周效奎 薛德華

摘 要 揚(yáng)州新萬福路新建萬福大橋工程中用鋼護(hù)筒代替鋼筋混凝土取水井，將潛水消防泵安裝于橋梁核心鋼骨柱的水下混凝土平臺(tái)上的鋼護(hù)筒內(nèi)，保證了工期，降低了施工難度、施工風(fēng)險(xiǎn)，方便維護(hù)。

關(guān)鍵詞 水下消防泵;無水安裝;鋼護(hù)筒

1工程概況

揚(yáng)州市新萬福路建設(shè)工程萬福大橋是橋梁與房建設(shè)施完美結(jié)合的建筑，設(shè)有2個(gè)橋頭堡，橋頭堡室內(nèi)一層地坪標(biāo)高為±0.00m，屋面標(biāo)高為80.40m，為地上一類高層建筑。消防系統(tǒng)包含室內(nèi)消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)水源取自河道水，消防泵采用消防潛水泵，潛水泵設(shè)于一層水泵房取水井內(nèi)，取水井底標(biāo)高為-10.00米，取水井為方形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)與橋梁核心鋼骨柱的水下混凝土同步施工到位。實(shí)際施工中，由于種種原因，僅預(yù)留了水下混凝土平臺(tái)就拆除了圍堰，取水井需要另行考慮方案，最終決定采用鋼護(hù)筒取水井[1]。

2應(yīng)用方案

實(shí)際施工中，經(jīng)多次討論、研究，從便于安裝、滿足使用、維護(hù)、檢修、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀等方面考慮，研究設(shè)計(jì)了一種密閉鋼護(hù)筒取水井，先將密閉鋼護(hù)筒取水井安裝固定在水下混凝土平臺(tái)上，然后在鋼護(hù)筒內(nèi)安裝消防泵和管路，安裝過程無水操作，安裝完畢水下割除取水口封閉鐵板。

（1）鋼護(hù)筒取水井由多個(gè)構(gòu)件組成，包括：永久爬梯、取水口格柵、消防泵固定底板、消防泵上下滑塊、消防泵垂直導(dǎo)軌、出水管支架。在制作構(gòu)件前，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和CAD圖紙，利用BIM技術(shù)建模和模擬施工，確定構(gòu)件材料規(guī)格、制作尺寸、開孔位置和制作數(shù)量等，畫出構(gòu)件圖為購置材料、構(gòu)件制作提供依據(jù)。

主要構(gòu)件圖如下：

（2）水下消防泵安裝于鋼護(hù)筒內(nèi)，鋼護(hù)筒內(nèi)壁焊接永久爬梯、取水口格柵、垂直導(dǎo)軌、水管支架，消防泵頂部和底部采用螺栓固定滑塊，使整個(gè)泵體在導(dǎo)軌上可以上下滑動(dòng)，采用三耳滑塊和三個(gè)導(dǎo)軌固定水泵，克服水泵運(yùn)行時(shí)的扭力。

整體安裝完成圖如下：

3施工工藝流程

3.1 構(gòu)件制作

所有部件在加工中心制作，全部熱浸鍍鋅處理。

3.2 爬梯安裝

由于鋼護(hù)筒深度較深，筒壁光滑，施工極不方便，需要在每個(gè)鋼護(hù)筒內(nèi)壁焊接永久爬梯，便于安裝施工及后期檢修清理。

3.3 固定底板及取水口格柵安裝

直徑1.5米的底板是切割成兩半半圓分別吊入筒底安裝的，利用永久爬梯就可以把安裝底板及取水口格柵的小型工具、材料運(yùn)輸?shù)酵驳住Ｊ紫仍谕驳资褂盟絻x把水平位置找好，找正調(diào)平時(shí)，安裝基準(zhǔn)的選擇和水平度的允許偏差必須符合有關(guān)專業(yè)規(guī)范和設(shè)備技術(shù)文件的規(guī)定。橫向水平度的允許偏差為0.10mm/m，縱向水平度的允許偏差為0.05mm/m。再利用葫蘆把半個(gè)底板吊入筒底，使地板與水平線平行再焊接固定，第一個(gè)半個(gè)底板固定牢靠后吊入另一塊半個(gè)底板，安裝方法同第一塊半底板。

安裝取水口格柵前，最重要的就是找準(zhǔn)取水口位置和尺寸。首先根據(jù)消防泵參數(shù)確定取水口大小，接著依據(jù)水文單位提供的相關(guān)資料（歷史最低水高程）來確定取水口底標(biāo)高（底標(biāo)高低于歷史最低水位），最后根據(jù)河道水流方向（緩流面水草等垃圾不易涌入筒內(nèi)，有利于取水）確定取水口最終位置。取水口確定好后就開始在內(nèi)壁安裝格柵，格柵的作用是防止水草、小動(dòng)物、垃圾等涌入筒內(nèi)對(duì)消防泵的使用造成損壞。首先在確定好的取水口兩側(cè)焊接固定格柵導(dǎo)軌，且在格柵導(dǎo)軌上部與格柵縱梁下部設(shè)有插銷孔，為了避免影響取水口的切割。格柵軌道固定好后把格柵利用插銷固定在取水口上方。

3.4 消防泵位置及上下滑塊位置的確定

因?yàn)橄辣眠M(jìn)水口位于泵底，出水口位于泵低端側(cè)面，再考慮到后期加上出水口90°彎頭橫向距離，所以泵體安裝位置要在利用BIM技術(shù)模擬準(zhǔn)確。

為了泵體在導(dǎo)軌上上下滑動(dòng)順暢，且根據(jù)消防泵本身的安裝孔，在每臺(tái)泵的上端和下端用鍍鋅螺栓固定上下滑塊。

3.5 泵體垂直導(dǎo)軌、出水管支架安裝及出水管預(yù)制

本工程要求消防泵要定期出水清洗保養(yǎng)，所以設(shè)計(jì)出利用垂直導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)泵體上下滑動(dòng)。導(dǎo)軌由導(dǎo)軌支架固定在鋼護(hù)筒內(nèi)壁上，每臺(tái)消防泵采用三根垂直導(dǎo)軌，其優(yōu)點(diǎn)是受力均勻、穩(wěn)固牢靠。垂直導(dǎo)軌位置和導(dǎo)軌支架大小是根據(jù)消防泵位置確定好的，每根導(dǎo)軌支架大小都不相等。

水管支架由筒壁支架、外板、固定支架組成。外板是焊接在筒壁支架上的，它的作用是便于鍍鋅鋼管的連接法蘭與外板順暢地接觸沒有卡頓現(xiàn)象，其長(zhǎng)度要大于水管兩個(gè)法蘭間距。固定支架是在水管安裝后與筒壁支架間螺栓連接卡住水管的。首先根據(jù)BIM模擬的位置固定筒壁支架，在筒壁支架安裝完成后焊接外板，固定支架等到水管到位后安裝。

根據(jù)消防泵出水口與地面的距離，在地面預(yù)制好鍍鋅鋼管。

3.6 吊泵入筒進(jìn)行無水狀態(tài)提升試運(yùn)行

支架和管道安裝結(jié)束后，使泵體的上下滑塊與垂直導(dǎo)軌相銜接，同時(shí)連接出水管，先進(jìn)行無水狀態(tài)下的泵體提升和下降以及出水管的拆裝調(diào)試。確保后期正常使用。

3.7 切割取水口

無水狀態(tài)下泵體調(diào)試完成后，利用氧氣、乙炔在鋼護(hù)筒內(nèi)按原先確定好的取水口位置進(jìn)行切割。切割完成后，拔掉格柵上的插銷，使格柵下落。

3.8 接線調(diào)試

以上所有工序（每道工序涉及的焊接點(diǎn)必須進(jìn)行防銹、防腐處理）安裝完成后就再次吊泵入筒，連接消防泵電纜進(jìn)行最終調(diào)試。

4優(yōu)勢(shì)

利用BIM技術(shù)，確定每個(gè)構(gòu)件尺寸及開孔位置，確保消防泵固定和滑動(dòng)的每個(gè)構(gòu)件尺寸與鋼護(hù)筒完美結(jié)合，加工結(jié)束后進(jìn)行鍍鋅，確保成型美觀，防銹蝕性強(qiáng)。

水下消防泵安裝于鋼護(hù)筒內(nèi)，利用垂直導(dǎo)軌使泵體上升和下降，安裝簡(jiǎn)便、施工快捷，維護(hù)方便。采用三耳滑塊和三個(gè)導(dǎo)軌固定水泵，克服水泵運(yùn)行時(shí)的扭力，水泵運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。

鋼護(hù)筒內(nèi)壁與消防泵出水口垂直位置焊接固定外板，便于消防泵被提升與下降的同時(shí)出水管道也能順暢的拆卸與安裝。

整個(gè)安裝過程無水操作，安裝完畢注水，施工簡(jiǎn)便，可靠安全。

消防泵被提升與下降的同時(shí)，出水管道隨泵體一起提升與下降并且可拆裝，維護(hù)方便。

如果采用圍堰施工，因圍堰內(nèi)各施工單位和各工種交叉作業(yè)比較復(fù)雜，且上部施工需要拆除圍堰，等到我單位具備操作面后再進(jìn)場(chǎng)施工直至施工完成，才能拆除圍堰進(jìn)入上部施工，這就增加了圍堰使用天數(shù)及施工工期，且圍堰內(nèi)施工增加了施工風(fēng)險(xiǎn)、材料運(yùn)輸困難。

本工程由于取消“圍堰內(nèi)施工”，采用“水下消防泵無水安裝”施工，提前拆除圍堰，降低了施工難度、施工風(fēng)險(xiǎn)，降低了工程造價(jià)。

5結(jié)束語

通過水下消防泵無水安裝的研究和應(yīng)用，降低施工難度和施工風(fēng)險(xiǎn)，有效地保證了施工質(zhì)量和工期，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯，當(dāng)然也有很多需要改進(jìn)和提高的地方，在今后類似工程的施工中，持續(xù)改進(jìn)完善，爭(zhēng)取創(chuàng)造更多更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 王有鋒.消防泵安裝與維護(hù)[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，（21）：86.