周效奎 薛德华

摘 要 扬州新万福路新建万福大桥工程中用钢护筒代替钢筋混凝土取水井，将潜水消防泵安装于桥梁核心钢骨柱的水下混凝土平台上的钢护筒内，保证了工期，降低了施工难度、施工风险，方便维护。

关键词 水下消防泵;无水安装;钢护筒

1工程概况

扬州市新万福路建设工程万福大桥是桥梁与房建设施完美结合的建筑，设有2个桥头堡，桥头堡室内一层地坪标高为±0.00m，屋面标高为80.40m，为地上一类高层建筑。消防系统包含室内消火栓系统、自动喷水灭火系统，图纸设计水源取自河道水，消防泵采用消防潜水泵，潜水泵设于一层水泵房取水井内，取水井底标高为-10.00米，取水井为方形钢筋混凝土结构，应与桥梁核心钢骨柱的水下混凝土同步施工到位。實际施工中，由于种种原因，仅预留了水下混凝土平台就拆除了围堰，取水井需要另行考虑方案，最终决定采用钢护筒取水井[1]。

2应用方案

实际施工中，经多次讨论、研究，从便于安装、满足使用、维护、检修、安全、经济、美观等方面考虑，研究设计了一种密闭钢护筒取水井，先将密闭钢护筒取水井安装固定在水下混凝土平台上，然后在钢护筒内安装消防泵和管路，安装过程无水操作，安装完毕水下割除取水口封闭铁板。

（1）钢护筒取水井由多个构件组成，包括：永久爬梯、取水口格栅、消防泵固定底板、消防泵上下滑块、消防泵垂直导轨、出水管支架。在制作构件前，根据现场实际情况和CAD图纸，利用BIM技术建模和模拟施工，确定构件材料规格、制作尺寸、开孔位置和制作数量等，画出构件图为购置材料、构件制作提供依据。

主要构件图如下：

（2）水下消防泵安装于钢护筒内，钢护筒内壁焊接永久爬梯、取水口格栅、垂直导轨、水管支架，消防泵顶部和底部采用螺栓固定滑块，使整个泵体在导轨上可以上下滑动，采用三耳滑块和三个导轨固定水泵，克服水泵运行时的扭力。

整体安装完成图如下：

3施工工艺流程

3.1 构件制作

所有部件在加工中心制作，全部热浸镀锌处理。

3.2 爬梯安装

由于钢护筒深度较深，筒壁光滑，施工极不方便，需要在每个钢护筒内壁焊接永久爬梯，便于安装施工及后期检修清理。

3.3 固定底板及取水口格栅安装

直径1.5米的底板是切割成两半半圆分别吊入筒底安装的，利用永久爬梯就可以把安装底板及取水口格栅的小型工具、材料运输到筒底。首先在筒底使用水平仪把水平位置找好，找正调平时，安装基准的选择和水平度的允许偏差必须符合有关专业规范和设备技术文件的规定。横向水平度的允许偏差为0.10mm/m，纵向水平度的允许偏差为0.05mm/m。再利用葫芦把半个底板吊入筒底，使地板与水平线平行再焊接固定，第一个半个底板固定牢靠后吊入另一块半个底板，安装方法同第一块半底板。

安装取水口格栅前，最重要的就是找准取水口位置和尺寸。首先根据消防泵参数确定取水口大小，接着依据水文单位提供的相关资料（历史最低水高程）来确定取水口底标高（底标高低于历史最低水位），最后根据河道水流方向（缓流面水草等垃圾不易涌入筒内，有利于取水）确定取水口最终位置。取水口确定好后就开始在内壁安装格栅，格栅的作用是防止水草、小动物、垃圾等涌入筒内对消防泵的使用造成损坏。首先在确定好的取水口两侧焊接固定格栅导轨，且在格栅导轨上部与格栅纵梁下部设有插销孔，为了避免影响取水口的切割。格栅轨道固定好后把格栅利用插销固定在取水口上方。

3.4 消防泵位置及上下滑块位置的确定

因为消防泵进水口位于泵底，出水口位于泵低端侧面，再考虑到后期加上出水口90°弯头横向距离，所以泵体安装位置要在利用BIM技术模拟准确。

为了泵体在导轨上上下滑动顺畅，且根据消防泵本身的安装孔，在每台泵的上端和下端用镀锌螺栓固定上下滑块。

3.5 泵体垂直导轨、出水管支架安装及出水管预制

本工程要求消防泵要定期出水清洗保养，所以设计出利用垂直导轨实现泵体上下滑动。导轨由导轨支架固定在钢护筒内壁上，每台消防泵采用三根垂直导轨，其优点是受力均匀、稳固牢靠。垂直导轨位置和导轨支架大小是根据消防泵位置确定好的，每根导轨支架大小都不相等。

水管支架由筒壁支架、外板、固定支架组成。外板是焊接在筒壁支架上的，它的作用是便于镀锌钢管的连接法兰与外板顺畅地接触没有卡顿现象，其长度要大于水管两个法兰间距。固定支架是在水管安装后与筒壁支架间螺栓连接卡住水管的。首先根据BIM模拟的位置固定筒壁支架，在筒壁支架安装完成后焊接外板，固定支架等到水管到位后安装。

根据消防泵出水口与地面的距离，在地面预制好镀锌钢管。

3.6 吊泵入筒进行无水状态提升试运行

支架和管道安装结束后，使泵体的上下滑块与垂直导轨相衔接，同时连接出水管，先进行无水状态下的泵体提升和下降以及出水管的拆装调试。确保后期正常使用。

3.7 切割取水口

无水状态下泵体调试完成后，利用氧气、乙炔在钢护筒内按原先确定好的取水口位置进行切割。切割完成后，拔掉格栅上的插销，使格栅下落。

3.8 接线调试

以上所有工序（每道工序涉及的焊接点必须进行防锈、防腐处理）安装完成后就再次吊泵入筒，连接消防泵电缆进行最终调试。

4优势

利用BIM技术，确定每个构件尺寸及开孔位置，确保消防泵固定和滑动的每个构件尺寸与钢护筒完美结合，加工结束后进行镀锌，确保成型美观，防锈蚀性强。

水下消防泵安装于钢护筒内，利用垂直导轨使泵体上升和下降，安装简便、施工快捷，维护方便。采用三耳滑块和三个导轨固定水泵，克服水泵运行时的扭力，水泵运行更加稳定可靠。

钢护筒内壁与消防泵出水口垂直位置焊接固定外板，便于消防泵被提升与下降的同时出水管道也能顺畅的拆卸与安装。

整个安装过程无水操作，安装完毕注水，施工简便，可靠安全。

消防泵被提升与下降的同时，出水管道随泵体一起提升与下降并且可拆装，维护方便。

如果采用围堰施工，因围堰内各施工单位和各工种交叉作业比较复杂，且上部施工需要拆除围堰，等到我单位具备操作面后再进场施工直至施工完成，才能拆除围堰进入上部施工，这就增加了围堰使用天数及施工工期，且围堰内施工增加了施工风险、材料运输困难。

本工程由于取消“围堰内施工”，采用“水下消防泵无水安装”施工，提前拆除围堰，降低了施工难度、施工风险，降低了工程造价。

5结束语

通过水下消防泵无水安装的研究和应用，降低施工难度和施工风险，有效地保证了施工质量和工期，经济效益和社会效益明显，当然也有很多需要改进和提高的地方，在今后类似工程的施工中，持续改进完善，争取创造更多更大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1] 王有锋.消防泵安装与维护[J].科技经济导刊，2018，（21）：86.