水利水電泵站基礎施工技術

中圖分類號：TV551 文獻標識碼：A文章編號：2096-6903（2025）05-0122-03

0 引言

泵站主要作用是將水從較低的水位抽升到較高的水位，滿足灌溉、供水、排水和電力生產的需求，是水利系統的“心臟”，其運行效率和安全性直接影響到整個水利工程的運行效果。泵站基礎施工質量直接影響泵站的穩定性，由于泵站通常需要在較為復雜的地質條件下施工，基礎施工時常遇到地基不均勻沉降、地下水位變化等問題，因此施工單位需要不斷研究基礎施工技術，以此來提高泵站基礎的施工質量。

1水利水電泵站基礎施工概述

1.1水利水電泵站基礎施工含義

在水利水電工程中為保證泵站的穩定運行，要對泵站的基礎部分進行專業建設施工，泵站基礎作為整個泵站結構的承載部分，需要能夠支撐上部結構的質量并抵御各種外力，要做好地基的處理、基礎結構施工以及與之相關的排水、防滲等措施。

在進行泵站基礎施工時要注意：一是必須詳細了解施工場地的地質條件，選擇適合的基礎形式并制定相應的施工方案。二是要保證地基具有足夠的承載力和抗沉降能力，避免因不均勻沉降或地基失穩導致的結構問題。三是嚴格控制材料質量，使用的混凝土、鋼筋等必須要符合工程設計規范。

1.2水利水電泵站基礎施工特點

泵站通常建設在河道、湖泊或沿海地區，這些地方的地質條件復雜，會存在軟土地基、地下水位高、土層不均勻等問題，且泵站直接與水體接觸，其基礎必須具備優異的防滲性能，要能防止地下水或洪水滲透到基礎內部。泵站運行過程中會產生動態負荷，特別是在大型泵站，水流的啟停和變速會對基礎產生顯著的動態壓力。因此，其基礎必須具備足夠的承載力和良好的抗震性能，施工時通常會加強鋼筋配置，使用高強度混凝土，并在設計中考慮抗震加固措施[]。

2水利水電工程泵站基礎施工的基本要求

2.1施工測量要求

在施工測量前，要收集并核實工程施工區的平面和高程控制成果以及地形測繪資料，查閱并熟悉工程設計圖紙，明確施工現場施工控制點的位置、放樣精度要求和竣工測量的標準等具體需求。

施工測量人員應準備充分的放樣數據，確保數據需經過嚴格計算和核對，并包含所有施工放樣所需的平面坐標、高程數據和放樣線路信息。施工平面坐標系統必須與設計圖坐標系統保持一致，根據施工需要建立與設計圖坐標系統有換算關系的施工坐標系統。確保施工高程系統與設計圖高程基準相一致，并通過聯測與就近的國家水準點進行校準。在整個施工過程中，施工測量工作需與工程進度緊密配合，及時提供準確的測量數據，指導施工操作，施工測量方案的編制應全面覆蓋上述各項要求，并在施工中嚴格執行。

2.2施工放樣要求

在施工放樣前，必須對已有的控制點數據、資料和設計圖紙進行詳細檢核。在確認無誤后將這些數據作為放樣的依據，再將施工區域內的平面和高程控制點成果、軸線點以及設計圖樣中的具體數據編制成完整的放樣數據。泵房底板上部立模的點位放樣時，要直接測放出垂直水流方向的底板中心線和順水流方向的泵站進出水流道中心線，誤差嚴格控制在 ±2mm 以內。金屬結構與設備的安裝位置直接影響泵站的運行效率和安全性，因此放樣測量時，必須特別注意每一測量點的精確性，避免因放樣誤差引發設備運行故障或結構變形。在整個放樣過程中，必須采用符合工程標準的測量儀器，并進行多次復測[2]。

2.3竣工測量要求

根據實際施工情況實測或編繪工程竣工平面圖，竣工平面圖的坐標和高程系統嚴格與原設計圖保持一致，比例尺為 1：500 針對主要水工建筑物的基礎開挖基面進行縱橫斷面圖的實測，這些斷面圖的比例尺一般選用1：200至1：500。竣工平面圖和縱橫斷面圖的實測及編繪，必須嚴格遵循國家現行標準GB50026《工程測量標準》和SL52《水利水電工程施工測量規范》的相關規定。

測量人員應使用符合精度要求的測量儀器，對主要水工建筑物及其進出水渠道的平面圖和斷面圖進行實測。關鍵節點或結構復雜區域等有特殊要求的部位，還需提供詳細的測量資料。將測量結果編制成測量技術報告，報告中全面記錄測量過程、方法、儀器設備使用情況、數據處理方式及測量精度分析等內容，為工程驗收提供全面、詳細的測量依據。

3水利水電泵站基礎施工技術

3.1 圍堰施工

圍堰施工的目的是將施工區域與外部水體隔離，控制水流進入施工區域，以便能夠在干地條件下進行泵站基礎的開挖、澆筑等施工活動。圍堰施工的成敗直接關系到整個泵站基礎施工的順利進行，因此施工時需采取科學、合理的措施。

根據施工環境和水文條件選擇土圍堰、鋼板樁圍堰、砂袋圍堰等合適的圍堰形式，施工時將土方填筑至設計高度，在圍堰迎水面鋪設防水土工膜或防滲墻。在水流較強或土質不穩定的情況下，還可以使用鋼板樁圍堰。泵站基礎施工完成并達到設計強度后進行拆除，逐步撤去圍堰結構，防止突然撤除導致周圍水壓變化過大而對泵站基礎產生不利影響。拆除后的圍堰材料可根據實際情況進行回收利用或妥善處置。

3.2泵站基礎施工準備及土方開挖

施工前要做好現場的勘察和測量工作，明確施工場地的地質條件、地下水位、周邊環境等基礎數據，并做好施工組織設計和技術交底工作，要讓所有施工人員了解施工要求、技術規范和安全措施。

土方開挖時，要根據施工場地的地質條件和工程規模選擇具體的方法，常用的有機械開挖、爆破開挖和人工開挖。其中，機械開挖是最常用的方法，適用于地質較軟、開挖面積較大的情況。施工中使用挖掘機、推土機等大型機械設備，將土方按設計要求分層開挖，并將挖出的土方及時外運或堆放在指定地點，開挖過程中需根據土質情況設置放坡或支護結構，在地下水位較高的區域，土方開挖前需先進行降水處理，設置降水井或集水坑將地下水位降至開挖面以下。土方開挖完成后對基坑進行驗收，確認基底標高、開挖尺寸和坡度是否符合設計要求，合格后方可進行下一步的基礎施工[3]。

3.3地基處理

泵站施工區域通常位于河流、湖泊、濕地等水文條件復雜的地段，這些區域的地質條件往往較為復雜，多見于淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土、飽和松散砂土、粉土、素填土以及人工填土等軟弱地基。這些地基土層由于其低承載力、高壓縮性和不均勻沉降等特性，難以直接承載泵站的荷載，因此需要通過地基處理技術加以改良。

第一，對淤泥、淤泥質土、濕陷性黃土和素填土等淺層地基，通常采用換填土層法進行處理，將軟弱土層挖除，并用密實度高、力學性能好的土壤或砂石料進行回填。

第二，對承載力小于 70kPa 的正常固結淤泥、飽和松散砂土、飽和黃土等軟弱地基，使用攪拌樁法，在地基中原位攪拌水泥等固化劑，與土壤混合形成具有較高強度的土樁，增強地基的整體強度和抗變形能力。根據地基土的特性，攪拌樁法可分為干法和濕法。濕法在地下水具有腐蝕性或土體含水量較高的情況下更為適用，但在使用前需進行凝固試驗，確定采用抗硫酸鹽水泥等材料的適用性[4]。

第三，靜壓注漿法適用于砂土、粉土、黏性土等地基的加固，在地基中靜壓注入水泥漿液，填充土體中的孔隙和裂隙，形成密實的固結體提高地基的承載力，適用于泵房和輔助建筑物的地基加固，能夠有效改善地基的均勻性，減少不均勻沉降。

第四，存在地下水侵蝕或流速較大的地基以及已發生涌水的軟弱地基，高壓噴射灌漿法是較為有效的處理手段，其通過高壓噴射將水泥漿液注入地基中，形成高強度的防滲帷幕或加固體，適用于泵站的深基坑側壁支護和基礎防滲帷幕工程。

第五，地下水位以下的黏性土、砂類土及強風化巖等地基，回轉鉆孔灌注樁和沖擊鉆孔灌注樁技術可用于加固處理，在地基中鉆孔并灌注混凝土，形成高強度的灌注樁能提高地基的承載能力和抗變形能力。

3.4基坑降水

基坑降水施工主要分為井點降水法、明排水法和深井降水法等，選擇哪種方法通常取決于基坑規模、地下水位高度、土壤滲透性以及施工周期等因素。井點降水法是應用最廣泛的一種方法，適用于滲透性較強的砂土、粉土等地層，施工時在基坑周圍布設一系列井點，通過真空泵將地下水抽出，降低基坑內的水位至基底以下。滲透性較低的黏性土或基坑面積較小的情況可使用明排水法，即在基坑底部設置排水溝和集水坑，將基坑內滲出的水集中排出。雖然明排水法施工較為簡單，成本較低，但其適用范圍有限，且在降水過程中易引起基坑底部擾動，需加以注意。深井降水法則適用于地下水位高且基坑深度較大的情況，在基坑周邊或內部打設深井，并安裝潛水泵，將深層地下水抽出，適用于深基坑施工，但施工成本較高，設備要求也較為嚴格。

3.5泵站基礎鋼筋制作安裝

鋼筋制作通常在專門的鋼筋加工場地進行，制作過程中需使用切割機、彎曲機等專業設備對鋼筋進行切割、彎曲和成型。根據設計圖紙的要求將鋼筋彎制成所需的形狀和角度。彎曲時應注意避免鋼筋出現裂紋或明顯的塑性變形，尤其是在彎曲半徑較小的部位更要保證彎曲角度的準確性。加工完成的鋼筋要進行編號并分類堆放。在基坑或模板內設置定位支架，嚴格按照設計圖紙要求來布置鋼筋的位置、間距、層數和保護層厚度等，重要結構部位還要注意鋼筋的搭接長度、錨固長度等細節，采用鐵絲扎結的方法，鋼筋接頭的設置避開受力最大的位置[5]。

3.6泵站基礎模板制作安裝

泵站基礎施工以鋼模板為主，少量使用木模板和塑料模板。鋼模板由于其強度高、剛性好、耐久性強，在泵站基礎的主要構件，如底板、側墻等大面積、復雜形狀的結構中被廣泛應用。木模板和塑料模板因其可塑性強且易于加工調整的特性則多用于一些復雜曲面、小構件或特殊形狀的部分。模板的安裝需在鋼筋綁扎完成后進行，安裝時應根據施工圖紙的要求進行精確定位。

鋼模板安裝時，需采用支撐體系和加固裝置。模板在混凝土澆筑過程中能夠承受混凝土的側壓力和振動荷載，保持結構形狀不變。支撐體系通常由鋼管支架、斜撐和模板緊固件組成，安裝時需調整支撐的高度和角度，使模板的上口平整且與設計標高一致。

木模板和塑料模板的安裝則需注意其支撐和固定方式。因其強度較鋼模板低，故在安裝時需特別注意加固，防止模板在澆筑時發生變形。木模板的背面要設置足夠的豎撐和橫撐，并用拉桿和螺栓將其固定在支撐架上。模板安裝完成后進行全面檢查，確認模板的尺寸、位置和標高均符合設計要求，并對模板的支撐和固定裝置進行加固檢查。

3.7 管樁施工

根據設計要求將管樁提前加工好并運至施工現場，結合測量放樣工作確定每根管樁的具體位置，并在樁位上設置導向架或定位框。可使用振動沉樁法或靜力壓樁法，將管樁逐步打入地下。管樁打入完成后，需要對每根樁進行驗收，查驗頂標高、垂直度及樁長是否符合設計要求。若發現樁頂標高不達標或樁體傾斜，應根據具體情況采取截短樁頭或重新打樁等相應的補救措施。驗收合格后在樁頂澆筑承臺，通過鋼筋混凝土將各管樁連接為一個整體，形成穩定的基礎結構。

3.8 截滲樁施工

在泵房底板下方設置兩排水泥攪拌樁防滲墻，樁徑為 Φ600 ，樁長為 18m ，樁間距為 0.45m ，總樁長達到 4068m （不包括空樁部分）。根據設計要求，使用42.5R礦渣水泥，水泥用量暫定為 80kg/m 水泥攪拌樁的成樁過程采用“兩攪一噴”的方法，噴漿時的提升速度不超過 0.5m/min ，施工使用SP-5I型多頭深層攪拌樁機。

3.9 底板墊層

底板墊層起到隔離、防潮、降低基礎底板受力不均情況的作用，墊層一般由素混凝土或級配砂石材料制成，底板墊層施工前需對基坑底部進行處理，按照設計要求來準備及鋪設墊層材料。如果采用素混凝土作為墊層材料，可使用C10或C15強度等級的混凝土。混凝土在拌合站集中拌制后，通過運輸車運至施工現場，并迅速進行鋪設和攤平。如果是采用級配砂石作為墊層材料，需按設計比例拌合好砂石料，并分層鋪設在基底上，每層鋪設后使用壓路機或夯實機進行碾壓，直至達到設計密實度。

4結束語

本文以水利水電泵站基礎施工技術為研究對象，總結了基礎施工的基本要求，分析了泵站基礎施工的基坑降水、鋼筋制作安裝、模板制作安裝、管樁施工、截滲樁施工及底板墊層等關鍵環節。研究發現，在復雜地質條件下，基礎施工需重點解決地基不均勻沉降和地下水位變化等問題，施工過程中應采用科學的技術措施提高地基的承載力和抗滲性能，這樣才能夠有效保障泵站的各項性能，為水利工程的可持續發展提供技術支持。因此，做好水利水電泵站基礎施工是提升水利水電工程整體水平的必要手段，隨著技術的不斷進步和工程需求的不斷提升，泵站基礎施工技術將會迎來更加廣闊的發展前景。

參考文獻

[1]武寶君.泵站基礎施工深基坑技術探析[].黑龍江水利科技，2023，51（11）：145-148.

[2]趙路明.試析水利泵站基坑施工及其質量控制[J].水上安全，2023（11）：168-170.

[3]郭璐璐.水利工程泵站施工工藝探討[J].智能城市，2021，7（24）：163-164.

[4]趙保山.水利水電泵站基礎施工技術應用[J].四川水泥，2021（7）：254-255.

[5]高煥濤.水利水電泵站基礎施工技術應用[J].河南水利與南水北調，2020，49（2）：29-30.