五洲大道张杨北路下立交排水系统设计

2019-12-14 作者:科技创新   |   浏览(158)

泵站及配套管道施工图设计说明书一、 总论1、概述 苍梧绿园污水泵站位于连云港市新浦区苍梧绿园东北角,东靠郁洲路,西接苍梧路。郁洲路污水管道是新浦区污水主通道之一,东盐河以西、郁洲路以东、玉带河以北、苍梧路以南大约2.5平方公里区域内的污水,经郁洲路汇水干管汇集后,通过本泵站提升,进入下一段污水干管,最终送入大浦污水处理厂进行处理排放。2、设计依据 设计委托书《苍梧绿园污水提升泵站及配套管网建设有关事宜会议纪要》 苍梧绿园地形图《室外排水设计规范》《室外给水设计规范》《建筑给排水设计规范》《建筑设计防火规范》《建筑设计灭火规范》(GBJ140-90)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002) 《给水排水构筑物结构设计规范》(GB50069-2002) 《新海地区近期拟建五座污水提升泵站可行性研究报告》 《连云港市新区汇报纲要》 《供配电系统设计规范》(GB50052-95) 《10KV及以下变电所设计规范》(GB50053-94) 《低压配电设计规范》(GB50054-95) 建设单位提供的苍梧绿园污水提升泵站的设计要求及一些基础资料。 1.3 气象资料1.3.1气温 年平均气温: 14.2oC 极端最高气温: 40.0 oC 极端最低气温: -18.1 oC 最高月平均气温: 26.8 oC 最低月平均气温:-0.14 oC1.3.2降水 年平均降水量:852.8mm 月最大降水量: 156.0mm 年蒸发量: 1655mm 最大积雪深度: 28cm 最大冻土深度:25cm 1.3.3风速风向 年平均风速 4.3m/s 年最大风速 29.3m/s 夏季主导风向 SE 冬季主导风向 NNE1.3.4地震烈度 抗震设防烈度为七度1.4设计范围 本次设计的建筑物为泵站内的污水提升泵房及格栅。设计范围包括泵站内3座建筑物、泵站总平面布置、泵站内道路系统、配电系统、给排水系统以及出泵站后和海连东路南至预留污水管相接的污水管道。1.5基地状况 苍梧绿园泵站位于苍梧绿园东北角,东邻郁洲路,北靠苍梧路,泵站内地势平坦,地形标高在3.2~3.4m之间。1.6工程设计规模 根据《连云港市新海地区近期拟建五座污水提升泵站工程可行性研究报告》,苍梧绿园泵站设计提升生活污水量为15000m3/d。1.7概算投资本项目概算总投资279.5万。其中,泵房土建部分67.5万,设备及安装部分58.5万,管道部分153.5万。二 、 总图布置2.1 总平面布置及竖向布置 苍梧绿园污水提升泵站位于连云港郁洲路以西,苍梧路以北,苍梧绿园东北角,为同苍梧绿园环境相协调,泵站内除格栅井及集水池外,只设一座箱式变电站,不设生活辅助用房,采用较高标准的自动化控制,为无人值班泵房。泵站内格栅为半地下式,集水池与格栅井周围均种植树木,树木种类的选取可听取苍梧绿园管理处意见,从苍梧绿园部体环境综合考虑,为求使泵站环境与苍梧绿园环境融为一体。泵站内现状地势平坦,地形标高在3.40m,考虑周边道路标高,泵站设计地平标高为4.2m。

五洲大道全长7.09km,主线设计车速为80km/h,西面连通的是翔殷路隧道,进而与中环线、沪嘉高速公路和江苏省沿江通道相连,东面则穿过外环连线,和未来的沪崇苏越江通道连通,是上海道路交通骨架网络系统“三环十连”的重要组成部分。全线按双向8车道,全封闭、全立交的城市快速路标准建设,共设置5座立交,张杨北路作为穿越轨道交通6号线的一个重要节点,按下立交进行设计。

三、 泵站工艺设计3.1设计范围 本次设计包括污水泵房的工艺设计;泵站至海连东路与郁洲路交叉口处预留污水检查井之间污水管道的设计。3.2 泵站工艺设计3.2.1泵站形式:根据建设方的要求,泵站为无人值守泵站。格栅设计为半地下式,泵房设计为全地下式。3.2.2设计污水量: 根据《连云港市近期拟建五座污水提升泵站工程可行性研究报告》及《连云港市城市总体规划》(2003-2020)苍梧绿园泵站提升的生活污水量为15000 m3/d。根据《室外排水设计规范》,生活污水量变化系数为1.55,经计算,泵站设计最大时污水量为968.75 m3/h。考虑近期污水达不到规划规模,经同建设方协商,并根据《连云港市新区汇报纲要》,泵站近期污水量按4万人生活污水量计算,每天污水量为8000 m3。泵站格栅井、集水池规模按远期15000 m3/d设计,水泵按近期8000 m3/d污水量设计。若以后污水量超过8000 m3/d,可将现有水泵换成较大水泵即可。此方案已获《关于苍梧绿园污水提升泵站及配套管网建设有关事宜审查会议纪要》的批准。3.2.3水泵扬程计算 根据建设单位提供,苍梧绿园泵站预留过郁洲路DN800污水管内底标高为-0.337m,过路管距泵站入口约20m,设计采用DN800高密度聚乙烯排水管,橡胶圈承插接口,将郁洲路污水自流至污水泵房。污水管道出泵站后与海连东路南侧DN1000预留管相接。据建设单位提供,该预留管底标高为0.135。经计算,水泵扬程约为11m。3.3水泵设备选择及安装本设计选用潜水排污泵,型号为KRTK150-315共三台,二用一备,流量Q=300 m3/h,扬程H=11m,N=12kw水泵安装应根据产品安装条件设置埋件,埋件具体做法见结构图纸,其安装调试应在厂方技术人员指导下进行。3.4辅助设备选择 为拦截污水中的漂浮物质,污水必须通过格栅流入集水池。在集水池前设置2台ZGL-1000型回转式格栅除污机两台,一用一备。为便于格栅除污机的维修,格栅前后均设置轻型电动圆闸门。 集水池顶部设一根通气管,选用Y802-6风机一台,机械排风。格栅、闸门、启闭机、风机等设备安全均应根据产品条件设置埋件,埋件做法见结构图纸。所有辅助设备的安装调试应在厂方技术人员指导下进行。3.53.5.1集水池 集水池为全地下式,长方形布置,总长6.8m,宽5.8m,集水池有效水深2.0m,有效容积60m3。集水池底板顶部高程为-3.30m(黄海85高程,下同)。顶板顶部高程为3.90m。顶板覆土厚为70cm。 3.5.2格栅井 格栅井为半地下式,长方形布置,总长7.6m,宽3.7m,底板内顶标高为-0.95m,顶板顶标高4.6m。 3.5.3施工方式 格栅井施工采用开挖方式,集水池施工采用沉井方式,具体方法详见结构图纸。 3.6配套管道部分 3.6.1管道走向 污水管向北出泵站后,斜穿苍梧路与郁洲路交叉口后,沿郁洲路东侧绿化带中间(距道路中线约26m)向北与海连东路与郁洲路交叉口处南侧DN1000的污水预留管相接,全长约850m。 3.6.2污水输送方式 污水经提升出泵站后,通过压力管,向东北方向斜穿过郁洲路与苍梧路交叉口,后沿郁洲路东侧绿化带中间向北约180m经污水井释放出压力后,以重力形式倒虹输送到海连东路与郁洲路交叉口东南角预留污水检查井内,然后通过下游管道最终输送至污水处理厂。 3.6.3管道施工方式 据《关于苍梧绿园污水提升泵站及配套管网建设有关事宜审查会议纪要》,污水泵站至苍梧路与郁洲路交叉口西南角段管道,采用开挖式施工,此段以后部分管道,均采用非开挖方式施工。为避免与路下其他管线交叉,污水管道管顶标高不应高于0.00米。具体施工方式可由建设单位和施工单位根据现场条件、工程投资规模及工期要求等条件自行确定,但管道走向、管径、管道覆土深、管道坡度及检查井数量均需按图纸要求施工。 3.6.4管材选择 泵站内均采用钢制管道及管件,泵站外采用高密度聚乙烯压力管道及管件。 钢制管道管件内外防腐均采用环氧煤沥青,涂底漆一道,面漆三道,涂漆需在严格除锈后进行。 钢管采用焊接连接,压力管HDPE管采用热熔连接。注明用法兰处,采用法兰连接,法兰连接处采用3毫米厚石棉橡胶垫片密封。 管制钢件、防水套管均见《给水排水标准图集》图中管道长度均为理论长度,下料时应根据有关规定扣除焊缝及密封厚度。 钢制管道及其管件焊接均按《现场设备工业管道焊接施工及验收规范》(GBJ235-82)执行。HDPE管道安装及验收按《给水排水管道施工及验收规范》(GB20568-97)执行。 3.7其他 本设计潜水泵、格栅、闸门、风机等设备安装及预埋均参考有关厂家资料设计建设方最终选定设备不一定为该厂家设备,不同厂家产口预埋及安装尺寸可能有所差异。故建设方应在设备预埋件安装前选定设备,以便及时调整设备的安装尺寸。

2 排水系统选择

四、 结构设计及施工总说明 1.本设计泵房间采用沉井施工,格栅井采用大开挖施工;沉井开槽放线应按现场预制处理示意图执行,与沉井相接部分应预先甩出钢筋,按施工缝处理。大开挖时,应做好基坑支护。2.沉井施工可采用二次浇注,二次下沉,第一次浇筑高度为刃脚底以上2.57m。 3.本图尺寸单位以毫米计,标高以米计,图中所示高程为绝对高程。 4.材料: 1)混凝土:垫层采用混凝土强度等级C10,其他均采用C25。 2)钢筋:Ψ表示HPB235,Φ表示HRB335,预埋件为A3号钢。 3)钢筋的净保护层厚度、混凝土抗渗要求: 沉井结构钢筋的净保护层厚度均为30mm,格栅井结构除顶板为25mm外,其它壁板钢筋的净保护层厚度均为30mm;抗渗标号均为S6。 4)为提高混凝土的防水性能,提高防腐、抗渗、抗裂能力,混凝土内掺加高效混凝土外加剂,掺量及配合比由外加剂厂家确定。 5.底板及壁板: 1)施工缝的设计应严格按照有关施工规范进行处理,穿墙套管及预埋件,必须按设计图位置及标高事先预埋好,严禁事后开凿池壁;图中所注套管直径为非洞口直径,施工中应按相关工艺图(参看《S312》标准图集)施工。 2)钢筋遇小于300mm洞口应绕过,大于300mm应尽量绕,否则按加固处理。 3)所有预埋件均事先除锈,后涂环氧沥青漆两道防腐。 4)确保混凝土、结合密实,浇注丰满,振捣充分,井壁与底板结合的刃角处按施工缝处理。 5)格栅井粘土砖墙部分应先砌筑砖墙,再浇筑顶板,并以1:2水泥砂浆抹角。 6.沉井下沉中挖土必须均匀对称,挖出的土严禁堆放沉井四周;下沉过程中应严密观测,发现倾偏应及时纠正。当沉井接近设计标高时须做稳定观测,待沉井沉至设计标高稳定后再封底,沉井沉至设计标高时,偏差应不超过下列数值:1)水平位移与下沉深度之比不超过1/100,并不大于100毫米。2)沉井刃脚平均标高与设计标高的偏差不得超过100毫米。 7.地基处理:1)沉井刃脚的设计标高所在土层为第三层淤泥层,为了防止下沉过程中出现突沉、渗水、浇砂等现象,须对地基进行处理,设计采用单排水泥深层搅拌桩沿墙壁四边刃脚下布设,桩径500mm,桩距350mm,桩顶标高2.60米,桩底标高-8.0米;喷入材料采用32.5#普通硅酸盐水泥,喷入量上部5米按45千克/米计,下部5.6米按55千克/米计。2)施工中为了抽取地下渗水,于底板基础块石层下设置400×400mm的盲沟,将水引向DN600钢管渗水井,施工完毕后用C30细石混凝土二次浇筑。8. 沉井壁板与后做部分处应先留好插筋,钢筋的搭接宜采用焊接,绑扎时,锚固长度35d,搭接长度42d。

根据五洲大道排水系统总体设计,在浦东北路至杨高北路段采用自流排水系统,主线雨水就近自流出浜。张杨北路下立交道路最低标高为-4.378m,下立交自流排水没有可行性。同时根据立交雨水高水高排的原则,下立交内雨水排水应自成系统,设置单独的雨水提升泵站将雨水提升后通过专用出水管排入河道,以确保下立交排水安全性。因此张杨北路下立交选择采用泵排系统。

  1. 沉井与格栅井施工期间均应注意采取抗浮措施。 10.本套图为池体结构图,应和其它专业图纸、配合施工。 11.未说明事宜,施工时均按《给水排水构筑物施工及验收规范》(GB50268-97)有关规定操作。 五、 供配电设计说明 5.1 根据民用建筑负荷分级,污水泵站属二级负荷,应采用两路电源供电,应甲方要求本次泵站供电采用一路市电高压,一路柴油发电机低压备用,备用电源由甲方自行解决,不在本次供电设计范围内。 5.2 应甲方要求泵站内唯一地上建筑为箱式变压器,不提供单独配电及控制用房,故本次泵站设计低压配电及控制一体,均在箱变内完成。我方只负责电源部分设计即为MNS控制柜及PLC柜提供380v/220v低压供电电源,具体控制原理及MNS柜出线详见控制原理图。 5.3 箱变参考尺寸定为L×W×H=3×3×2.45。选用干式变压器。容量63Kva,需带有自通风装置。由于本笨变较特殊订货时需向厂方要求为MNS控制柜及PLC柜预留空间。5.4 泵站内主要用电负荷为三台最大容量12KW的潜水泵采用直接起动方式。

3 汇水范围确定

六、 环境设计6.1本设计全面考虑泵站所在区域的自然环境、社会环境、城市规划等多方面因素,在总图布置、构筑物形式选择、泵站绿化方面,充分考虑与苍梧绿园环境相协调。6.2在集水池顶、集水池及格栅井周围进行植树及种草,除美化环境外也有效降低了泵站噪音。6.3泵站施工应按照设计要求及相关规范严格执行,集水井、格栅井、检查井及管道排水或打压实验均应合格。6.4施工期间的施工机械设备应符合国家规定的噪声标准,必要时采取有效的防噪措施。6.5施工应采用袋装水泥,各种混合料拌合厂应保证路程不远,运输条件好、方便施工并远离市区,以免对市区造成粉尘及噪声污染。6.6施工废水未处理达标前应严禁排入附近沟塘及与人民生活、生产有关的水体中。七、 问题与建议7.1泵站及配套管道施工过程中应严格按照部颁有关施工技术规范办理,加强工程管理,加强质量检验,严格质量管现制度,并且及时协调设计施工、监理中可能出理的问题。7.2管道施工应严密论证施工方案,保证不对周边建筑物及公共设施造成影响。

张杨北路下立交全长579m,其中敞开段162m 179m,暗埋段158m,遮光段40m 40m。为保证对下立交外雨水的有效隔断,阻止下立交范围外多余雨水进入下立交造成汇水范围扩大从而增加泵站负担,在两端敞开段以外道路设置驼峰以隔断地面雨水进入下立交。因此汇水范围确定为驼峰两点之间下立交范围内的面积为下立交雨水泵站的汇水面积。下立交范围以外的雨水通过下立交两侧辅道雨水管排除,不计入下立交泵站汇水范围内。同时张杨北路下立交采用坞式结构,不需考虑地下水渗流量。

4 雨水收集系统设计

整个下立交内雨水收集系统采用纵向收集与横向收集结合的收水方式,即在暗埋段中设置三道横向截水沟,用以收集来自敞开段和遮光段的纵向雨水,同时在车行道边线处设置L型雨水口收集由车辆拖曳,甩带进入暗埋段的横向雨水,经两侧雨水管道汇流至下立交最低点,通过最低点的雨水总管进入位于下立交东南侧的雨水泵站。根据下立交纵坡最低点标高确定收集系统总管底标高为-6.674m,埋深约10.9m。下立交至泵站约100m,10m的埋深采用开槽施工显然难度很大,且管道沿线南侧有一座22KV高压铁塔需保护,因此采用顶管施工较为安全经济。仅需在下立交与泵站之间设置一座顶管工作井,采用SMW工法维护。在下立交出水总管与泵站进水管处各设置一座接收井,采用双向顶进,一头顶人下立交出水井,另一头顶入泵站进水闸门井。同时两座接收井可结合下立交结构施工及泵站主体沉井施工合并实施,省去两座接收井,降低施工难度及建设费用。

5 下立交雨水泵站设计

5.1设计参数选择

下立交雨水排水系统因其整个系统较周围环境要低,需要重点考虑排水安全性,故其设计参数较一般排水系统要相应提高,在《室外排水设计规范》(GB50014-2006)中对立体交叉道路的雨水管道设计参数有明确的规定,即重要干道、地区或短期积水即能引起严重后果的地区,重现期一般选用3~5年;立体交叉道路排水的地面径流量计算,宜符合下列规定:

5.1.1设计重现期不小于3年,重要区域标准可适当提高,同一立体交叉工程的不同部位可采用不同重现期。

5.1.2地面集水时间宜为5~10min

在实际应用中由于下立交地势低、纵坡大、汇水快及作为交通枢纽的重要性,应适当提高下立交排水的设计重现期,一般宜取其上限。本工程取P=5α,地面集水时间t1=5min,径流系数ψ=0.9。

5.2主体泵房工艺设计

主体泵房采用矩形沉井,沉井尺寸为19.6m×10.7m。确定泵站室内地坪标高为4.80m。

5.2.1进水闸门井

由于泵站进水管底标高为-6.80,埋深约11m,因此采用进水闸门井与主体泵房合建的方式较为经济。仅需在格栅井前单独设置一格作为进水闸门井同时兼作顶管接收井,施工时进水闸门井随主体泵房一同下沉,从而避免独立设置进水闸门井造成的基坑维护费用及进水闸门井下沉施工对主体泵房产生的影响,同时缩短了工期。进水闸门井在顶管施工完毕后安装DN1000手电两用闸门1台,附壁式安装。 5.2.2格栅设计

由于整个泵站埋置深度受地道纵坡制约埋深在13m左右,若采用常规设置格栅的方式将格栅上端设置到4.80m平面,不仅格栅长度长,同时也增大了整个沉井的平面尺寸,增加了泵站用地及基建费用。为减少矩形沉井长度,在泵房吸水池前配置机械抓斗格栅,通过将格栅上端降低至1.65m平面,1.65m平面以上采用抓斗垂直起吊,从而有效减小整个沉井长度,节约了泵站用地。张杨北路下立交采用2组格栅有效宽度为1.0m的机械抓斗格栅,栅条间距40mm,使主体沉井的长度较采用普通格栅减小了约0.9m。

5.2.3水泵选型

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