王吉永

(齊齊哈爾市水利勘測設計研究院，黑龍江 齊齊哈爾161006)

1 概 況

江西泵站位于齊齊哈爾市梅里斯達斡爾族區(qū)，由10 座泵站組成，均為灌溉泵站。即江西泵站、西地房子泵站、阿倫河泵站、西臥泵站、沿江泵站、音欽泵站、雅爾塞泵站、鮮明泵站、齊齊哈泵站和樺木泵站。

總裝機臺數(shù)77 臺，總裝機容量6 320 kW，總設計流量56.7 m3/s。依據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》和《泵站設計規(guī)范》，江西泵站更新改造工程等別為Ⅱ等，泵站規(guī)模為大(2)型［1］。

本次設計的阿倫河泵站址位于東臥牛吐堤5+036 迎水側，距三道江引水口688 m。進水池底板頂高程至地面高差5.1 m，裝機功率800 kW，設計流量7.79 m3/s，泵站等級Ⅳ等，設計防洪水位20 a一遇，校核水位50 a一遇。

由于泵站離嫩江主槽很近，同時泵站形式的選擇對工程造價和施工的難易程度影響很大，因此，對阿倫河泵站的形式初步選用框架式樁基礎結構和箱體式結構進行方案比較。

2 泵站形式比較

泵站的比選型式分為框架式樁基結構和箱式結構［2］。

2.1 框架式樁基結構

2.1.1 護岸

引渠取水口兩側分別設護岸，共304 m。護岸的護腳底高程在水流平順段一般護至坡度為1∶3 ～1∶4的緩坡河床處，但深泓逼岸段護岸至深泓線。護岸在高程150.16 m 處設置2 m 寬戧臺，戧臺為格賓石籠結構，從上到下依次為格賓石籠40 cm、拋石、礫石墊層20 cm、無紡布一層，到岸腳平段5 m。

戧臺以上為干砌石結構，從上到下依次為干砌石30 cm、礫石墊層20 cm、無紡布一層，護岸頂高程151.80 m 設2 m 平段，干砌石護岸底設100 m×100 m鋼筋石籠。

2.1.2 引渠

取水口和泵站進水池之間通過688 m 引渠連接，底高程147.72 ～147.60 m，引渠底寬12 m，邊坡比1∶2.5，渠底以上2.6 m 處設2 m 寬戧臺。

取水口端邊坡與護岸邊坡相連，靠近進水前池一端引渠彎段彎轉半徑35 m，為防止水流對渠坡的沖刷設30 m 混凝土板護砌，從上到下依次為現(xiàn)澆混凝土板15 cm、礫石墊層10 cm、無紡布一層、砂墊層10 cm，渠頂和渠底分別設20×50 cm 混凝土封邊和40×80 cm 混凝土齒墻。戧臺處設30×60 cm 混凝土齒墻和20×50 cm 混凝土封邊。

2.1.3 前池

前池為鋼筋混凝土結構，兩側邊墻為懸臂式擋土墻結構，邊墻凈高2.8 ～4.0 m，中間是鋼筋混凝土底板，底板厚0.8 m，前池底寬12 ～15.20 m，順水流方向長16 m，前8 m 底板高程147.60 ～146.40 m，后8 m 底板高程146.40 m。

2.1.4 進水池

進水池為開敞式，布置在泵房下面，鋼筋混凝土結構，平面形狀為矩形，進水池順水流方向長8.5 m，垂直水流方向寬為15.2 m，進水池底板為平底板，底板頂高程146.40 m，底板厚0.8 m。邊墻為懸臂式擋土墻結構，邊墻凈高4.0 m。

為了保證水泵有良好的吸水條件，水流平穩(wěn)，池中各泵之間設置隔墩，厚0.5 m，高4.0 m，進水互不干擾，隔墩前設置攔污柵。進水池水下容積470 m3＞30 Q設。

2.1.5 泵房

泵房建在進水池上面，基礎為框架式樁基結構，由20 根直徑0.8 m 混凝土灌注樁支撐，順水流方向布置3 排，前3 排每排7 根，后1 排6 根，樁間距4.0 m、5.0 m。進水池底板預留孔洞，灌注樁穿過進水池底板，并設置伸縮縫。

泵房共分3 層，分別為進水池層、水泵安裝層、廠房層。水泵安裝在水泵層上，水泵選用4 臺潛水軸流泵。泵房上部為泵站廠房，廠房層高程155.40 m，建筑面積344 m2。

2.1.6 交通橋

交通橋為解決泵房對外交通，泵房設交通橋與外界相連，交通橋長16 m，寬5.0 m，板厚0.36 m，鋼筋混凝土灌注樁平板結構。

2.1.7 出水池

出水池為正向出水，U 型槽結構，底板厚0.8 m，邊墻凈高3.0 ～2.63 m。前10 m 底板凈寬8.8 m，出水池與干渠之間有一逐漸收縮的過渡段長6 m，底寬8.8 ～6.0 m，底板高程152.56 ～152.93 m，收縮角13.1°，詳見圖1。

圖1 框架式樁基結構圖

2.2 箱式結構

護岸、引渠、前池、交通橋、出水池均與框架式樁基結構的基本相同，進水池采用U 型槽結構，邊墻凈高9 m，凈寬22.3 m，順水流長度10.6 m。垂直水流方向設計3 個鋼筋混凝土隔墩厚0.5 m，泵房在進水池上方，利用進水池U 型槽做基礎，采用箱式結構，設兩層板梁式工作平臺［3－4］。詳見圖2。

圖2 箱基結構圖

表1 江西泵站兩種型式工程量比選 m3

3 泵站的型式的確定

兩方案地形地質條件、建筑材料、工期、環(huán)境影響、運行條件基本相同。工程布置大同小異，僅進水池和泵房結構不同。主要從3 個方面進行比選:

3.1 工程量方面比較

框架式樁基結構與箱式結構。從表1 可知，鋼筋混凝土箱式結構比框架式樁基結構多6 687 m3，但造孔少598 m，框架式比樁基結構略顯優(yōu)勢。

3.2 施工條件方面比較

由于泵站臨近嫩江，地下水位較高，箱式結構的進水池基礎底高程比框架式樁基結構的要低1.6 m，增加了施工難度，故框架式樁基結構顯優(yōu)勢。

3.3 工程投資方面比較

經投資估算，兩方案投資相差不大，為29.4 萬元，箱式結構略多，另外臨時工程方面箱式結構由于挖深更大，需要排水臺時數(shù)更多［5］。

3.4 方案確定

綜合論證比較，框架式樁基結構應用于岸邊灌溉站具有節(jié)省工程造價，施工方面樁基礎對施工條件要求低，特別是工程緊鄰主河道，減少開挖深度，降低了施工排水的費用也減小了施工難度，因此，本采用框架式樁基結構，同時也為以后類似工程積累經驗。

［1］齊齊哈爾市水利勘測設計研究院有限責任公司.黑龍江省齊齊哈爾市江西泵站(阿倫河、鮮明)更新改造工程初步設計報告［R］.齊齊哈爾:齊齊哈爾市水利勘測設計研究院有限責任公司，2015.

［2］住房和城鄉(xiāng)建設部.GB50265—2010 泵站設計規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，2010.

［3］水利部農村水利司，中國灌溉排水發(fā)展中心.GB/T50363—2006 節(jié)水灌溉工程技術規(guī)范［S］.北京:中國計劃出版社，2006.

［4］中華人民共和國水利部.SL482—2011 灌溉與排水渠系建筑物設計規(guī)范［S］.北京:中國水利水電出版社，2011.

［5］丘傳忻.取輸水建筑物叢書:泵站［M］.北京:水利水電出版社2004.