污水处理厂一体化预制泵站施工工法工法编号:编制单位:中建一局集团安装工程有限公司主要执笔人:李彬盖立强李行王竞千付春峰1 前言泵站是水务行业中的重要组成部分。
传统泵站由于采用钢筋混凝土结构,大多数都在现场浇筑,其内部空间利用率不高,加上设备供应商和土建承包商相互独立,设备的相互匹配度不高,设计时必须为安装预留出足够的空间,往往导致传统混凝土泵站“大而深”浪费空间,也大大浪费了人力物力。
一体化预制泵站提供了无自流条件下的污水、工业废水、雨水、饮用水、灌溉等水资源调配问题的解决方案。
泵站主体由耐腐蚀的高强度玻璃钢筒体、专用水泵、截污设备、检修平台、管道、阀门、液位传感器、控制或智能远程化控制系统设备、废气检测、废气处理和通风设备等部件组成。
一体化预制泵站根据设计要求在工厂整体组装完成,运至现场按施工要求将设备安装就位、接通管路、电源、检查无疏漏事项后即可运行。
因其具有集成度高、体积小、安装隐蔽,施工周期短、故障率低、便于维护等特点,是传统混凝土结构泵站的理想替代品。
此外先进的智能控制系统,使泵站实现无人值守、远程操作管理。
本工法是在总结北京市垡头污水处理厂升级改造项目和广水市乡镇污水处理厂PPP项目建安工程施工经验的基础上编制的。
2 工法特点2.0.1 一体化预制泵站集成度高、体积小、安装便捷、环境适应性强。
2.0.2 施工工艺简单,安装效率高,具有可推广性。
2.0.3 全埋地式安装,空间占用少,占地面积小。
3 适用范围本工法适用于市政管网、污水提升、给水提升、水资源的收集与输送的一体化预制泵站工程,适用于埋地式安装、耦合式水泵、模块化集成一体化预制泵站施工。
4 工艺原理一体化预制泵站筒体内装置在工厂整体组装完成后运至现场,首先将筒体安装于基础上,其次安装筒体内水泵等附属设备,配电箱安装及设备配管、配电,最后按设计要求将设备调试合格后交验。
5 工艺流程及操作要点5.1工艺流程5.2 操作要点5.2.1 技术准备1 设备选型1)本项工作主要为工程设计单位根据项目条件(进水量、出水扬程等)进行设备选型,设备厂家进行深化设计,满足本项目工程需求;2)设备选型可确定出设备材质、重量、尺寸以及安装要求。
2 方案编制1)施工方案应切合实际,确保施工可行;2)施工方案应包括编制依据、工程概况及特点、施工准备、施工安排、施工方法、资源配置计划、质量要用、安全生产、消防环保等其他要求。
3 技术交底技术交底应包括筒体吊装就位、水泵安装、回填、调试运行,这四项是保证本工法施工质量的关键。
5.2.2 基坑开挖1 工程地质及水文条件勘察,作业前用物探探明地下障碍物情况,调查清楚后方能进行动土作业。
2 基坑支护由土钉墙+桩锚、双排桩+桩锚支护体系等组成。
3 基坑地下水控制由帷幕隔水+坑内疏干井等组成。
4 土方开挖主要采用挖土机、自卸汽车、吊车等机具,基坑开挖至一定标高后,由人工修理至设计标高。
5 开挖完成后,对支护结构本身和相邻环境进行监测。
5.2.3 基础浇筑1 工艺流程2 基础要求:1)用水准仪测量,筒高3米以内基础标高允许偏差0-5mm,筒高3-6米以内基础标高允许偏差0-10mm,筒高6米以上基础标高允许偏差0-15mm;2)用直尺测量:3米筒径以内基础厚度允许偏差0-5mm,大于等于3米筒径基础厚度允许偏差0-10mm;3)基础浇筑过程中严格按照设计要求进行施工、养护,地脚螺栓预留需满足筒体孔洞尺寸;4)基础养护完成后,进行打磨清理,确保安装面和筒体安装法兰之间没有泥土等杂物。
5.2.4 筒体安装1 筒体须水平运输至项目现场,必须固定在运输底座上,用吊带和葫芦紧固;2 在安装和起吊至垂直位置之前,必须去掉泵站起吊装置和连接附件,如果泵站在安装前需长时间存放,必须卧式放置;3 将筒体由卧式吊为立式状态,在筒盖侧的吊耳上装好卸扣,用吊索穿过卸扣后挂在吊钩上,筒体的底侧将吊索捆扎在距离筒体底端1.5m处后挂在吊钩上;4 两个吊钩同步水平吊起,先将筒体水平吊离地面10cm,确保吊点合理、设备平稳;5 将筒体底侧保持一定高度悬空,筒盖侧持续升高至筒体接近垂直,然后缓慢下降至地面,整个底平面同时着地,避免筒体底部边缘单独触地;6 筒体垂直吊装,采用4根吊索分别穿过4个吊耳,保证重量均匀分配;7 将筒体吊至设备基础上方,根据提前绘制好的设备中心线进行定位,就位完成后,拧紧地脚螺栓;8 进口端安装前应检查管口和密封圈是否清理干净,接口处应设置单球橡胶软连接以弥补不均匀沉降,法兰节要保证密封严实,软连接未受应力,对称均匀紧固。
5.2.5 二次灌浆1 模板安装,混凝土高度不低于50cm,距离筒体宽度不低于70cm;2 从筒体灌浆孔内注入C30混凝土,直至筒体内灌浆完毕;3 筒体内灌浆完毕后,立刻在筒体外部底座混凝土浇筑,使底座与筒体合为一体;4 基础养护、拆模。
5.2.6 基坑回填1 回填前对基础进行检查验收,混凝土强度应达到规定要求;2 基坑内垃圾杂物清理干净;3 回填前检查筒体及附件是否有充分保护和支撑,确保压实过程不会造成成品破坏;4 回填材料优先利用基槽中所挖出的土,不得含有机质,或者是鹅卵石或者沙子,颗粒最大尺寸不应超过32mm,避免回填材料颗粒超过规定的最大尺寸;5 回填土应分层铺摊。
每层铺土厚长应根据土质、密实度要求和机具性能确定。
一般蛙式打夯机每层铺土厚度为200~250mm,人工打夯不大于200mm,每层铺摊后,随之耙平;6 回填土每层填实后,应按规范规定进行环刀取样,测出干土的质量密度,达到要求后,再进行上一层的铺土,填土全部完成后,应进行表面拉线找平,凡高出允许偏差的地方,及时依线铲平;凡低于标准高程的地方应补土夯实;7 回填过程中需要定期检查筒体结构是否损坏。
5.2.7 配电柜安装1 工艺流程2 弹线定位根据图纸确定现场配电柜位置,用地坪研磨机进行基础打磨,清理完成后保证地面无灰尘、积水;利用线绳、墨斗等放线工具进行基础放线,确保基础安装位置正确。
3 基础槽钢基础材料采用10#槽钢,根据箱体尺寸要求,在柜体安装前完成焊接制作、防腐及安装调整,基础找平主要使用工具为垫铁、水准仪。
基础槽钢安装其样式如图5.2.7-1所示:1-混凝土结构,2-膨胀螺栓,3-槽钢基础图5.2.7-1 基础槽钢安装样式图4 基础接地接地焊接主要为包括槽钢基础的固定和接地扁钢与槽钢基础之间的固定。
1)槽钢基础固定应和槽钢基础已经找平同时进行;2)焊接时应先点焊,找平后再满焊;3)焊接后,应保证不直度不大于0.5mm/m,水平度不大于1mm/m,全长误差控制在2%以内,否则不能保证安装质量。
14)扁钢与槽钢的搭接面积应不小于扁钢宽度的2倍。
5 柜体安装将配电柜搬运至基础槽钢上方,与基础槽钢之间采用镀锌螺栓连接,且防松零件齐全,配电柜安装垂直度允许偏差为5‰。
6 柜内配线1)遥测电缆绝缘,绝缘电阻应在10MΩ以上;2)根据电缆与配电柜闸口尺寸,量电缆并做好标记,剥除电缆铠甲;3)包缠电缆,套电缆终端头套;4)压电缆芯线接线鼻子,压接模具规格与芯线一致,压接次数不少于2次;5)电缆终端头的制作安装必须符合规范规定,绝缘电阻合格,电缆终端头固定牢固,芯线与线鼻压接牢固,线鼻与设备螺栓连接紧密,相序正确,绝缘包扎严密。
5.2.8水泵安装1 水泵拆箱,将耦合架用螺栓固定与泵体上;2 打开一体化泵站筒体检查口,用硬物支撑住检修格栅,准备水泵吊装;3 用吊车或吊链吊起水泵,将耦合架上的导向孔对准导杆,缓慢放下水泵;4 水泵沿导杆自由下滑到位,泵体出口与出水管座进口自动对准,松开水泵吊链;5 水泵在自重作用下,耦合架上的斜面与出水管座上的斜面楔紧,此时泵体出口法兰面与出水管座进口密封面紧密贴合,从而实现了泵和出水管座的自动耦合;6 将水泵检修吊链下端与水泵提升装置连接,上端挂与筒体顶部挂钩处,方便日后检修。
5.2.9泵站配管一体化泵站出口预留玻璃钢法兰,筒体外接污水管道,由于出口管道位于基坑内,因此需要管道一般需要设置橡胶软接头、管道支架,防止管道因回填土沉降导致筒体预留口受应力损坏。
5.2.10 调试试验1 调试前应进行下列检查:1)设置、安装是否正确;2)可能产生真空的管路,真空破坏应阀有足够的过流面积,动作应准确可靠;3)进、出水管路上的阀应完全开启,其它装置均应处于正常工作状态。
2 机电设备安装、调试必需的供电电源的容量、电压等级、电气保护装置应满足所安装的机电设备的要求。
3 在对控制柜进行任何连接成对泵站进行操作前,必须确保电源已经关断且不能被意外接通。
4 启动步骤1)打开止回阀和闸阀2)向泵站内供给液体,至报警液位以上3)确保电路连接正确之后,接通电源4)泵的安全保护和电控装置及各部分仪表均灵敏、正确、可靠5)将手动-停止-自动选择开关推到手动位置,对水泵进行试运转6)将手动-停止-自动选择开关推至自动位置7)至水泵自动停止运行后,检查泵站内部液体液位降到停止液位以下5 安装调试A.空载调试:a)将二次侧保险拉下,各主令开关置位于停止档,断开各断路器(单控无须此操作),上电,测量二次保险对零线电压(应为AC220V典型值);b)将主令开关置位置于“手动”位,将二次侧保险合上,触摸屏或PC机软按钮或旋钮控制各接触器或继电器吸合和释放,看动是否正确,有无异常声响;c)将主令开关置位置于“自动”位,看动是否正确,有无异常声响,看能否实现自动控制功能;d)一切正常合上各断路器,重复操作b、c两项内容,正确后,在接触器吸合(即运行)状态用万用表测量各接线端子电压(去水泵电机)。
B.带负载调试:a)检查各控制控阀,确认设备已关闭完好;b)检查管路以及各辅助电器是否正常;c)设置好相关参数,具体见使用说明书及设备厂家人员指导;d)参照说明书配合设备厂家检查二次侧各远程控端接线是否正确;e)在合上各断路器的0情况下,再一次操作空载调试b、c中内容(注意:先点动看正确后再运行);f)运行正常后根据具体要求打开进水和排水阀并对进水量和排水量进行检测,分别测出各电阀电流,看电流是否在可控范围;g)对于降压起动的要对起动时间作相应调整(首次将计时器调整到大于25秒开始试机,从起动时开始计时在电流表指针指示电流刚回落时截止,用此时间段作为起动时间);h)运行5-30分钟后停机检查电机温升(对于风机内置式可用电流法观测);i)作相应故障实验,此时蜂鸣器发出脉冲声光报警信号;j)完毕后通过触摸屏或PC机软按钮控制各设备起停,注意此操作在手动操作模式下进行;k)一切正常重复数次无误后交付甲方。
6 材料与设备6.1 主要材料表6.0.1 主要材料表表6.0.2 主要设备表7.1 质量标准7.2.1 施工之前务必根据设备选型进行方案编制,选择最优设备安装方案。