1、某水電站工業水系統工程土建施工設計關鍵詞水電站 工業 水系統 土建設計 1.土建工程概況 1.1 工程規模 工業水系統工程包括一座產水量750T/h的XB-型水旋澄清池；一座建筑面積近200m 2 的三層控制樓，兩個泵站總面積約210m 2 ，一個沉淀池(原魚池)。水旋澄清池和控制樓位于壩前800m，河東岸，距岸邊100m處的臺地上，1#泵站位于魚池西側河堤岸上，2#泵站位于魚池東北角上。 1.2 工程地質情況 由勘測報告可知，水旋澄清池和1#泵站地基為弱風化的紅色砂巖，地表風化的沙礫石層厚約01.2m，紅色砂巖抗壓強度為40MPa(干)20MPa(濕)，地基承載力很高。2#泵站地基為粉沙土層

2、，地基承載力15T/m 2 。 1.3 設計基本資料 (1)氣溫：年平均氣溫為811，全年以一月份最低，7月份最高。極端最高氣溫為48.5，極端最低氣溫為-30.6。 (2)冰凍期為每年10月至次年2月，約5個月時間。 (3)多年平均降雨量為208mm，年蒸發量為1500mm。 (4)風速：最大風速22.2m/s，基本風壓70Kg/m 2 。 (5)地震烈度：基本地震烈度為7度，設計烈度8度。 (6)設計依據：給排水工程結構設計規范(GBJ69-84)； 參考 水工鋼筋混凝土結構設計規范；參照該電廠工業水系統工程建筑結構及工藝。 2.建筑結構設計 2.1結構 計算 說明 2.1.1水荷載：按工

3、藝設計，水旋澄清池處理水的最大含泥量為100Kg/m 3 ，計算內水壓力時，相應的水容重取106t/m 3 。 2.1.2溫度荷栽：考慮到氣溫和水溫存在的誤差，同時考慮發電廠的設計和運行情況，按池壁內外5的溫度差計算溫度應力，對池壁進行內力計算。 2.1.3其它荷載：包括結構和設備自重及活荷載，規范規定的其它相關荷載等。 2.1.4結構計算：包括地基承載力計算、池壁內力計算及配筋計算，同時還對結構進行了抗裂計算。 2.1.5抗震校核：本地區基本地震烈度為7度，設計烈度8度，本水池按8度校核。 2.2 結構設計說明 2.2.1 水旋澄清池：水旋澄清池為圓柱型鋼筋混凝土結構，內徑14.5m，凈高8

4、m，池壁厚400mm，池地板厚200(400)mm，池壁外側設計加氣塊保溫層，厚度400mm；保溫層外側砌護360mm磚墻。水旋池頂部設計5.9m高磚混結構圓型房屋，屋頂結構為輕型鋼屋架，鍍鋅材板金屬屋頂。 2.2.1.1設計0.00相當于絕對高程1168.2m。 2.2.1.2設計基礎埋深-5.15m，呈圓臺型，直徑18300mm，采用100#毛石混凝土灌筑。 2.2.1.3 池底頂面標高-1.25m，直徑小于10700mm處，設計厚度200mm，配筋為上下雙層，輻射筋12200，環向筋為12150；直徑大于11500mm處，設計厚度400mm，配筋為上下雙層，輻射筋16200，環向筋為16

5、200。 2.2.1.4池底中心部位設一集水坑，深600mm，上口直徑1880mm，下口直徑800mm，配筋同池底；集水坑內埋設300mm排泥鋼管。 2.2.1.5池壁厚度400mm，下部5m高范圍內，豎向筋為16200，水平筋為18150；上部3m范圍內，豎向筋為12200，水平筋為12150。 2.2.1.6標高6.75m處沿水池內側周圈設計1000mm寬環形走道板，墻內圈梁斷面設計為240180mm，環形走道板根部厚度120mm，端部厚度70mm，設計受力筋10150，分布筋6250。 2.2.1.7標高8.05m處設計寬3000mm的徑向(南北向)走道，由兩道跨度14900mm，斷面4

6、001200mm的大梁支撐，大梁底部受力筋為單排6根28的螺紋鋼，8200四支箍筋；板厚100mm，配受力筋10140，分布筋6250。 2.2.1.8刮泥機支座位于8.05m標高走道中部，水池中心、大梁跨中挑牛腿位置。 2.2.1.9水池上部5.9m高的磚混結構房屋，作為工藝安裝、檢修空間，以及操作、運行觀察室之用。 以上結構均采用C25水工混凝土，抗滲標號S6，鋼筋級()為圓鋼，級()為螺紋鋼。 2.2.2控制樓：控制樓為三層磚混結構樓房，高度15m，平面尺寸9.48m6.48m，層面標高分別為-2.15m，1.0m，8.05m。底層地下室布置進水管路、加藥管路、刮泥機潤滑水管及控制閥、儀

7、表等；二層為加藥操作間，并用于儲存藥物；三層為控制值班室，設操作盤及化驗臺等，并設有兩個溶藥箱。 2.2.2.1 0.00相當于絕對高程1168.2m。 2.2.2.2 設計基礎開挖深度-3.25m，為條形基礎，墊層寬度2100mm，基礎寬度1900mm，高度350mm，配筋10200，分布筋6250；上部370mm寬剪力墻配豎向構造筋10200，分布筋8200。混凝土標號：墊層C10，條形基礎C15。 2.2.2.3 每層樓板設大梁兩道，斷面300600mm，配筋選自相應圖集，混凝土標號C25。 2.2.2.4 圈梁、地圈梁截面尺寸為360300mm，配筋614，6250，轉角加筋參照NG0

8、01-結A-9；樓四角構造柱截面尺寸360360mm，其余六個構造柱截面尺寸240240m，配筋420，8200，混凝土標號均為C15。柱與墻體拉結做法參照XBG-911(-)-3。 2.2.2.5 電氣部分：二、三層屋頂各掛40W日光燈管6個，底層頂掛60W防水燈6個，電源總進線從室外3.0m高處架空引入。所有開關插座均暗裝，開關距地1.4m，插座距地0.3m。 2.2.3 1#泵房：建筑面積21.36 m6.36m，設計安裝2臺12SH-B型水泵，用于從河里抽水向水旋池供水。0.00為1156.33m，基礎開挖至1155.47m，采用C20鋼筋混凝土條形基礎，構造配筋10200，箍筋為82

9、00；主體為磚混結構平房，凈空高度5.08m，設計3道300500mm大梁，受力筋為4根22螺紋鋼。梁底懸掛一臺2T電動葫蘆，靠近河側設計一個鋼結構吸水管支架。 2.2.4 2#泵房為半地下式，建筑面積21.0m5.4m，設計安裝4臺8SH-9A型水泵，用于從沉淀池抽取凈水供機組冷卻用；安裝1臺2寸泵，作為水旋池溶藥箱水源。0.00為1157.2m，基礎開挖至1153.75m，采用C20構造配筋條形基礎。主體為磚混結構平房，凈空高度4.6m，設計240mm隔墻一道，300500mm大梁3道，將泵房分為5間。大梁配受力筋為4根22螺紋鋼。梁底懸掛一臺2T電動葫蘆，靠近沉淀池側設計一個小型鋼結構吸

10、水管支架。 2.2.5泵坑吸水池：在2#泵房西側沉淀池內設有一個吸水池，作為2級泵的抽水泵坑。泵坑為鋼筋混凝土結構，水池長15m，寬3m，凈深2m。底板厚200mm，配筋8250，8250，并布置8個100濾水管；壁厚300mm，配筋12200，8250，池壁頂面高程與沉淀池底面高程齊平，水池混凝土標號為C20。 2.2.6沉沉池：是 工業 水系統的中間蓄水池，總面積約18000m 2 ，平均深度2.2m，總容積39600m3，在沉淀池西南角(水旋池出水管口)設防沖刷護坡。 3.工藝設計 3.1 方案選擇 根據可行性研究報告選定的方案，要求設計一座產水量750T/h的水旋澄清池。對比分析后確認

11、XB-圓柱型水旋澄清池，適用于該地區河流所具有的夏季高渾濁度、高泥沙含量及冬季低溫度，低渾濁度的地表水水質凈化處理工藝，其出水濁度根據需要可控制在200mg/L以內。 一般采用聚丙烯酰胺作助凝劑，三氯化鐵或硫酸鋁作混凝劑，也可以根據市場情況作調整。藥劑在水旋澄清池進水管噴嘴前端先后設投藥管加藥。 3.2 工藝設備 水旋澄清池內安裝的工藝設備有進、出水管，混合室、反應室，分離室，出水槽，刮泥機等。混合室、反應室、出水槽均為鋼板制作，分離室內的蜂窩斜板為波形塑料板制作，中心傳動刮泥機型號為CG-145DT。 反應室為圓筒形結構，平均直徑約1.5m，高度6m，用6mm厚鋼板焊成型；混凝室為上小下大的

12、錐形，上口直徑4600mm，下口直徑12000mm，由8mm厚鋼板制作。分離室上部清水區裝置蜂窩斜管以縮小澄清池直徑，下部泥渣沉降區設置相應的斜板，混凝室底部泥渣濃縮區考慮了分離室和混凝室的全部產泥渣量。中心傳動刮泥機將泥渣由中心排泥管排出。在出水渠上設置量水薄堰作為計量設備。 澄清池進水管為500鋼管，由1#泵站進入控制樓，加藥后由控制樓進入水旋池。出水管為500鋼管，直接將凈水排到沉淀池。排泥管為300鋼管，泥渣排向黃河。進、出水及排泥管在室外均采用地下敷設。 3.3水處理工藝流程 在進水管噴嘴前加藥后的原水，由噴嘴沿切線方向射入混合室底部快速混合筒里，藥劑和原水急劇混合后旋流向上，由混合

13、室頂部的旋流配水口導入混凝室上部；混凝室上小下大，水流旋轉速度在其中由快變慢，混凝室上部裝置2525目的鍍鋅鐵絲反應網，旋轉水流與鐵絲網接觸后，在水體內形成大量的微旋渦，從而使藥物在旋轉運動中獲得良好反應，充分凝聚、接觸、吸附；水流由混凝室下部自下而上進入分離室，混合后的泥渣在混凝室及分離室底部濃縮、沉淀，由刮泥機導入排泥坑，打開排泥閥定期排放。分離室下部裝設斜板，上部設蜂窩斜管，以縮小澄清池直徑，降低出水濁度。澄清水經過分離室清水區輻射狀集水槽匯流，經出水管路排入沉淀池。 3.4工藝數據 3.4.1原水在澄清池總停留時間為0.81.2小時；快速混合室停留時間為3040秒。 3.4.2混凝室的

14、反應及絮凝沉降區部分按設計流量停留1520分鐘的體積設計；混合室及反應室泥渣濃縮區體積設計與所加助凝劑品種有關，一般按原水100%泥渣量濃縮1小時所需體積設計；泥渣回流量按產水量的2030%設計。 3.4.3進水管噴嘴水流噴出速度采用2.5m/s左右，混合室上部旋流配水出口流速采用0.10m/s，混凝室錐壁為(與水平角度)500-550。 4.施工 總結 4.1施工情況 工程于2006年5月10日放線開工，安裝工程于10月10日完成，土建工程于11月15日竣工。 4.2工程變更 工程施工中細小變更較多，此處僅就對造價、結構及運行影響較大的變更加以敘述。 4.2.1控制樓基礎設計開挖至1164.95m，因遇沙土層，實際開挖至1163.45m，比設計深挖了約1.5m，采用C10毛石混凝土澆