浅谈全埋式地下混凝土结构泵站工程施工技术及质量控制要点

为解决道路积水隐患，可对城市的积水点位置地下雨水管道系统进行提升改造，以提升城市防洪排涝能力。雨水管道系统的改造提升，会充分利用现状雨水管道，这样易出现上游新建进水管道无法通过重力流入下游现状雨水管道，针对这种情况，新建全埋式地下混凝土结构雨水提升泵站便成为最佳的解决方案，所以对于施工方来说，如何确保混凝土结构雨水泵站工程在安全施工的前提下，保证工程质量合格不渗水，将成为重中之重。

1   工程概况

西安市某新建雨水泵站位于道路交叉口东南角绿化用地，占地面积1080m ² ，泵站主体构筑物包括进水控制井、格栅间、集水池、水泵房、出水池、进出水管道等。主要分流排放上游积水流域面积709.11ha，设计流量4.5m3/s，扬程14m。进水端接汉渠南路 D 2200mm雨水管道，出水经泵站提升后排至红旗东路现状 D 3000mm雨水管道，最终通过灞9排口排入灞河。

泵站基坑深度18.9m，基坑平面尺寸L：30.6m，B1：13.72m，B2：16.3m。泵站主体结构平面尺寸L：26.7m，B1：9.6m、B2：12.9m；池壁最高14.05m、厚度1.5m；框梁最大尺寸0.65m×1.6m；中板最大厚度0.6m；筏形基础尺寸（长×宽×高）：28.3m×（11.2m、14.5m）×1.8m。以上池壁、筏板、中板及框梁均采用C40自防水混凝土，抗渗等级P10。

2   工程难点

泵站主体结构工程工期紧、工序多、任务重，且施工场地狭小、施工难度大，需克服以下施工难点。

（1）泵站主体结构基坑深度达18.9m，为超危大工程。支护结构严格按照设计文件施工，采取土方开挖与边坡喷锚穿插作业，在加快进度的同时确保主体结构安全施工。

（2）泵站池体中板高支模14.05m，为超危大工程，且中板厚度0.6m、框梁最大尺寸达0.65m×1.6m。满堂支架采用承插型盘扣式钢管脚手架，搭拆简单便捷，且施工速度快、安全性高。

（3）筏形基础厚度达1.8m，大体积混凝土质量控制难度大。混凝土原材料添加HC-HEA（Ⅰ型）抗裂膨胀剂，施工过程严格落实“内降外保”和分层浇筑等大体积混凝土质量控制措施，确保混凝土浇筑质量一次成优。

（4）泵站池壁高达14.05m、最大厚度1.5m，混凝土浇筑过程中振捣混凝土时对墙体模板侧压力大。为确保墙体混凝土浇筑过程中不爆模跑浆，墙体分三段浇筑混凝土，设置两道水平钢板止水带，且采取特殊的模板加固方案。

3   施工技术及质量控制要点

下面通过泵站主体结构不同部位，来详细描述各部位重点施工技术及质量控制要点。鉴于基坑开挖及支护工程需严格按照图纸设计施工，确保支护工程施工质量合格，为后续主体结构施工创造安全可靠的良好条件。

3.1   筏形基础

泵站基础形式为梁板式筏形基础，厚度1.8m，平面面积约354m2；混凝土一次浇筑方量为637.2m3，混凝土强度等级为C40、抗渗等级P10，属于大体积混凝土。大体积混凝土底板施工具有水化热高、收缩量大、容易开裂等特点，故施工重点主要是将温度应力产生的不利影响降低到最小，减小筏形基础内外温差和筏板表面与大气环境温差，防止或降低裂缝的产生和发展。

（1）混凝土原材料方面。

为增强混凝土抗渗、抗裂能力，根据以往的施工经验总结，需在混凝土内掺入适量高性能膨胀剂，以补偿混凝土收缩变形，其掺量由配比试验结果决定。经考察选定某厂家HC-HEA（Ⅰ型）抗裂膨胀剂，该产品能最大程度抑制混凝土开裂，防止有害裂缝出现，达到混凝土结构自防水目的，且对钢筋无锈蚀作用。通过与商混站和外加剂生产厂家充分沟通确定，抗裂膨胀剂的掺量占胶凝材料用量的10%，初凝时间为560min，终凝时间为670min，坍落度控制在18cm±2cm。

（2）混凝土浇筑方面。

筏形基础混凝土浇筑采用车载泵，浇筑顺序由低跨至高跨、分层浇筑的方法。分层浇筑循序渐进，每层浇筑厚度控制在500mm左右，混凝土自然流淌形成斜面的坡度控制在1∶6左右，自然流淌形成斜面能使混凝土表面充分接触空气以加速散热，从而降低混凝土内外温差。上下层混凝土浇筑停歇时间不超过初凝时间，交界面处不漏振，待筏形基础混凝土浇筑完成后，在终凝前及时用木抹子将混凝土表面抹平，消除混凝土由初凝到终凝过程中产生的表面裂缝。

振捣棒插点采用行列式的次序移动，每次移动距离不超过振捣棒的有效作用半径1.25倍，一般振捣棒的作用半径为30~40cm。振捣操作要“快插慢拔”，防止混凝土内部振捣不实，要“先振低处，后振高处”，避免高低坡面处混凝土出现振捣“松顶”现象。

（3）“内降外保”等养护方面。

在1.8m厚筏形基础中心设置单层单回路水冷却系统，冷却水管采用管径30mm塑料管，管间距1.5m，塑料管距离筏形基础边缘控制在1.5~2.0m，水流速控制在0.8~1.0m/s。冷却水管应固定牢靠，使用前应进行水压试验，管道不得漏水、阻水。混凝土浇筑前，应在冷却水管预先注满冷却水，混凝土初凝后，及时启动水冷却系统，在水冷却过程中应加强混凝土的保温保湿养护。通过计算确定，初凝后在筏形基础表面铺一层塑料薄膜加2层保温棉，及时进行洒水养护，养护时间14d。通过预埋测温点测温统计后，混凝土筏板内外温差小于25℃，筏板表面与大气温差小于20℃，且实际观察混凝土表面也未出现裂纹，以上措施实施效果良好。

3.2   泵站池壁

泵站池壁最高达14.05m，且厚度为1.5m，周长76m，池壁分三段进行施工，重点是池壁模板加固，以避免混凝土浇筑过程中出现爆模跑浆，保证混凝土施工的安全和质量。

首先确定池壁模板加固方案，通过计算混凝土浇筑过程中的侧压力和以往类似工程施工经验总结，创新性地采用直径16mm的一节式定位止水拉杆，不仅方便精确定位墙厚尺寸，而且比常用的三节式拉杆整体性更强、承受混凝土侧压力更大，止水拉杆间距450mm×450mm；模板采用18mm的覆膜胶合板；竖向小梁采用60mm×80mm方木，间距150mm；主梁采用纵向双钢管+横向双钢管，钢管规格为48×2.5mm，纵横向双钢管间距450mm；拉杆两侧各用1个山形卡和双螺母进行固定，且两个螺母必须同时紧固。

采取上述池壁模板加固方案后，在浇筑池壁混凝土时，必须将分层厚度严格控制在50cm左右，尽量延长混凝土浇筑时间，达到浇筑池壁最上层的混凝土时最下部的混凝土已达到初凝状态，从而最大限度地减小池壁模板侧压力。经实测，采取上述方案后，混凝土浇筑过程中未出现爆模跑浆，有效保证池壁混凝土施工安全和质量。

3.3   泵站中板及框梁

泵站池体中板高度14.05m、厚度0.6m，框梁最大尺寸达0.65m×1.6m。特点是中板及框梁尺寸大、高度高，如何确定满堂支撑架的搭设方案，保证施工过程中的人员和施工安全是重中之重。

本次高支模采用承插形盘扣式钢管脚手架作为模板支撑体系，搭设高度为14.05m，架体立杆规格为60×3.2mm，水平杆规格为48×3.2mm，竖向斜杆沿纵横向每隔2跨布设；纵横向连续设置水平剪刀撑，在顶部和扫地杆中间增加3道水平剪刀撑。

中板立杆纵横距为0.9m×0.9m，步距为1.5m；小梁方木规格为60mm×80mm，间距为100mm；主梁方管规格为80mm×40mm×2.5mm，间距同立杆。框梁底部立杆纵横距为0.45m×0.6m，步距为1.5m，主梁顶托双钢管，间距为450mm；小梁方木规格为60mm×80mm，间距为130mm；主梁钢管规格为48mm×2.5mm；梁两侧采用双钢管加固，纵向间距为450mm，增设两道拉杆。通过实践检验，在中板混凝土施工过程中，满堂支撑架体的刚度、强度、稳定性满足使用要求，安全顺利地完成了泵站主体结构工程施工任务。

4   结束语

在现阶段的城市市政排水工程项目中，泵站工程十分常见，泵站主体结构工程施工中，大体积混凝土、高支模和池壁模板加固是关键性技术。为达到良好的施工效果，在开展泵站主体结构施工过程中，应遵循相应的规范标准并进行必要的技术创新，一定要在确保安全的前提下，提升主体结构施工质量，达到泵站使用功能。