工业水系统工程土建设计施工总结王春华(青铜峡水电站宁夏青铜峡751601)1土建工程概况1.1工程规模:工业水系统工程包括一座产水量750T/h的XB-11型水旋澄清池;一座建筑面积近200m2的三层控制楼，两个泵站总面积约210m2，一个沉淀池(原鱼池)o水旋澄清池和控制楼位于坝前800m，黄河东岸，距岸边loom处的台地上，1\"泵站位于鱼池西侧黄河堤岸上，2\"泵站位于鱼池东北角上。1.2工程地质情况:由勘测报告可知，水旋澄清池和1\"泵站地基为弱风化的红色砂岩，地表风化的沙砾石层厚约0一1.2m，红色砂岩抗压强度为40MPa(于)一20MPa(湿)，地基承载力很高。2\"泵站地基为粉沙土层，地基承载力巧T/m2o1.3设计基本资料:(1)气温:年平均气温为8一11Ic，全年以一月份最高，7月份最低。极端最高气温为48.5'C，极端最低气温为30.6'Co(2)冰冻期为每年10月至次年2月，约5个月时间。(3)多年平均降雨量为208mm，年蒸发量为1500mmo(4)风速:最大风速22.2m/s，基本风压70Kgtm'.(5)地震烈度:基本地震烈度为7度，设计烈度8度。(6)设计依据:《给排水工程结构设计规范(GBJ69-84));参考《水工钢筋混凝土结构设计规范》;参照石嘴山电厂工业水系统工程建筑结构及工艺。2建筑结构设计2.1结构计算说明2.1.1水荷载:按工艺设计，水旋澄清池处理水的最大含泥量为lOOKg/m3，计算内水压力时，相应的水容重取106t/M3,2.1.2温度荷栽:考虑到气温和水温存在的误差，同时考虑石嘴山发电厂的设计和运行情况，按池壁内外5℃的温度差计算温度应力，对池壁进行内力计算。2.1.3其它荷载:包括结构和设备自重及活荷载，规范规定的其它相关荷载等。2.1.4结构计算:包括地基承载力计算、池壁内力计算及配筋计算，同时还对结构进行了抗裂计算。2.1.5抗震校核:本地区基本地震烈度为7度，设计烈度8度，本水池按8度校核。2.2结构设计说明2.2.1水旋澄清池:水旋澄清池为圆柱型钢筋混凝土结构，内径14.5m，净高8m，池壁厚400mm，池地板厚200(400)mm，池壁外侧设计加气块保温层，厚度400mm;保温层外侧砌护360mm砖墙。水旋池顶部设计5.9m高砖混结构圆型房屋，屋顶结构为轻型钢屋架，镀锌材板金属屋顶。2.2.1.1设计10.00相当于绝对高程1168.2m.2.2.1.2设计基础埋深一5.15m，呈圆台型，直径18300mmI采用100\"毛石混凝土灌筑。2.2.1.3池底顶面标高一1.25m，直径小于10700mm处，设计厚度200mm，配筋为上下双层，辐射筋小12@200，环向筋为小12@150;直径大于11500mm处，设计厚度400mm，配筋为上下双层，辐射筋小16@200，环向筋为小16@20002.2.1.4池底中心部位设一集水坑，深600mm，上口直径小1880mm，下口直径小800mm，配筋同池底;集水坑内埋设小300mm排泥钢管。2.2.1.5池壁厚度400mm，下部5m高范围内，竖向筋为小16@200，水平筋为小18@150;上部3m范围内，竖向筋为小12@200，水平筋为小12@15002.2.1.6标高6.75m处沿水池内侧周圈设计l000mm宽环形走道板，墙内圈梁断面设计为240x180mm，环形走道板根部厚度120mm，端部厚度70mm，设计受力筋小10@150，分布筋中6@25002.2.1.7标高8.05m处设计宽3000mm的径向(南北向)走道，由两道跨度14900mm，断面400x1200mm的大梁支撑，大梁底部受力筋为单排6根中28的螺纹钢，中8@200四支箍筋;板厚l00mm，配受力筋小10@140，分布筋小6@25002.2.1.8刮泥机支座位于8.05m标高走道中部，水池中心、大梁跨中挑牛腿位置。2.2.1.9水池上部5.9m高的砖混结构房屋，作为工艺安装、检修空间，以及操作、运行观察室之用。以上结构均采用C25水工混凝土，抗渗标号S6，钢筋I级(中)为圆钢，n级(中)为螺纹钢。2.2.31#泵房:建筑面积21.36mx6.36m，设计安装2台12SH-B型水泵，用于从黄河抽水向水旋池供水。t0.00为1156.33m，基础开挖至1155.47m，采用C20钢筋混凝土条形基础，构造配筋小10@200,箍筋为小8@200;主体为砖混结构平房，净空高度5.08m，设计3道300x500mm大梁，受力筋为4根小22螺纹钢。梁底悬挂一台2T电动葫芦，靠近黄河侧设计一个钢结构吸水管支架。2.2.42\"泵房为半地下式，建筑面积21.0mx5.4m，设计安装4台8SH-9A型水泵，用于从沉淀池抽取净水供机组冷却用;安装1台2寸泵，作为水旋池溶药箱水源。士0.00为731157.2m，基础开挖至1153.75m，采用C20构造配筋条形基础。主体为砖混结构平房，净空高度4.6m，设计240mm隔墙一道，300x500mm大梁3道，将泵房分为5间。大梁配受力筋为4根中22螺纹钢。梁底悬挂一台2T电动葫芦，靠近沉淀池侧设计一个小型钢结构吸水管支架。2.2.5泵坑吸水池:在2#泵房西侧沉淀池内设有一个吸水池，作为2级泵的抽水泵坑。泵坑为钢筋混凝土结构，水池长15m，宽3m，净深2m。底板厚200mm，配筋中8@250,小8@250，并布置8个小100滤水管;壁厚300mm，配筋中12@200,小8@250，池壁顶面高程与沉淀池底面高程齐平，水池混凝土标号为C20o2.2.6沉沉池:是工业水系统的中间蓄水池，总面积约18000m'，平均深度2.2m，总容积39600m'，在沉淀池西南角(水旋池出水管口)设防冲刷护坡。3工艺设计3.1方案选择:根据可行性研究报告选定的方案，要求设计一座产水量750T/h的水旋澄清池。对比分析后确认XB-II圆柱型水旋澄清池，适用于西北地区河流所具有的夏季高浑浊度、高泥沙含量及冬季低温度，低浑浊度的地表水水质净化处理工艺，其出水浊度根据需要可控制在200m妙以内。一般采用聚丙烯酞胺作助凝剂，三氯化铁或硫酸铝作混凝剂，也可以根据市场情况作调整。药剂在水旋澄清池进水管喷嘴前端先后设投药管加药。3.2工艺设备:水旋澄清池内安装的工艺设备有进、出水管，混合室、反应室，分离室，出水槽，刮泥机等。混合室、反应室、出水槽均为钢板制作，分离室内的蜂窝斜板为波形塑料板制作，中心传动刮泥机型号为CG-145DTo反应室为圆筒形结构，平均直径约1.5m，高度6m，用6mm厚钢板焊成型;混凝室为上小下大的锥形，上口直径4600mm，下口直径12000mm，由8fnm厚钢板制作。分离室上部清水区装置蜂窝斜管以缩小澄清池直径，下部泥渣沉降区设置相应的斜板，混凝室底部泥渣浓缩区考虑了分离室和混凝室的全部产泥渣量。中心传动刮泥机将泥渣由中心排泥管排出。在出水渠上设置量水薄堰作为计量设备。3.4工艺数据3.4.1原水在澄清池总停留时间为0.8一1.2小时;快速混合室停留时间为30一40秒。3.4.2混凝室的反应及絮凝沉降区部分按设计流量停留15一20分钟的体积设计;混合室及反应室泥渣浓缩区体积设计与所加助凝剂品种有关，一般按原水100%泥渣量浓缩1小时所需体积设计;泥渣回流量按产水量的20一30%设计。3.4.3进水管喷嘴水流喷出速度采用2.5m/s左右，混合室上部旋流配水出口流速采用0.1Om/s,混凝室锥壁为(与水平角度)500-550。4施工总结4.1工程建设有关单位:宁夏青铜峡水电厂工业水系统工程由宁夏黄河水电有限责任公司建筑分公司中标承建，该建74筑公司曾在1993一1994年承建石嘴山电厂净化水系统工程的两个750T/h的XB-II型水旋澄清池、控制楼、药剂楼、取水泵房等全部工程建设，有同类工程施工经验。此工程土建部分由西安西北电力设计院老年专家设计研究所设计，勘测工作由宁夏设计院完成。该工程的建成将直接改变青铜峡水利枢纽建成30年来机组冷却水冷系统的水源水质问题，工程建设受到多方面的高度重视。4.2施工情况:工程于2000年5月10日放线开工，安装工程于10月10日完成，土建工程于11月巧日竣工。4.3工程变更:工程施工中细小变更较多，此处仅就对造价、结构及运行影响较大的变更加以叙述。4.3.1控制楼基础设计开挖至11.95m，因遇沙土层，实际开挖至1163.45m，比设计深挖了约1.5m，采用C10毛石混凝土浇筑至设计标高。4.3.2控制楼二层加药平台及搅拌器取消，将溶药箱布置在一层，LOOM标高楼板相应部位预留1600X800mm加药孔口，加药口四周设梁及预埋件。4.3.3水旋池环形走道板跟部厚度由120mm变为150mm，配筋不变;圈梁断面由240X180mm变为240X300mmo4.3.4控制楼北侧阳台采用预埋及焊接112型钢，阳台板为70mm厚预制板。考虑到如果进行二期工程，可直接将工字梁加长铺板以形成走道，结构形式与控制楼南侧走道相同。5运行操作建议:此建议仅从设计角度对XB-II型水旋澄清池的运转管理事项做一般介绍，由于自然因素，高浊度水的出现要受暴雨、及地质情况影响，所以澄清池的正常运转，主要依靠操作人员在实践中摸索规律，得出经验，积累资料，才能分析出合理的控制数据。5.1运转前期必须检查各部位管路是否漏水，刮泥机械及刮泥机底部轴承润滑道是否畅通;阀门关闭情况，投药设备是否正常，投药管道是否畅通，并将池内杂物清理干净。5.2高浊度水期间，运转前池内应先注满清水，以利于设备保护;启动时先用全速进水使混凝室水体获得动能产生旋转，约5分钟后再稍关小进水阀。要注意观察，及时调整前后投药量的比例。5.3如果澄清池要超负荷运行，增加投药量应提前to-巧分钟，然后再增加进水量。5.4水池运行中应保证连续投药，不得中断。停止运转时，要将水池底部积泥排除干净。5.5当清水区水质浑浊，出现絮状时，应将进水阀关小，或增加助凝剂投药量。5.6清水区出水带黄色，可能是混凝剂药量过大，应适当降低混凝剂投量，并观察效果。5.7产生下列情况时急需排泥:久未排泥，将刮泥机提升，自上而下逐层刮泥;高浊度水期间应缩短刮泥周期，还应避免连续刮泥，以免泥渣压缩不佳消耗水量。
