泵站结构设计论文

摘要：随着市政建设快速发展，给排水工程加大建设，地下泵房的配套工程大量涌现。本文通过天津市独流减河北堤路地道泵站工程浅析泵站设计中结构设计思路及要点。关键词：泵站工程；结构设计1、泵站工程概况：本工程位于天津市西青区大杜庄村，东邻津浦铁路。泵站长23.85m，宽7.10m，高6.10m。以下是小编精心整理的《泵站结构设计论文(精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

泵站结构设计论文 篇1：

泵站结构设计中应该把握的关键问题探析

摘 要：当前生活与生产中用水出现了迅速增加的趋势，进行泵站设计、施工成为市政工程建设的一项主要内容。该研究以泵站结构设计工作为平台，提出了科学控制泵站结构设计的理念，在结合泵站结构设计实际与经验的前提下，分析了泵站结构设计中模型计算、荷载计算等要点，提供了泵站结构设计的基本原则，重点强调了泵站结构设计应该突出和把握的防腐设计、设计施工配合等关键问题，希望为泵站结构设计工作的不断完善与提升有所借鉴。

关键词：泵站结构设计 模型计算 荷载计算 伸缩缝 设计施工配合 原则 防腐

泵站是城市生产生活调配水资源的重要设施，是整个市政工程中关键的结构与节点，在城市化发展趋势和特点逐步显现的今天，泵站的设计、施工成为影响城市生活与生产的关键性工作。在具体的泵站结构设计工作中应该从模型计算、荷载计算等主要工作出发，坚持泵站结构设计的经济、安全和优化原则，构建泵站结构设计现代化的体系，在做好伸缩缝控制，控制好混凝土结构防腐性能，设计施工配合等关键性工作的基础上，提升泵站结构设计的质量，实现对市政工程建设、城市化发展的有效支撑与保障。

1 泵站结构设计的主要工作

1.1 泵站结构的模型计算

在泵站结构设计过程中要根据泵站的结构特点与功能构成划分为易于计算的部分，进而建立起设计与运算的数字模型。泵站地下部分以钢筋混凝土为建模标准，垂直壁板的计算过程中要注意长宽比，低于0.5的地下部分以单向板结构计算，大于0.5的地下部分以双向板计算；泵站地上部分以框架结构为建模标准，要注意模型构建的合理性和结构的完整性。

1.2 泵站结构荷载的计算

要根据泵站设计的基本要求和工程实际，对泵站结构进行平面计算，要重点做好泵站自重、土压、活荷载、静水压力、工作荷载等与泵站结构和强度相关的计算，以便确保泵站结构符合建设的实际情况和运行的基本要求，从负荷能力与抗荷载能力上确保泵站的稳定。

1.3 泵站结构设计的原则

一是，泵站结构设计要坚持适当原则，泵站结构设计应该满足当前的工程实际和施工技术水平，以此来确保泵站结构设计的可行性，要尽量控制泵站结构的合理性，受力的明确性，真正实现泵站结构设计的安全与经济等目标。二是，泵站结构设计要坚持安全原则，在泵站结构设计中要通盘考虑地基的稳定性、土壤性质，避免出现泵站结构施工中大量挖掘和填埋，在妥善利用地形地利的情况下，做到泵站结构的安全。三是，泵站结构设计要坚持优化选型原则，要通过泵站结构设计工作来控制整个泵站的结构尺寸，减少泵站结构出现过多的裂缝影响结构功能，同时提高泵站结构对震动、温差、负荷的抵抗能力，确保泵站结构的强度。四是，泵站结构设计要坚持经济性原则，泵站结构设计过程中应该结合施工当地的特点，采用因地制宜的措施与方法，控制泵站结构建设的成本，例如：在泵站结构设计中要注意到材料的选择，通过就地取材来降低泵站结构的建设造价，从成本上进行深入的控制和合理的设计。

2 泵站结构设计应该突出和把握的关键问题

2.1 强化泵站结构混凝土防腐性能设计

设计工作中应根据泵站混凝土结构的特点做好各方面的处理和强化，做到对腐蚀作用的有效防治。一方面要做好泵站混凝土结构溶解性腐蚀的防治设计，要在设计中控制混凝土pH值，避免在pH值超标而出现腐蚀性离子的溶解，预防泵站混凝土结构外部的“泛硷”，控制腐蚀性离子对钢筋、混凝土结构的腐蚀，确保泵站混凝土结构的强度与耐久性。另一方面要做好泵站混凝土结构周围土壤腐蚀的防治设计，在设计中根据土壤中存在的硫酸根、碳酸根、氯酸根离子的特点，采用化学防护和物理保护向结合的措施，确保混凝土结构的性能，控制钢筋腐蚀的速度，做到从设计的角度实现泵站混凝土结构的高抗腐蚀性能。此外，在设计中可以应用防腐涂料来对抗混凝土腐蚀问题，例如：可以在设计中增加喷涂防腐涂料——环氧粉末，以此来达到提高泵站混凝土结构的抗渗性和防腐性，使泵站混凝土结构对盐碱、水分、二氧化碳等腐蚀性物质的抵御能力大幅度提升，做到对混凝土结构的保证，进而从设计的角度提高了泵站结构抗腐蚀性能。最后，在设计中还可以通过规范施工技术来做到对防腐蚀性能的提升，例如规范施工环境，加强混凝土表面等方式都可以实现对腐蚀的有效防治。

2.2 强化泵站结构设计施工间的配合

泵站设计牵涉的专业较多，工艺较复杂，各专业之间的配合就显得尤为重要。工艺及通风、配电等各专业应与土建专业多沟通，例如：池壁与池壁之间、壁板与底板之间的构造加腋（八字角）要求；如水工艺不允许加腋，应向土建设计人员讲明。对于各专业设备需要在板上或池壁上开洞的位置，应提前与土建设计人员沟通，避免与结构发生冲突。另外，土建设计人员应尽量满足水工艺要求，以设计规范为依据，专业之间互相配合，对一些构造措施应区分情况，灵活掌握。设计与施工紧密相连，设计应切合施工、方便施工。例如：水池施工为便于支模及浇筑混凝土，一般在离池底及加腋以上300～500 mm处留置施工缝，设计人员应考虑施工要求，在此范围内避免设计有预留洞、预埋管、悬挑梁板等。设计应多了解新的施工工艺、新材料、新技术、新方法。

3 结语

在具体的泵站设计工作中要强化结构设计，要以科学、合理的结构来确保泵站的整体稳定与安全运行，应该将泵站的功能、城市未来发展、施工实际等环节做到通盘考量，从方案、地基、材料、工艺等方面出发做到对泵站结构的有效强化，以此来实现泵站在结构的上的价值与意义，达到对市政工程科学化设计、合理化建设的有效支撑。

参考文献

[1]曲春成.污水总泵站的设计[J].水利科技与经济，2009（3）：203-205.

[2]方春.大型泵站的技术改造[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2009（2）：55-56.

[3]欧勇.钢管注浆在立交桥泵站塌陷治理中的应用[J].淮北职业技术学院学报，2008（5）：25.

[4]王瑟澜，张鹏程，周一军.推断测量技术在城市排水泵站控制系统中的应用[C]//第七届工业仪表与自动化学术会议论文集.2006.

[5]张鸿斌，李曦淳，杨丽丽.中新天津生态城市政排水泵站的生态设计[C]//全国给水排水技术信息网42届技术交流会论文集.2014.

作者：焉永强

泵站结构设计论文 篇2：

结合工程实例浅析泵站结构设计

摘要：随着市政建设快速发展，给排水工程加大建设，地下泵房的配套工程大量涌现。本文通过天津市独流减河北堤路地道泵站工程浅析泵站设计中结构设计思路及要点。

关键词：泵站工程；结构设计

1、泵站工程概况：

本工程位于天津市西青区大杜庄村，东邻津浦铁路。泵站长23.85m，宽7.10m，高6.10m。

2、查阅地勘资料，了解场地重要指标

（1）拟建场地未发现不良地质作用，场地相对稳定，适宜建筑。

（2）拟建场地的抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度值为0.15g。拟建场地场地类别为Ⅳ类，不考虑地震液化的影响。

（3）拟建场地内地下水为潜水类型，地下水稳定水位埋深为现地表下1.30～3.10m之间，相当于标高0.40～0.59m。抗浮设计水位按地面标高设防。本场地季节性标准冻土冻深0.60m。

（4）本场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替的条件下具中腐蚀性。

（5）泵站落于4-1粉质粘土，其承载力100kpa，下部结构采用钢筋混凝土筏板基础安全可行。

3、编制下部结构设计总说明

3.1.工程概况

3.2结构安全等级及设计使用年限

3.3设计依据

3.4地基基础

注明基础采用的形式，基础的持力层处于哪一个层，地基处理的方式及要求。

3.5钢筋混凝土工程

材料

3.5.1确定混凝土等级：根据工程地质勘察报告，本场地地下水对混凝土结构具有 ①弱腐蚀性 ；根据《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB 50046—2008）的相关规定，对结构防腐要求如下：

1. 现浇钢筋混凝土，混凝土强度等级 ②C30 ，抗渗等级 ③S6 ，最大含碱量<3.0kg/m3，最大水灰比 ④0.50 ，最小水泥用量 ⑤300kg/m3 ，最大氯离子含量 ⑥0.10% 。为提高混凝土的防水性能，提高防腐、抗渗、抗裂能力及浇筑质量，构筑物主体混凝土要求内掺抗裂防水剂及阻锈剂，应同时具有泵送、抗渗、抗裂和微膨胀补偿收缩功能。具体技术要求应同时满足JC474-2008《砂浆、混凝土防水剂》和JC476-2001《混凝土膨胀剂》标准要求。掺入比例由厂家试验确定，并由厂家提供可靠的性能质量保证，掺加外加剂的混凝土应满足《混凝土碱含量限值标准》CECS53：93及《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003的规定。

2、钢筋的混凝土保护层厚度： ⑦底板、地梁50mm、其他35mm 。

3、⑧钢筋混凝土管材产品应为防腐管材，并达到防混凝土弱腐蚀性，防钢筋中等腐蚀性要求。

4、砌体结构：砌块强度等级不宜低于MU10，砌筑砂浆强度等级不应低于M10。检查井的内外表面采用1：2水泥砂浆抹面。

5、素混凝土基础、底板及包管，强度等级C25。

6、垫层：C20素混凝土。

7、埋入土中的混凝土结构或砌体结构、素混凝土基础、包管及垫层表面采用环氧沥青或聚氨酯瀝青涂层，厚度 ⑨≥300μm。

参照《工业建筑防腐蚀设计规范》 “微腐蚀环境可按正常环境进行设计”

3.5.2钢材

确定钢材等级、钢筋的混凝土净保护层厚度、钢筋的接头与搭接、钢筋的锚固与弯折要求。此项均可参考常规做法。

3.6施工注意事项、基坑回填、验收标准均可按常规做法进行说明。

4、荷载导算（地下水考虑0.5米深）

4.1、顶板：压力出水池顶板，需工艺提供顶板壅水高程，此项目雍高较低为出地面500mm，所以向上的压力不是最不利的工况。向下的荷载，需考虑施工堆载、人群压力、自重等。恒载：2.0KN/m2活载：10KN/m2

4.2、侧壁

恒载：（上端有覆土时，考虑成梯形荷载）

Q =20*1/3*0.5+6.7*10/3+6.7*10=92.7KN/m2

活载：q=20/3=6.67 KN/m2

4.3、底板

恒载：顶板重792.5KN；侧壁重4182.25KN； 隔墙重255.95KN

梁： 283KN（即1根TL1+1根L1+4根L2＼4＼6+4根L5＼7+电缆沟）

门刚架、启闭机重：估算、最终厂家确定

飞边土重：20*（112-87.2）*5.8=2876.8KN

总重：（792.5+4182.25+255.95+283）/100=55.1KN/m2

活载：10 KN/m2

4.4、抗浮验算：

顶板、侧壁、底板、隔墙重、梁、飞边土等总重：9120.25KN

5、验算抗浮

浮力：10*5.8*110=6380KN；9120.25/6380=1.4

注：泵站底板面积>1000m2，验算抗浮时，土的容重需要分层计算。

6、地基承载力验算

计算地基承载力的前期工作，首先要查阅地勘资料明确自然地坪标高、明确工艺提供的设计地坪标高。如果设计地坪为回填部分回填土，那么地基承载力验算时，埋深d 的确定需要注意——回填部分不能计入到埋深（详见地基规范或天津地方规范岩土规范的有关规定）。

此项目工艺提供设计地坪标高为3.000m，地勘资料显示自然地表标高约为1.92m。表明设计地坪标高需回填约1.08m，那么计算d时不能按照6.45m计算，d=6.45-（3.0-1.92）=5.07m

fao=fo+ηdγd（d-1.0）=100+1.0*8.99*（5.07-1）=136.57KN

γd加权土重度={0.5x18+（5.07-0.5）8}/5.07=8.99

ηd取1

7、构件计算

7.1 DL2荷载倒算（取最大跨）：

恒载设计值q1：60*3*1.27=228.6KN

活载设计值q2：10*3*1.4=42KN

两端铰支，跨度6.6m计算弯矩为：=1/8*（q1+q2）*L*L=1474KN.M 得AS=3916mm

7.2 TL计算

作用在距离支座0.2m的位置处有集中荷载30KN， L=800mm，一端固定一端悬挑，弯矩：P*0.2=6KN

结束语

泵站结构设计在市政给排水工程中的安全性不容忽视，加强学习设计步骤及设计原理，对今后的类似工程提供指导。

参考文献：

[1]工业建筑防腐蚀设计规范，GB -50046-2008，中国计划出版社.

作者：张雪娜

泵站结构设计论文 篇3：

试论一体化泵站的设计开发及实际应用

摘要：作为一种较好实现潜水泵、泵站设备、除污格栅设备、控制系统及远程监控系统集成的产品，一体化泵站本身已经成为我国泵站建设的最主流发展趋势，为此文章就一体户泵站的设计开发及实际应用展开了具体研究，希望这一研究能够为我国泵站建设领域的向发展带来一定启发。

关键词：一体化泵站；自动化控制；潜水泵；城市内涝

在无自流的条件下想要实现水的排灌与排污，泵站所提供的势能与压能极为重要，但在我国经济与社会快速发展的今天，传统传统混凝土泵站已经不能满足我国城乡发展的需要，这就使得新泵站的发展形势开始引起业界的高度关注，而文章所进行的一体化泵站设计开发与应用，就属于一种崭新的泵站发展方向，这一发展方向能够较好满足我国城乡的排灌、排污需求。

1.一体化泵站的含义与特点

1.1一体化泵站的含义

在文章就一体化泵站展开的研究中，笔者选择了成本较低的新型一体化泵站设备，这一设备内部集成了潜水排污泵、管路、阀门、仪表、控制设备、楼梯以及其他用户所需要的附件部件，而由于这些部件能够实现成套提供，这就为该一体化泵站的自动化控制实现提供了帮助，而由于这一一体化泵站选择了强化玻璃钢、聚乙烯树酯作为外壳筒体材料，这就使得该一体化泵站能够在制造厂安装完毕后进行具体的土建作业，在底基的开挖与保养完成后，这一在底基的开挖与保养完成后能够在3天内实现试运行。

1.2一体化泵站的特点

为了较好完成文章就—体化泵站展开的相关研究，我们首先需要深入了解一体化泵站的特点，而结合相关文献资料与自身认知，笔者将这一特点概括为占地面积与占地空间较小、施工周期短、集成度高、设备匹配度高、可重复利用、自动化控制程度高等方面，表1对这一特点及特点的表现进行了直观描述。

2.一体化泵站设计中需要考虑的因素

为了较好完成文章就一体化泵站设计展开的研究，我们还必须明晰一体化泵站设计中需要考虑的因素，结合自身实际工作经验与相关文献资料，笔者将这一因素概括為以下几个方面。

2.1地形、地貌和水文地质条件

在具体的一体化泵站设计中，一体化泵站安装地的地形、地貌和水文条件是我们必须考虑的因素，而为了保证这一因素不会影响一体化泵站的较好运行，参照《泵站设计规范》（GB50265-2010）就显得很有必要。在笔者对《泵站设计规范》进行的查阅中发现，一体化泵站的设计需要保证安装地岩土坚实，水文地质条件有利，并避开软土、松沙、膨胀等不良地基，这样才能够保证一体化泵站较好为我们提供服务。

2.2泵送液体介质

除了地形、地貌和水文地质条件，泵送液体介质也是一体化泵站设计中需要重点考虑的因素。对于一体化泵站来说，市政污水排放是其主要负责的工作之一，而这一工作的特性就使得一体化泵站的壳体和水泵材质的选择需要作出一些针对性改变，这种改变的出现主要是由于市政污水排放中较为容易出现易燃易爆气体，而为了避免引发相关安全事故，一体化泵站的设计就必须重点考虑排送介质的黏度及密度，这样才能够较好完成壳体和水泵材质的选择，较好质量的完成一体化泵站的设计。

2.3集水池有效容积

在具体的一体化泵站设计中，集水池的有效容积也是相关设计人员需要考虑的问题。之所以一体化泵站的设计需要重视集水池容积，主要是由于集水池容积过小容易会导致潜水排污泵的频繁启动并影响其使用寿命，而如果集水池过大则会增加施工成本并造成浪费，所以保证集水池较好满足一体化泵站的实际使用需求、较为精准的完成集水池容积计算、在集水池底部设计中选择100%防水结构等三方面就必须引起相关设计人员的重视。

2.4泵型的选择

除了上述几方面因素外，一体化泵站设计中，泵型的选择也是相关设计人员必须重视的因素。在文章所研究的一体化泵站设计中，笔者选择了潜水排污泵系列水泵，这一系列水泵采用自动耦合安装，这就使得在一体化泵站的实际运行与安装中，潜水排污泵的检修都将获得较好的支持。此外，由于潜水排污泵系列水泵本身具备着多种监控元件，这就使得安装潜水排污泵系列水泵的一体化泵站能够较为简单的实现远程管理、远程监控，泵站的运行管理成本将由此大大下降。

3.一体化泵站的设计要点

结合上述内容，我们能够更加全面的了解一体化泵站设计，而在下文中笔者将结合自身实际经验对一体化泵站的设计要点进行详细论述，希望这一论述内容能够为相关从业者带来一定启发。

3.1泵型选用

前面笔者提到泵型的选择是一体化泵站的设计要点，并提出了潜水排污泵系列水泵的泵型选择，而之所以选择这一泵型，主要是由于该泵型的高度较低、占用空间较小、保养较为简单，工作人员在不进入水中或抽干水的前提下就可以进行潜水排污泵的检修与保养，这自然大大提高了一体化泵站的实用性。

3.2占用空间最小化设计

为了保证一体化泵站能够最大化自身优势，相关设计人员还需要完成一体化泵站的占用空间最小化设计，笔者前面提到的将各类设备集成于一体化泵站的简体内就是这一设计的指导思想，这样一体化泵站的建设周期与投资成本都将得以实现较好降低。

3.3筒径和有效容积的计算和确定

对于一体化泵站来说，潜水排污泵是其主设备，而对于如图1所示的潜水排污泵来说，该潜水配污泵的起停由预制桶内的液体自动控制，这就使得预制桶的筒径和有效容积计算与确定属于一体化泵站设计的重要内容。而结合公式V有效=Vmin=Q/n，我们就可以进行预制简体内水泵起动液位与停止液位间的介质容量（即有效容积）的计算，公式中的n指的是潜水配污泵的起停次数，而Q则是指潜水排污泵的设计容量。对于这里的潜水排污泵的设计容量Q来说，现场工况需要与历史来流情况是确定这一数值的主要途径。一般来说，潜水排污泵的筒径一般设计为1200mm、1500mm、2000ram、3800ram等数值，这主要是在简体制作工艺与运输考虑下做出的选择。

3.4抗浮力结构设计

对于一体化泵站来说，埋地式安装最为常见，而在采用埋地式安装的一体化泵站设计中，设计人员就需要考虑地下水位较高时一体化泵站可能出现的浮起问题，这一问题一旦出现一体化泵站就很容易遭受较为严重的破坏，为此相关设计人员必须在可能出现一体化泵站浮起问题的相关设计中为其设计防浮力结构，在筒体底部采用法兰式结构是这一防浮力结构的最常见设计方式，这一设计就能够保证一体化泵站实现与地基的更好固定，地下水对一体化泵站所带来的浮力也能够由法兰上方泥土重力的作用实现平衡。值得注意的是，在这一抗浮力结构设计中，设计人员需要考虑一体化泵站简体所受的地下水浮力、化学螺拴对法兰拉力、法兰上方泥土重力、简体重力，并结合受力平衡原则求出筒体下部法兰外径的选择，这样才能保证这一设计质量的进一步提升。

4.一体化泵站的实际应用

结合以上论述我们能够清楚发现，一体化泵站具备的多方面优点，能够较好满足我国城乡发展需要。在我国近年来的很多大中型城市中，每逢夏季因暴雨引起的城市内涝往往直接影响着城市的整体形象与当地居民的生活质量，很多人车辆熄火回不了家的情况也极为常见，这一问题的出现本身就与城市污水排放设计存在的问题有着较为密切的联系，而如果能够将文章所研究的一体化泵站应用于这类城市中，一体化泵站具备的建设周期短、投资小、安装简便、效果明显的优点就能够较好解决城市内涝问题，这就使得一体化泵站实际应用的最好选择之一。

5.结语

在文章就一体化泵站设计开发及实际应用展开的研究中，笔者详细论述了一体化泵站的概念、一体化泵站设计中需要考虑的因素、一体化泵站的设计要点、以及一体化泵站的实际应用，结合这一系列内容我们能够更加全面了解一体化泵站，而一体化泵站凭借着自身优势也将在未来城市内涝问题的解决中大显身手。

作者：古文山