专家讲堂：议一体化预制排水泵站的抗浮（1）

          任何内部容积排空的容器在水中会产生浮力。一体化预制排水泵站施工完毕后埋于地下，当地下水位上升高于泵站筒体的底板时，也会产生浮力。如果事先未采取抗浮措施，就可能发生泵站筒体变形倾斜、已连接的泵站进出水管断裂、泵站上浮等问题。发生这样的事故后，泵站要修复恢复原状将是很困难的。因此，在已颁布的有关一体化预制泵站的国家标准《给水排水构筑物结构设计规范》GB50069、《给水排水构筑物施工及验收规范》GB50141，行业标准《一体化预制泵站工程技术标准》CJJ/T285、协会标准《一体化预制泵站应用技术规程》CECS407中，对于作为给水排水构筑物的一体化预制泵站的抗浮计算及抗浮措施都作了相关规定。

    塑料排水检查井是近些年来兴起的替代砖砌或钢筋混凝土检查井的一种排水构筑物。在有关的协会标准《建筑小区塑料排水检查井应用技术规程》CECS227与国家建筑标准设计图集《建筑小区塑料排水检查井》08SS523中，都有关于塑料排水检查井的抗浮计算和抗浮措施的介绍。在塑料排水检查井的抗浮力中，主要是利用排水检查井的自重、回填土对排水检查井筒体外壁因摩擦产生的下曳力，以及排水检查井上部筒体变径处收口锥体上所受的垂直向下的土压力。这些力不够克服向上浮力的话，还可在泵站筒体外包裹混凝土桩来增加抗浮力。这些就足以克服上浮力了。分析一体化预制排水泵站，虽然，其结构与塑料排水检查井类似，但是还存在差异，主要差异是泵站筒体直径大（排水检查井一般0.7m~2.0m，而泵站可达1.2m~4.2m）、泵站筒体的埋深较深（排水检查井一般小于5m~6m，而泵站一般为4m~12m）.因此，在分析一体化预制排水泵站的抗浮计算时，经常出现泵站自重加上回填土对泵站筒体外壁因摩擦产生的下曳力小于上浮力的情况，尤其在地下水位较高的场合更是如此。另外，一体化预制排水泵站筒体上是不收口的，没有收口锥体，故不存在锥体上所受的垂直向下的土压力。而且，一体化预制泵站筒体外也不宜做混凝土圆柱来增加抗浮力，因为泵站筒体直径较大，做混凝土圆柱体不易与筒体形成整体，且混凝土圆柱体易产生裂缝，甚至裂成散块，故不易起到抗浮效果。因此，在塑料排水检查井的一些抗浮措施，不太适宜在一体化预制排水泵站中采用。结合成功的工程实践，一体化预制排水泵站建议采用如下的抗浮措施。

   首先，能作为一体化预制排水泵站抗浮力一部分的是泵站的自重，它包括泵站筒体本体的重量，筒体内安装的各种设备、阀门及管道、配件的重量。但不包括泵站筒体内存水的重量，因为，筒体内的存水量是变化的，最不利状态是泵站筒体不进水的状态。有效抗浮措施是在泵站筒体底部按照土建专业受力强度的要求做钢筋混凝土基础，基础平面呈正方形，其边长两边各长出泵站筒体直径各500mm~750mm，基础厚度400mm~500mm。钢筋混凝土基础的重量也可作为抗浮力的一部分，其另一个作用是基础在筒体直径以外铺出的面积部分，其上面受到回填土垂直向下的土压力，这项土压力也是抗浮力的一部分，而且是占比很大的一部分。此时，泵站筒体的抗浮应满足公式（1）的要求：