振动等情况。 5.5 抗浮计算 5.5.1 预制泵站设置在地下水位较高的地段时,水的浮力可能造成预制泵站浮起。其浮力即 为预制泵站底部的地下水扬压力,其抗浮力为预制泵站的自重和回填土对预制泵站壁造成的 下曳力,以及收口锥体上方的竖向土压力。一般平壁管的预制泵站壁与回填土之间摩阻小, 特别在有地下水情况下,其抗浮力相对较小,故当预制泵站浮力大于抗浮力时,应采取抗浮 措施。可采用浇注混凝土增大抗浮力的措施。 5.6 地基计算 5.6.1 建筑物的地基计算应包括地基的承载能力计算,地基的整体稳定计算和地基的沉降变 形计算等,其计算结果是判断地基要不要处理和如何处理的重要依据。如果计算结果不能满 足要求而地基又不作处理,就会影响泵站的安全或正常使用。因此,本规范规定泵站选用的 地基应满足承载能力、稳定和变形的要求。 5.6.2 标准贯入击数小于4击的粘性土地基和标准贯入击数小于或等于8击的砂性土地基均 为松软地基,其抗剪强度均较低,地基允许承载力均在80kPa 以下,而泵房结构作用于地基 上的平均压应力一般均在150kPa200kPa,少则80kPa100kPa,多则200kPa 以上,特别 是标准贯入击数小于4 击的粘性土地基,含水量大,压缩性高,透水性差,通常会产生相当 大的地基沉降和沉降差,对安装精度要求严格的水泵机组来说,更是不能允许的。因此,本 标准规定,标准贯入击数小于4 击的粘性土地基(如软弱粘性土地基、淤泥质土地基、淤泥 地基等)和标准贯入击数小于或等于8 击的砂性土地基(如疏松的粉砂、细砂地基或疏松的 11 砂壤土地基等),均不得作为天然地基。对于这些地基,由于各项物理力学性能指标较差, 当工程结构上难以协调适当时,就必须进行妥善处理。 5.6.4 本标准附录 B.1 选列的泵站地基允许承载力计算公式,主要有限制塑性开展区的公 式、汉森公式和核算泵站地基整体稳定性的 法公式。限制塑性开展区的最大开展深度为某一允许值时,即可以此时的竖向荷载作为地基持力层的允许承载力。通常是将塑性开展区 的最大开展深度视为基础宽度的函数。根据工程实践经验,一般取为基础宽度的1/3 1/4,但不宜规定过大,否则影响建筑物的安全稳定;同时,也不宜规定过小,否则就不能充分发 挥地基的潜在能力。为安全起见,本标准取用塑性开展区的最大开展深度为基础宽度的1/4 [见附录B.l 中的(B.1.1)式。 对于公式(B.1.1)中的基础底面宽度,现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 规定,大于6m 时,按6m 考虑;小于3m 时,按3m 考虑。考虑到大、中型泵房基础底面 宽度一般都大于 6m,不加区别的都取用 6m,显然不符合泵站工程的实际,因此本规范对 泵房基础底面宽度不作任何限制,按实际取用,但必须同时满足地基的变形要求。 对于公式(B.1.1)中的基础埋置深度,现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 规定,一般自室外地面标高算起。在填方整平地区,可自填土地面标高算起,但填土在上部 结构施工后完成时,应从天然地面标高算起。这一规定,对房屋建筑地基基础是合理的,因 其四周开挖深度基本一致,且开挖后回填时间短,地基回弹影响小。但对大、中型泵房基础 情况就不同了。大、中型泵房基础和大、中型水闸底板一样,基坑开挖后回填时间长,地基 有充分时间回弹,而且两面不回填土,因此基础埋置深度只能按其实际埋深取用。如基础上、 下游端有较深的齿墙,亦可从齿墙底脚算至基础顶面,作为基础的埋置深度。 对于公式(B.1.l)中土的抗剪强度指标,考虑到大、中型泵站和大、中型水闸一样,施 工时间一般都比较长,地基有充分时间固结,而且浸于水下,因此宜采用饱和固结快剪试验 指标。 严格地说,公式(B.1.l)只适用于竖向对称荷载作用的情况。如果地基承受竖向非对称 荷载作用时,可按基础底面应力的最大值进行计算,所得地基持力层的允许承载力则偏于安 汉森公式是极限承载力计算公式中的一种,不仅适用于只有竖向荷载作用的情况,而且对既有竖向荷载作用,又有水平向荷载作用的情况也适用。采用该公式计算地基持力层的允 许承载力时,规定取用安全系数为2.0~3.0,这是根据工程的重要性、地基持力层条件和过 去使用经验等因素确定的。例如,对于重要的大型泵站或软土地基上的泵站,安全系数可取 12 用大值。对于中型泵站或较坚实地基上的泵站,安全系数可取用小值。本标准附录 B.1 所列 汉森公式,已将取用的安全系数计入,可直接计算地基持力层的允许承载力,即(B.1.2) 无论是采用公式(B.1.1),还是采用公式(B.1.2),式中的重力密度和抗剪指标值,都是将整个地基视为均质土取用的。实际工程中常见的多是成层土,可将各土层的重力密度和 抗剪强度指标值加权平均,取用加权平均值。这种处理方法比较简单,但容易掩盖软弱夹层 的真实情况,对泵房安全是不利的,为此必须同时控制地基沉降不超出允许范围。还有一种 处理方法是根据各土层的重力密度和抗剪强度指标值,分层计算其允许承载力,同时绘出地 基持力层以下的附加应力曲线,然后检查各土层(特别是软弱夹层)的实际附加应力是否超 过各相应土层的允许承载力。如果未超过就安全,超过了就不安全。后一种处理方法虽然克 服了前一种处理方法的缺点,不掩盖软弱夹层的真实情况,但计算工作量相当大,往往是与 地基沉降计算同时完成。 至于Ck 法公式,也是按塑性平衡理论推导而得,尤其适用于成层土地基。该公式在水 闸工程设计中,是多年常用的公式,已被列入国家现行标准《水闸设计规范》SL 265。在泵 站工程设计中,近年来也有一些泵站使用该公式,因此将该公式列入本规范附录 B.1节,即(B.1.3)式。 5.6.5 由于软弱夹层抗剪强度低,往往对地基的整体稳定起控制作用,因此当泵房地基持力 层内存在软弱夹层时,应对软弱夹层的允许承载力进行核算。计算软弱夹层顶面处的附加应 力时,可将泵房基础底面应力简化为竖向均布、竖向三角形分布和水平向均布等情况,按条 形或短形基础计算确定。条形或短形基础底面应力为竖向均布、竖向三角形分布和水平向均 布等情况的附加应力计算公式可查有关土力学、地基与基础方面的设计手册。 5.6.6 作用于泵房基础的振动荷载,必将降低泵房地基允许承载力,这种影响可用振动折减 系数反映。根据现行国家标准《动力机器基础设计规范》GB 50040 的规定,对于汽轮机组 和电机基础,振动折减系数可采用0.8;对于其他机器基础,振动折减系数可采用1.0。有关 动力机器基础的设计手册推荐,对于高转速动力机器基础,振动折减系数可采用0.8;对于 低转速动力机器基础,振动折减系数可采用1.0。考虑水泵机组基础在动力荷载作用的振动 特性,本规范规定振动折减系数可按0.8~1.0 选用。高扬程机组的基础可采用小值;低扬程 机组的块基型整体式基础可采用大值。 5.6.8 我国水利工程界地基沉降计算,多采用分层总和法,即公式(5.6.9)。严格地说,该 式只有在地基上层无侧向膨胀的条件下才是合理的。而这只有在承受无限连续均布荷载作用 13 的情况下才有可能。实际上地基土层受到某种分布形式的荷载作用后,总是要产生或多或少 的侧向变形,但因采用分层总和法计算,方法比较简单,工作量相对比较小,计算成果一般 与实际沉降量比较接近,因此实际工程中宜使用这种计算方法。应该说,无论采用何种计算 方法计算地基沉降都是近似的,因为目前各种计算方法在理论上都有一定的局限性,加之地 基勘探试验资料的取得,无论是在现场,还是在室内,都难以准确地反映地基的实际情况, 因此要想非常准确地计算地基沉降量是很困难的。 当按公式(5.6.9)计算地基最终沉降量时,必须采用土壤压缩曲线,这是由土壤压缩试 验提供的。如果基坑开挖较深,基础底面应力往往小于被挖除的土体自重应力,可采用土壤 回弹再压缩曲线,以消除开挖土层的先期固结影响。对于公式(5.6.9),根据工程实际情况, 往往是软土地基上计算沉降量偏小,对此,参照国家现行有关规范的规定。 对于地基压缩层的计算深度,可按计算层面处附加应力与自重应力之比等于 0.10.2 的条件确定。这种控制应力分布比例的方法,对于底面积较大的泵房基础,应力往下传递比 较深广的实际情况是适宜的,经过水利工程实际使用证明,这种方法是能够满足工程要求的。 泵房地基允许沉降量和沉降差的确定,是一个比较复杂的问题。在目前水利工程设计中, 对地基允许沉降量和沉降差尚无统一规定。现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007 规定,建筑物的地基变形允许值,可根据地基土类别,上部结构的变形特征,以及上 部结构对地基变形的适应能力和使用要求等确定。如单层排架结构(柱距为6m)柱基的允 许沉降量,当地基土为中压缩性土时为120mm,当地基土为高压缩性土时为200mm;建筑 物高度为 100m 以下的高耸结构基础允许沉降量,当地基土为中压缩性土时为 200mm,当 地基土为高压缩性土时为 400mm。框架结构相邻柱基础的允许沉降差,当地基土为中、低 压缩性土时为0.002L(L 为相邻柱基础的中心距,mm),当地基土为高压缩性土时为0.003L; 当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构,其相邻柱基础的沉降差,不论地基土的压缩性 如何,均为0.005L。现行行业标准《水闸设计规范》SL 265 已对地基允许沉降量和沉降差 未作具体规定,由于水闸基础尺寸和刚度比较大,对地基沉降的适应性比较强,因此在不危 及水闸结构安全和不影响水闸正常使用的条件下,一般水闸基础的最大沉降量达到

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