竇艷飛 張志強(qiáng) 朱 良

（1.安徽省·水利部淮河水利委員會水利科學(xué)研究院 合肥 230088 2.中建八局第三建設(shè)有限公司華中分公司 南京 211225）

1 工程概況

某泵站工程總裝機(jī)9 臺895kW，排澇流量11.3m3/s，排澇范圍21.8km2，設(shè)計排澇凈揚程4.2m，設(shè)計排澇進(jìn)水位6.5m，設(shè)計排澇出水位10.7m，現(xiàn)狀排澇模數(shù)0.52m3/s/km2。泵站建有2 個機(jī)房，1 個前池，一機(jī)房在1962年6月完成建設(shè)，選用5 臺20ZLB-70 型軸流泵，配套5 臺AOB393-6-55kW 立式電機(jī)，總功率275kW，總流量3.3m3/s。二機(jī)房在1988年6月完成建設(shè)，選用4 臺36ZLB-70 型軸流泵，配套4 臺JSL14-12-155kW 立式電機(jī)，總功率620kW，總流量8.0m3/s。依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）、《泵站設(shè)計規(guī)范》（GB/T50265-2010）和《堤防工程設(shè)計規(guī)范》（GB50286-2013）的規(guī)定，確定樞紐工程的規(guī)模為中型，泵站等別為Ⅲ等，泵房、匯水箱級別為3級，穿堤涵及控制閘級別為4級。

2 存在的主要問題

該泵站自建成投入運行以來，對圩區(qū)排澇起到了舉足輕重的作用。但多年來從未修復(fù)或改建，目前發(fā)現(xiàn)該泵站的主要問題如下：

（1）進(jìn)水閘門梁混凝土表面老化嚴(yán)重、露石、鋼筋外露、銹蝕。右邊孔閘門梁頂斷裂，貫穿梁高，表面縫寬3～5mm。第1 孔混凝土閘門頂部開裂；第2 孔混凝土閘門從中間斷裂；第3 孔混凝土閘門迎水側(cè)露筋嚴(yán)重。右岸漿砌石護(hù)坡坍塌；左岸漿砌石護(hù)坡不平整。

（2）進(jìn)水前池右岸漿砌石擋土墻有3 處開裂，距泵房約4m 處裂縫自頂向下開展，最大縫寬約70mm，右岸漿砌石護(hù)坡開裂。

（3）二機(jī)房為磚混結(jié)構(gòu)，水泵層右邊懸挑梁端部混凝土銹脹開裂，其余電機(jī)梁和混凝土墻外觀較好，無明顯外觀缺陷；屋面板為預(yù)應(yīng)力多孔板，和墻體搭接處開裂；右墩墻混凝土和電機(jī)柱的碳化深度普遍大于鋼筋的保護(hù)層厚度，鋼筋失去混凝土的堿性保護(hù)，處于易蝕狀態(tài)。

（4）防洪閘墩表面混凝土露石、左側(cè)啟閉機(jī)排架墩有4 處鋼筋銹脹、混凝土開裂；啟閉機(jī)梁側(cè)面箍筋銹脹、混凝土開裂；啟閉機(jī)房屋面板為預(yù)應(yīng)力多孔板，懸挑部分板底露筋嚴(yán)重，下游翼墻為漿砌石結(jié)構(gòu)，表面基本完好。啟閉機(jī)排架墩碳化深度普遍大于相應(yīng)部位的混凝土保護(hù)層厚度，鋼筋失去混凝土的堿性保護(hù)，處于易蝕狀態(tài)?，F(xiàn)場檢測排架墩存在部分鋼筋銹脹縫。

3 建筑物復(fù)核計算分析與評價

3.1 抗?jié)B穩(wěn)定復(fù)核

防洪控制閘、站房及穿堤涵洞共同構(gòu)成了泵站滲流輪廓線。最大水頭差=外河水位-站前內(nèi)水位=11.9m-7.5m=4.4m。

根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》，閘基防滲長度按下式計算：

L=C×ΔH

式中：

ΔH—上、下游水位差，選擇蓄水期及惡劣放水工況，取4.4m；

C—滲徑系數(shù)，基于地基土質(zhì)情況，在有反濾存在的情況下為13；

L—防滲長度，計算結(jié)果為57.2m。

滲流穩(wěn)定復(fù)核成果：外水位11.9m，內(nèi)水位7.5m，水位差4.4m，滲徑系數(shù)為13，滲徑長度57.2m，實際滲徑長度51.99m，站基土質(zhì)粉砂。

站基防滲長度由鋼筋混凝土箱涵底板、泵室底板共同構(gòu)成，實際防滲地下輪廓線長度為51.99m，小于防滲需要值，不符合現(xiàn)行規(guī)范。

3.2 抗滑穩(wěn)定復(fù)核

泵站二機(jī)房泵室設(shè)0.4m 后鋼筋混凝土底板，順?biāo)鞣较蜷L6.6m，垂直水流方向長14m，計算時考慮的主要作用荷載有自重、靜水壓力、揚壓力、土壓力和其他荷載。本次安全復(fù)核的泵站的主要建筑物級別為3 級，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)允許值參考《泵站設(shè)計規(guī)范》（GB50265-2010）。不同工況條件下泵房的復(fù)核分析成果見表1。根據(jù)計算結(jié)果可知，泵站二機(jī)房穩(wěn)定滿足要求。

表1 泵室穩(wěn)定計算結(jié)果表

3.3 結(jié)構(gòu)強(qiáng)度復(fù)核

根據(jù)原設(shè)計資料，結(jié)合泵站的現(xiàn)狀布置及相應(yīng)結(jié)構(gòu)特點，復(fù)核泵站的水泵梁、電機(jī)梁、連續(xù)底板以及出水箱涵等關(guān)鍵部位結(jié)構(gòu)安全性。

3.3.1 泵室結(jié)構(gòu)分析復(fù)核

（1）站身連續(xù)底板強(qiáng)度復(fù)核

站身連續(xù)底板主要受自重及動水荷載作用。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置情況，將站身底板簡化為4 跨連續(xù)的彈性地基梁，選取基底應(yīng)力最大工況計算結(jié)構(gòu)內(nèi)力，復(fù)核底板受力和配筋情況。根據(jù)原設(shè)計和現(xiàn)場檢測資料，選擇混凝土強(qiáng)度較小值，截面尺寸參照原設(shè)計資料，扣除檢測的碳化深度數(shù)據(jù)，用于站身底板結(jié)構(gòu)復(fù)核，復(fù)核結(jié)果見表2。

表2 站身連續(xù)底板計算成果表

（2）泵室電機(jī)梁、水泵梁及泵室梁強(qiáng)度復(fù)核

電機(jī)梁、水泵梁主要受自重及運行期動力荷載作用，泵室梁所受荷載為自重及上部屋面荷載，計算簡化為4 跨的連續(xù)梁。根據(jù)原設(shè)計和現(xiàn)場檢測資料，偏保守考慮，選擇二者混凝土強(qiáng)度較小值，截面尺寸參照原設(shè)計資料，扣除檢測的碳化深度數(shù)據(jù)。通過計算，泵站泵房電機(jī)梁、水泵梁現(xiàn)狀配筋率小于計算結(jié)果，不滿足現(xiàn)行規(guī)范；泵室梁配筋滿足設(shè)計要求。

3.3.2 出水箱涵結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算

箱涵上部結(jié)構(gòu)受土、水壓力及堤頂交通車輛荷載作用，計算簡化為彈性地基上的框架結(jié)構(gòu)。經(jīng)過復(fù)核計算，泵站的出水箱涵的底板現(xiàn)狀配筋率小于計算結(jié)果，不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

3.4 泵站安全類別評價結(jié)果

泵站機(jī)房站基的水平滲流坡降計算值小于現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定值；泵室基底應(yīng)力小于允許地基承載力，不均勻系數(shù)以及抗滑穩(wěn)定系數(shù)滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；泵室梁強(qiáng)度滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。

本次復(fù)核發(fā)現(xiàn)該泵站的主要問題如下：穿堤箱涵計算流速超出現(xiàn)行規(guī)范允許范圍；泵站現(xiàn)狀滲徑長度小于規(guī)范要求；泵站地基的出口滲流比降計算值大于土質(zhì)允許比降值；泵站二機(jī)房泵房電機(jī)梁、水泵梁及底板配筋不足；穿堤箱涵的底板配筋不足。根據(jù)隱患排查中發(fā)現(xiàn)的問題，建議綜合類別評定為四類。

4 結(jié)論

為了保證泵站安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運行，對泵站的主要建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)核，掌握建筑物的結(jié)構(gòu)安全狀況，能更好為下一步泵站的拆除重建提供依據(jù)，并為同類工程的安全評價提供相關(guān)經(jīng)驗參考■