水利工程大型泵站施工技术研究

水利工程大型泵站施工技术研究

李军    唐勋

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摘要：

随着全球水资源管理日益复杂和水利工程建设的不断推进，大型泵站作为水利工程体系中的核心组成部分，其施工技术的重要性愈发凸显。本文深入探讨了水利工程中大型泵站的施工技术，从施工前准备、围堰施工、基础处理、高喷防渗墙施工、主体结构建设、设备选型与安装、以及质量控制与安全管理等多个方面进行了全面剖析。通过对这些关键技术环节的详细研究，本文旨在为水利工程建设提供一套科学、系统、高效的施工技术方案，以期提升大型泵站的建设质量和运行效率，为水资源的合理调配和高效利用贡献力量。

关键词：水利工程、大型泵站、施工技术、围堰施工、基础处理、高喷防渗墙、设备选型、质量控制、安全管理

一、引言

在现代社会，水利工程不仅是国家基础设施的重要组成部分，更是保障农业灌溉、防洪排涝、城市供水、水力发电等多领域需求的关键。大型泵站作为水利工程中的“心脏”，其建设质量和运行效率直接影响到整个工程系统的稳定性和可靠性。因此，深入研究大型泵站的施工技术，优化施工流程，提高施工质量，对于促进水利工程事业的健康发展具有重要意义。

二、施工前准备

施工前准备是大型泵站建设的基础环节，也是确保后续施工顺利进行的关键。在这一阶段，主要工作包括工程勘察与设计、施工组织设计编制、施工队伍组建与培训、施工材料与设备采购等。

工程勘察与设计：通过详细的现场勘察，收集地形地貌、地质条件、水文气象等基础数据，为泵站的选址、布局、结构设计等提供科学依据。同时，结合工程需求，进行科学合理的设计，确保泵站既能满足当前功能需求，又具有良好的可持续性和扩展性。

施工组织设计编制：根据工程特点、施工条件和技术要求，编制详细的施工组织设计方案。该方案应明确施工目标、施工顺序、施工方法、施工机械设备配置、劳动力组织以及施工安全措施等内容，为施工过程的组织管理提供指导。

施工队伍组建与培训：组建一支技术过硬、经验丰富的施工队伍，并进行必要的技术培训和安全教育。确保施工人员熟悉施工图纸、了解施工工艺流程、掌握施工技术要点和安全操作规程，为施工过程的顺利进行提供保障。

施工材料与设备采购：根据设计要求和市场调研情况，合理确定施工材料和设备的采购计划。

三、围堰施工技术分析

围堰是大型泵站施工过程中的重要临时设施，其主要作用是截流和挡水，为泵站主体结构的施工创造无水作业环境。围堰施工技术的优劣直接影响到泵站施工的安全性和进度。

围堰类型选择：根据工程实际情况和围堰的使用要求，选择合适的围堰类型。常见的围堰类型包括土石围堰、混凝土围堰和钢板桩围堰等。在选择时，需综合考虑地质条件、水流速度、施工难度和成本等因素。

围堰施工要点：在围堰施工过程中，需严格控制围堰的填筑质量、断面尺寸和防渗措施。填筑材料应选用透水性小、稳定性好的材料，如黏土或砂质黏土。断面尺寸应满足设计要求和施工需要，确保围堰的稳定性和安全性。防渗措施可采用铺设复合土工膜、设置截水帷幕或注浆加固等方法。

四、基础处理技术

基础处理是大型泵站建设的重要环节之一，其质量直接关系到泵站主体结构的稳定性和安全性。在基础处理过程中，需根据地质条件和设计要求采取相应的技术措施。

地基处理：对于地质条件较差的地基，需进行必要的加固处理。常见的地基加固方法包括换填法、强夯法、注浆法等。这些方法可以改善地基的承载力、稳定性和抗变形能力，为泵站主体结构的稳定提供有力支撑。

基坑开挖与支护：在基坑开挖过程中，需根据地质条件和开挖深度采取相应的支护措施。支护结构可采用钢板桩、混凝土围护墙或土钉墙等形式。同时，还需加强基坑的排水工作，确保基坑内无积水现象。

基础浇筑与养护：在基础浇筑过程中，需严格控制混凝土的质量、配合比和浇筑工艺。浇筑完成后需及时进行养护工作，确保混凝土的强度和耐久性满足设计要求。

五、高喷防渗墙技术探讨

高喷防渗墙是大型泵站防渗工程的重要技术手段之一。该技术通过高压喷射水泥浆液与土体混合形成连续的防渗墙体，具有施工速度快、防渗效果好、成本较低等优点。

施工原理与工艺流程：高喷防渗墙的施工原理是利用高压喷射设备将水泥浆液喷射到土体中，通过水泥浆液与土体的混合固化形成防渗墙体。其工艺流程包括钻孔、喷射、提升和重复喷射等步骤。

施工要点与质量控制：在施工过程中需严格控制钻孔的垂直度、孔深和孔径等参数；喷射过程中需保持喷射压力稳定、喷射速度均匀；提升过程中需控制提升速度和喷射量以确保墙体的连续性和均匀性；同时还需加强对水泥浆液的质量控制和施工管理以确保施工质量。

六、主体结构建设

主体结构是大型泵站的核心部分，其建设质量直接影响到泵站的运行效率和安全性。在主体结构建设过程中需严格按照设计要求进行施工并加强质量控制和安全管理。

泵房施工：泵房是安装水泵机组和配套设备的场所其施工需注重结构的稳定性和耐久性。在施工过程中需加强模板支设、钢筋绑扎和混凝土浇筑等环节的质量控制确保泵房结构的整体性和稳定性。

进出水管道施工：进出水管道是泵站的重要组成部分其施工质量直接影响到泵站的水力性能和运行效率。在施工过程中需严格控制管道的材质、规格和连接方式确保管道的密封性和耐久性。同时还需加强管道的支撑和固定工作以防止管道在运行过程中发生位移或变形。

七、设备选型与安装

设备选型与安装是大型泵站建设的关键环节之一。在设备选型时需综合考虑设备性能、运行稳定性、维护便捷性等因素；在安装过程中则需严格按照设计要求和操作规程进行操作确保设备的安装精度和可靠性。

设备选型：根据泵站的设计流量、扬程和水质等参数选择合适的水泵机组和配套设备。在选择时需注意设备的性能参数是否满足设计要求以及设备的品牌和质量是否可靠。

设备安装：在设备安装过程中需加强设备的基础处理和固定工作确保设备在运行过程中不发生位移或振动。同时还需注意设备的接线和调试工作确保设备能够正常运行并满足设计要求。在安装完成后还需进行设备的试运行和验收工作以检验设备的性能和安装质量。

八、质量控制与安全管理

质量控制与安全管理是大型泵站建设过程中的重要保障措施。在施工过程中需加强质量控制和安全管理工作确保施工质量和施工安全。

质量控制：建立完善的质量管理体系和质量控制机制加强施工过程中的质量检查和验收工作。对关键工序和隐蔽工程需进行重点监控和检查确保施工质量符合设计要求。同时还需加强施工材料和设备的质量检验工作确保施工材料和设备的质量可靠。

安全管理：建立完善的安全管理体系和安全管理制度加强施工过程中的安全教育和培训工作。对施工现场进行定期检查和隐患排查及时发现并消除安全隐患。同时还需制定应急预案和救援措施以应对突发事件的发生。在施工过程中需严格遵守安全操作规程和安全生产纪律确保施工安全。

九、结论与展望

本文深入探讨了水利工程中大型泵站的施工技术从施工前准备、围堰施工、基础处理、高喷防渗墙施工、主体结构建设、设备选型与安装以及质量控制与安全管理等多个方面进行了全面剖析。通过本文的研究可以得出以下结论：大型泵站的施工技术涉及多个环节和方面需要综合考虑各种因素以确保施工质量和施工安全；在施工过程中需加强质量控制和安全管理工作确保施工质量和施工安全；同时还需注重施工技术和设备的创新与应用以提升施工效率和施工质量。展望未来随着科技的不断进步和水利工程建设的不断推进大型泵站的施工技术将不断得到优化和完善为水利工程事业的发展贡献更大的力量。

参考文献：

1罗小刚. 水利泵站施工技术研究罗小刚.建筑设计及理论,2018-12.

2葛士波1,许春楠2. 水利水电泵站基础施工技术研究.文化科学,2023-07.

3单威. 水利堤段工程中泵站水闸围堰施工技术研究.建筑设计及理论,2024-08.

4雷贵健. 对排涝泵站施工技术研究.文化科学,2018-12.