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Scientific Research

雨污分流改造工程中泵站施工技术难点与应对策略研究

作者

翀翀

北京市市政工程设计研究总院有限公司广东分院广东省广州市510000

引言:

随着城市排水系统的不断升级,雨污分流改造工程已成为改善水环境质量、提升市政基础设施的重要举措。其中泵站作为核心动力环节,其施工质量直接关系到整个系统的运行效率与稳定性。然而,实际工程中常受限于狭小场地、复杂地质及连续作业要求,导致施工难度显著加大。面对日益严苛的环保与工期要求,迫切需要总结泵站施工过程中的关键技术难点,探索更加高效、智能、安全的应对策略,为市政基础设施现代化建设提供有力支撑。

一、泵站施工中的典型技术难点分析

在雨污分流改造工程中,泵站作为核心输送单元,其施工环节直接影响整个系统的运行效果与长期稳定性。然而,受城市地下管网密布、地质条件复杂、工期紧张等多重因素制约,泵站施工面临诸多技术难点。

首先,在选址阶段,泵站常需设置在低洼区域或现有排水节点附近,以实现系统水力优化。然而此类区域往往土地紧张、交通密集,周边地下构筑物众多,选址过程中需充分考虑地下管线冲突、周边建筑物沉降敏感性及地面交通疏解等问题,稍有不当便可能引发拆迁难题或施工扰民,增加工程不确定性。

其次,基坑开挖施工难度大是关键技术难点之一。许多泵站需深基坑作业,常遇高水位、软土层或复杂地质叠层结构,传统支护形式难以满足稳定性与变形控制双重要求。此外,紧邻河道、水系或老旧地下结构时,降水系统设计需精准匹配土体渗透性与承压水情况,防止突涌、管涌等地质灾害发生。部分项目还需采用冻结法、钢筋混凝土止水帷幕等高成本工艺以确保施工安全。

第三,主体结构施工环节技术标准高。泵站结构多为大型混凝土水工构筑物,基础沉降控制、结构防渗处理、混凝土耐久性要求均远高于一般市政工程。施工过程中需要严格把控模板支撑系统稳定性、混凝土浇筑过程中的温控措施、防裂处理及止水带嵌设等关键工艺,任何局部疏漏都可能造成渗漏或结构破坏,影响系统后期运行。

最后,设备安装调试环节也充满挑战。泵站通常配套大功率潜水泵、自动控制柜、闸门、液位仪等多种机电设备,设备基础预留精度高,且电气布设需符合智能化控制要求。特别是在有限空间内进行大型设备吊装作业,受限空间与高精度要求叠加,对施工组织与装配技术提出更高要求。设备安装后还需进行联调试运行,确保各子系统协调稳定运转,方可投入使用。

二、复杂工况下泵站施工的关键技术应用

在雨污分流改造工程中,泵站往往处于软弱地基、高地下水位和城市密集区等复杂工况下,常规施工方法已难以满足安全性、经济性和工期控制等多重要求。因此,采用新型施工工艺和智能化施工装备已成为提升施工效率与质量的关键路径。

其中,高压旋喷桩技术适用于高饱和淤泥质土地区,通过在地基中高压注入水泥浆液,形成连续加固体,提高土体抗剪强度和密实度。该技术施工过程中可灵活调整浆液配比和喷射参数,以适应不同地质条件,且其设备自动化程度高,施工速度快,适应性强,能有效控制泵站结构沉降与倾斜风险。此外,高压旋喷桩可与其他地基处理方法联合使用,形成复合加固体系,进一步增强工程稳定性和施工可控性。

面对高地下水位问题,基坑施工常因渗水严重而影响工程进度与安全,需采取有效降水措施。采用环形井点降水、深井泵降水联合预降水工艺,不仅可在短时间内将地下水位控制在安全范围内,保证基坑内形成干燥作业面,还可调节降水区域范围,避免对周边建筑和地下设施产生负面影响。同时,为防止过度抽水引发土体扰动和周边地面沉降,施工中需科学制定抽水速率和时长。在此基础上,辅以钢板桩或地下连续墙止水结构,形成封闭止水帷幕,可有效抑制地下水横向渗透,提升整个基坑支护系统的止水性能,确保后续主体结构施工

的安全与顺利推进。

在城市密集区,由于场地狭小、周边建筑密布,采用装配式或模块化施工方式成为主流。通过在厂区预制泵站结构模块,现场仅进行吊装与拼装作业,可大幅减少施工周期与扬尘噪声污染,同时便于标准化质量控制。配套的智能吊装系统与BIM 施工模拟技术,还能提升拼装精度和施工安全性。施工单位采用了高压旋喷桩加固+深井降水+装配式箱涵整体吊装的复合施工工艺,施工周期由传统方案的 6 个月压缩至 3 个月,沉降控制在8mm 以内,取得了良好经济与社会效益,成为复杂条件下泵站施工技术创新的典型案例。

三、泵站施工难点的应对策略与优化路径

为有效破解雨污分流改造工程中泵站施工所面临的各类技术难题,需从施工组织、工艺优化、质量控制和风险管理等多方面制定科学合理的应对策略,推动施工过程安全高效开展,并具备广泛推广价值。

首先,优化施工组织结构是基础保障。针对泵站工程周期短、交叉作业频繁的特点,应实行精细化施工组织管理,明确各工序衔接关系,合理安排工期节点,推广‚平面+立体‛交叉作业模式,减少工序等待时间。引入项目管理信息系统(如 PMIS 或 BIM 5D 平台)可实现进度、质量、材料的可视化协同,提升组织协调效率。

其次,模块化施工技术是有效缩短工期与提升质量的关键手段。泵站主体结构、集水池、管道连接等环节可采用预制构件,通过工厂化生产和现场拼装,提升施工标准化水平,降低人为误差。同时,装配式施工可显著减少湿作业和现场焊接工作量,改善施工环境,便于施工过程监管。

再次,构建系统化风险控制体系是保障施工安全与质量的核心措施。可根据不同地质、水文、荷载等条件建立风险评估模型,提前识别基坑突涌、结构沉降、设备失效等潜在风险点。施工过程中通过布设在线监测系统(如自动沉降仪、变形测点、水压传感器),实现对施工动态的实时监控与预警,并设置应急处置预案,确保应对突发事件的反应效率。

最后,应强化全过程质量控制与动态调整机制。引入第三方质量监督机制与施工工序签证制度,提升关键节点施工的标准化水平。利用大数据分析平台对历史项目进行工序周期、资源投入与风险频发点的总结提炼,可反向优化施工流程,推动持续改进。

通过上述多维策略的协同应用,不仅能显著提升泵站施工的适应性与可靠性,也为今后类似市政基础设施工程提供了可借鉴、可复制的管理与技术路径。

结语:

泵站作为雨污分流改造工程中的关键节点,其施工质量直接关系系统运行成效。面对复杂工况与多重技术挑战,必须依托科学的施工组织、先进的工艺技术及完善的风险控制体系,推动施工效率与安全性的双重提升。通过典型案例与优化路径的实践验证,为后续城市水务基础设施建设提供了可行参考与技术支撑,具有良好的推广应用价值。

参考文献:

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