一种一体化预制泵站的施工方法与流程

本技术涉及一体化预制泵站，特别涉及一种一体化预制泵站的施工方法。

背景技术：

1、地下泵站是将水泵机组、管路系统及控制设备整体埋设于地下的工程设施，主要用于解决城市排水、供水提升及防洪排涝等问题，被誉为城市排水系统的“地下心脏”。地下泵站通过水泵对水体做功，将电能转化为势能，使污水或雨水能够克服地形高差，从低处提升至高处或输送至污水处理厂及受纳水体。其核心作用在于保障管网在重力流失效时（如低洼区域、穿越障碍段）的持续流动，防止污水外溢或道路内涝。按用途可分为排水泵站、供水泵站（又称取水泵站）及雨水泵站等类型。

2、当前地下泵站主要分为传统混凝土结构与地埋式一体化预制泵站两种形式：‌地埋式一体化泵站‌采用工厂预制的玻璃钢（grp）筒体，整体埋入地下，地面仅保留检修孔。具有占地小（仅为传统泵站的1/5至1/3）、施工周期短（3-7天）、耐腐蚀性强（寿命可达30年以上）及全自动无人值守等优势。‌传统混凝土泵站‌现场浇筑建设，周期长且占地面积大。

3、目前的地埋式一体化泵站在施工时需要先开挖基坑，然后将已在工厂预制好的一体化井筒放入基坑中。现有一体化泵站施工技术在应对受限空间工况时存在显著缺陷，井筒进水口法兰与预留管道的精准对接高度依赖人工肉眼对准与手动微调。对于大型一体化泵站，受限空间内作业视野严重受限、人员通行与操作空间局促，不仅导致人工对准效率极低、误差率高，安装周期长，且狭小空间内多人员交叉作业、视线受阻引发的沟通滞后，极易造成挤压、坠落等安全事故。此外，该对接过程需要为施工人员提供足够的操作空间，这导致基坑需占用较大的面积，进而降低了一体化泵站在受限空间下的可行性。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的受限空间内法兰对接依赖人工导致效率低、安全风险高且基坑面积大的问题，本技术通过一种一体化预制泵站的施工方法，利用工厂预制带有顶升组件的井筒并在基坑外远程控制顶升调平，实现法兰精准对接及底部混凝土浇筑固定，实现安全、高效、高精度的泵站安装。

2、为实现上述目的，本技术采用如下技术方案：

3、一种一体化预制泵站的施工方法，包括以下步骤：s100、在工厂预制井筒；井筒的筒底底部连接有顶升组件；预制井筒的筒壁具有超出筒底的向下延伸段，向下延伸段与筒底围合形成容纳空间，顶升组件布设于容纳空间中；向下延伸段上设有混凝土浇筑孔和振捣排气孔，混凝土浇筑孔和振捣排气孔均与容纳空间连通，混凝土浇筑孔和振捣排气孔均靠近筒底设置；s200、将井筒吊放到基坑中，井筒通过向下延伸段初步支撑在基坑中；s300、在基坑外通过有线或无线方式控制顶升组件伸缩，通过顶升组件的伸缩调整井筒在基坑中的姿态和升降，使井筒的进水口法兰与基坑外的进水管道对准；s400、在井筒的进水口法兰与基坑外的进水管道完成对接后，通过混凝土浇筑孔向向下延伸段与筒底围合形成的容纳空间中浇筑混凝土，混凝土完全填充容纳空间，顶升组件埋设于混凝土中；通过振捣排气孔将振捣棒伸入容纳空间中振捣混凝土；s500、在容纳空间中浇筑混凝土后，无需等待混凝土硬化即可对基坑进行分层回填。

4、上述方案通过在工厂预制时将顶升组件集成于井筒底部的容纳空间中，并在基坑外远程控制顶升组件伸缩调整井筒姿态，替代了受限空间内的人工肉眼对准与手动微调，不仅实现了法兰的精准对接，还从源头隔绝了人员下基坑操作的安全隐患；同时，通过靠近筒底设置的浇筑孔和振捣排气孔向容纳空间内浇筑混凝土将顶升组件埋设，使顶升组件转化为永久支撑结构，且无需等待混凝土硬化即可回填，大幅缩短了施工周期。

5、作为一种实施方式，步骤s200还包括：在基坑底部设置与向下延伸段相适配的凹槽；向下延伸段插到凹槽内并初步支撑在凹槽的槽底上。

6、上述方案通过凹槽对向下延伸段的底端外周起到封闭作用，相当于围堰，防止容纳空间中的混凝土从向下延伸段的底端流到凹槽外，从而在混凝土浇筑时无需额外设置封堵模板，简化了施工工序。

7、作为一种实施方式，步骤s100还包括：筒底的底部连接有若干抗浮支腿，抗浮支腿分布于容纳空间中；步骤s200还包括：井筒通过向下延伸段和抗浮支腿的共同作用而支撑于凹槽的槽底上；步骤s400还包括：抗浮支腿埋设于容纳空间中的混凝土内。

8、上述方案通过抗浮支腿与向下延伸段共同支撑，提高了井筒初始下放状态的放置稳定性，且抗浮支腿埋入混凝土后能与混凝土基础紧密咬合，大幅提升泵站整体的抗浮能力和结构稳定性。

9、作为一种实施方式，还包括如下步骤：s700、在井筒吊装就位前，在基坑底部标记井筒坐落位置、进水口法兰朝向等基准线，确保井筒就位后仅需进行竖向调整，无需多方向位移；步骤s200还包括：吊装过程中保证井筒的进水口轴线与进水管道轴线处于同一竖直平面内。

10、上述方案通过提前标记基准线并控制吊装平面，将井筒的就位调整限制在竖向维度，减少了多方向位移调整的复杂度，进一步提高了对接效率。

11、作为一种实施方式，步骤s400还包括：在井筒的进水口法兰与基坑外的进水管道对准后，先将顶升组件锁死，然后再连接井筒的进水口法兰与基坑外的进水管道。

12、上述方案通过锁死顶升组件，确保法兰连接期间井筒位置稳定不动，避免连接操作扰动已调平的井筒姿态，保障对接精度。

13、作为一种实施方式，在步骤s500中采用黄砂进行分层回填，每层回填厚度根据受限空间大小确定，分层夯实至压实度满足设计要求，夯实过程可适当洒水提高黄砂密实度。

14、上述方案采用黄砂分层回填并辅以洒水夯实，能够适应受限空间的作业条件，确保回填土的密实度满足设计要求，保障泵站周围土体的稳定性。

15、作为一种实施方式，步骤s500还包括：回填至井筒出水口底部标高后，停止回填并进行井筒的出水口法兰与出水管道的连接；连接验收合格后，继续进行回填作业。

16、上述方案将出水口法兰的连接穿插在回填过程中，利用回填至特定标高提供的操作空间进行连接，避免了回填完成后底部法兰难以操作的问题，保证了连接质量。

17、作为一种实施方式，步骤s500还包括：回填至设计地面标高并验收合格后，完成井筒内水泵的安装与调试，同时进行配套电气管线的敷设、接线与调试，完成整体设备安装。

18、上述方案在回填完成且外部环境稳定后再进行内部水泵及电气安装，避免了早期安装设备在回填和混凝土浇筑过程中受到振动或损坏，确保了设备运行可靠性；同时避免了早期安装设备导致泵站整体重量大幅增加，降低吊装要求、筒底承载力要求及顶升组件的顶升力要求。

19、作为一种实施方式，还包括如下步骤：s800、在井筒进场前，先行依次完成基坑围护、基坑周边土体加固、基坑开挖、基坑底板浇筑。

20、上述方案通过提前完成基坑围护、加固及底板浇筑，为后续井筒吊装和调平提供了安全可靠的基础环境，降低了基坑变形和渗水风险。

21、作为一种实施方式，在步骤s400中采用c30商品混凝土浇筑容纳空间，振捣棒进行分层振捣，振捣频率为50hz。

22、上述方案采用c30商品混凝土及50hz频率分层振捣，确保混凝土能够充分填充容纳空间并排出内部气体，形成密实无空洞的永久支撑和抗浮结构。

23、有益效果：

24、1、大幅降低安全风险：通过工厂预制将顶升组件集成于井筒底部，并在基坑外通过有线或无线方式远程控制顶升组件伸缩调平，替代了传统受限空间内的人工肉眼对准与手动微调，从物理上隔绝了人员下基坑操作的安全隐患，避免了多人员交叉作业引发的安全事故。

25、2、提升安装效率与精度：一体化预制减少了现场施工工序，远程调平实现了法兰对接毫米级精度，无需人工反复调试；同时，容纳空间浇筑混凝土后无需等待硬化即可分层回填，大幅缩短了施工周期。

26、3、增强设备抗浮能力与稳定性：筒底底部的抗浮支腿埋设于容纳空间的混凝土内，与混凝土形成紧密咬合，且顶升组件永久埋置转化为永久支撑结构，有效提高了泵站的抗浮能力与基础结构的整体稳定性，适配地下受限空间的水文地质条件。

27、4、施工适配性与推广性强：通过向下延伸段与筒底围合形成容纳空间作为混凝土浇筑的内置模板，结合凹槽的围堰封闭作用，无需复杂的现场封堵模板和工装设备，操作标准化，可适配不同尺寸的大型一体化泵站在各类狭小受限地下空间的安装。