水泵机组布置和基础设计.docx

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水泵机组布置和基础设计

泵房（站）设计一般规定

（试行）

一、一般规定

除执行本规定外，重点执行国家规范《室外排水设计规范》（GB50014-2006）、《室外给水设计规范》（GB50013-2006）、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）以及中国建筑出版社《给水排水设计手册》（第二版的第3册、第5册）。

二、泵房（站）规模等级划分

泵站规模按装机流量及装机功率分等，见表1。

泵站规模等级划分表1

泵站

等别

泵站

规模

分等指标

装机流量（m3/h）

装机功率（KW）

Ⅰ

大

（1）型

≥720000

≥30000

Ⅱ

大

（2）型

720000-180000

30000-10000

Ⅲ

中型

180000-36000

10000-1000

Ⅳ

小

（1）型

36000-7200

1000-100

Ⅴ

小

（2）型

＜7200

＜100

注：

①装机流量、装机功率包括备用机组在内，当泵站分等指标属于不同的等别时，应按其中较高的等别；

②脱硫工程泵站基本属于小型泵站，循环泵房介于中、小型之间。

三、水泵配置

水泵的选择应根据设计流量和扬程等因素确定，并符合下列要求：

1、水泵宜选用同一型号，台数不应少于2台，不宜大于8台，当水量变化很大时，可以配置不同规格的水泵，但不宜超过两种，或采用变频调速装置等措施；

2、选用的水泵宜在满足设计扬程时在高效区运行；在最高工作扬程与最低工作扬程的整个工作范围内应能安全稳定运行。

四、起重设备

泵房内的起重设备，宜根据水泵或电动机重量（最大者）按下列规定选用：

1、起重量小于0.5t时，采用固定吊钩或移动吊架；

2、起重量在0.5-3t时，采用手动和电动起重设备；

3、起重量大于3t时，采用电动起重设备；

五、水泵基础设计

（一）、一般要求

1、水泵基础设计必须安全稳固，标高、尺寸准确，以保证水泵运行稳定，安装检修方便。

2、按GB/T50265-97《泵站设计规范》规定：

单机功率在160kw以下的立式轴流泵机组和单机功率在500kw以下的卧式离心泵机组，其机泵基础可不进行动力计算。

反之，则必须进行计算，尤其是与泵房建筑结构连成整体的机泵基础。

（二）、卧式离心泵基础设计要点

1、基础形式：

按与泵房结构的联结与否可分为分离式和整体式。

地面式泵房宜采用分离式基础，地下式或半地下式泵房一般采用整体式，与钢筋混凝土底版连成整体，整体式基础属泵房的结构设计内容。

2、一般功率在100kw以下时，水泵和电动机带有底盘，可直接安装在基础上；100kw以上时，无底盘，基础面需垫以钢板或型钢。

3、由于水泵、电动机设备经常更新变动、各厂家产品规格也不完全统一。

因此在施工图设计时，必须获得生产厂的产品技术说明等资料，在浇捣基础之前，最好按实际设备的尺寸校核。

4、对于分离式的中、小型水泵基础可参照下列经验数据设计；整体式基础可根据情况适当调整，并结合泵房的结构设计考虑。

（1）基础材料通常采用不低于C20混凝土；预留螺孔待地脚螺栓埋入后，用不低于C25细实混凝土填灌固结。

（2）地脚螺栓埋入基础长度为不低于20倍螺栓直径（l≥20d），螺栓叉尾长度为4d螺栓；预留螺孔深度大于螺栓埋入总长度3—5cm。

（3）卧式水泵一般为块式基础，其尺寸大小一般均按所选水泵及电动机安装尺寸提供的数据确定，如无上述资料，可参照下列数据确定。

A、对带底座的小型水泵：

基础长度L=底座长度L1+（0.20~0.30）（m）。

基础宽度B=底座螺孔间距（在宽度方向上）B1+0.30（m）。

基础高度H=底座地脚螺钉的长度L2+（0.10~0.15）（m）。

B、对于不带底座的大、中型水泵：

基础长度L=水泵和电动机最外端螺孔间距L1+（0.40~0.60）（m），并长于电动机总长。

基础宽度B=水泵和电动机最外端螺孔间距（取其宽者）B1+（0.40~0.60）（m）。

基础高度H=底座地脚螺钉的长度L2+（0.10~0.15）（m）。

C、基础高度及重量：

基础重量＞2.5-4.5倍机组（水泵及电动机）重量。

基础高度应不小于500-700mm；

基础顶面应高出室内地坪100-200mm，一般采用200mm。

D、预留螺孔：

当d螺栓≥40mm时，螺孔中心距基础边缘300mm。

当d螺栓＜40mm时，螺孔中心距基础边缘＞150-200mm，但基础螺孔边缘与基础边缘间距不得小于100-150mm。

螺孔尺寸尚需考虑螺杆叉尾长度，地脚螺栓埋入后的混凝土填灌，密实施工条件需要。

螺孔尺寸一般为80-200mm方孔，如100mm×100mm或150mm×150mm方孔；大型水泵则≥200×200mm。

E、电机功率50kw以下的泵，设计时可以采用膨胀螺栓固定方式，其它要求与以上条款相同。

六、水泵机组布置

1、水泵机组宜采用单行排列

2、主要机组的布置和通道宽度，应满足设备的运行、维护、安装和检修的要求，并应符合下列要求：

（1）水泵基础间的净距不宜小于1.0m。

（2）机组突出部分与墙壁的净距不宜小于1.2m。

（3）主要通道宽度不宜小于1.5m。

（4）当考虑就地检修时，应保证泵轴和电动机转子在检修时能拆卸。

（5）当设专用检修点时，应根据机组外形尺寸决定，并应在周围设有不小于0.7m的通道。

（6）有电动起重机的泵房内，应有吊运设备的通道。

七、泵房布置

1、平面尺寸

主要取决于设计水量、所选水泵的型号和数目、管件的布置、起重条件以及泵站的深度，要求对地面和空间充分利用，应全面满足第六款《水泵机组布置》中的相关要求。

2、高度

泵房高度是指泵房室内地面与屋顶梁底距离。

泵房内不设吊车时，泵房高度以满足临时架设起吊设备和采光通风的要求为原则。

泵房内设吊车时，其高度通过计算确定。

辅助房屋高度一般采用3m。

（1）无起重设备时

泵房高度一般不小于3m。

（2）采用单轨吊车

A、地面式泵房（见图1）

H=a+b+c+d+e+f+g（7-1）

式中H——泵房高度，m；

a——吊车梁高度，m；

b——滑车高度，m；

c——起重葫芦在钢丝绳吊紧情况下的长度，m；

图1

d——起重绳的垂直长度，水泵为0.85X，电动机为1.2X，X为起重部件宽度，m；

e——最大一台水泵或电动机的高度，m；

f——吊起物底部和最高一台机组顶部的距离，m，一般大于0.5m。

g——最高一台水泵或电动机至室内地坪高度，m。

B、地下式泵房（除特别指明外，其余符号意义同地面式泵房）

当H2≥f+g时H=H1+H2（7-2）

式中H2——泵房地下部分高度，m；

H1——泵房地上部分高度，m，H1=a+b+c+d+e+h；

h——吊起物底部与泵房进口处室内地平台的距离，一般不小于0.3~0.5m。

当H2＜f+g-h时H1=（a+b+c+d+e+f+g）-H2（7-3）

符号的意义同上。

（3）、采用单梁悬挂式吊车（见图2）

A、地面式泵房

H=a+c1+d+e+f+g（7-4）

式中a——行车轨道的高度，m；

c1——行车轨道底到起重钩中心的高度，m。

其余符号的意义同上。

B、当地下式泵房（除特别指明外，其余符号意义同地面式泵房）

当H2≥f+g时H=H1+H2（7-5）

H1=a+c1+d+e+h

当H2＜f+g-h时H1=a+c1+d+e+f+g-H2（7-6）

其余符号的意义同上。

（4）、采用桥式吊车（见图3）

图2图3

A、地面式泵房

H=n+a2+c1+d+e+f+g（7-7）

式中n——一般不小于0.3m；

a2——行车梁高度，m；

c1——行车梁底到起重钩中心的高度，m。

其余符号的意义同上。

由于桥式起重机可在横向移动，故g可按跨越处的固定物高度确定。

B、地下式泵房（除特别指明，其余符号意义同地面式泵房）

当H2≥f+g时H=H1+H2=a+b+c+d+e+h+H2（7-8）

当H2＜f+g-h时H1=n+a2+c1+d+e+f+g-H2（7-9）

符号的意义同上。

补充规定

1）基础混凝土。

机泵类基础一般为无筋整体现浇混凝土基础,素混凝土的强度等级不得低于C15;若另配有受力筋或构造筋,混凝土的强度等级应不得低于C20,垫层C10,保护层的厚度宜取50mm。

以上取值还应根据环境类别等满足国家设计规范的要求。

2）二次浇灌材料。

为使基础均匀承受设备荷载,保证设备底座安装平稳,基础顶面一般采用30~50mm厚二次浇灌材料固定垫铁并找平;为便于调整地脚螺栓和设备安装,基础常采用预留孔洞再埋螺栓的方法,此时预留孔洞也应在螺栓调整就位后采用二次浇灌材料浇注。

二次浇灌材料一般采用强度等级高于基础本体一级的细石混凝土,也可在工期紧张或有其它使用要求时采用高强无收缩灌浆料

3）地脚螺栓。

基础地脚螺栓的材质除有特殊要求外,应采用未经加工的Q235-A、F钢,且符合󰀁碳素钢结构󰀁的要求,螺纹、螺帽、垫圈等应符合现行规范的要求。

一般情况下,地脚螺栓由设备自带,若需自行设计时,可根据设备要求参考相关图集进行选择配置。

4）预留孔的深度。

预留孔深应不计算二次浇灌层厚度,且根据螺栓长度来确定。

螺栓底部与孔底净距不应小于50mm,且孔底至基础底净距不应小于100mm。

5）基础防腐。

考虑到基础使用的耐久性,地面下基础表面应根据具体情况采用防腐措施,一般有刷冷底子油或环氧煤沥青等方式,可灵活选择;地面上基础表面宜采用20厚的水泥砂浆抹面。

6）基础底板尺寸宜由以下三个条件确定

⑴基础质量应大于机器质量的3~5倍；

⑵P≤（0.5~0.7）f 式中

P—基础底面处的平均静压力设计植，kpa；

f—地基承载力设计值，kpa；

⑶基组总重心与基础底面形心应位于同一铅垂线上，其相对偏心不应超过3%；

 7）基础的混凝土等级用C20，垫层用C10；

 8）基础的混凝土体积小于20m3时，可不配置表面构造钢筋；混凝土体积为20~40m3时，应在基础顶面配置直径为10mm、间距为200mm的钢筋网；基础底板悬臂部分应按强度计算配置上、

下侧钢筋，当底板悬臂长度小于地板厚度时，可不必配筋；

 9） 基础顶面的二次浇灌层，厚度宜为30~50mm，材料应采用细石混凝土，其强度等级应比基础的混凝土强度等级高一级，

当厚度小于30mm时可采用1：

2水泥砂浆；基础外露部分用1：

2水泥砂浆抹面；

 10）自制地脚螺栓宜采用直钩式，直钩段长度不得小于4d（d

为地脚螺栓直径）；埋置深度L不得小于20倍直径，对于带锚板的地脚螺栓，应不小于15倍直径，构造螺栓不受此限，且不得小于300mm；埋置方法宜采用预留孔，地脚螺栓预留孔底至基础底面的距离，不得小于100mm；地脚螺栓底端至预留孔底的距离，不得小于50mm;预留孔边至基础边缘的距离，不得小于100mm；当预埋螺栓时：

当φ≤20时，不小于100mm,当φ＞

20时，不小于150mm。

当不满足时，宜配置直径为6~8mm，间距为100~150mm的钢筋网；预留孔内，应采用混凝土强度等级

C25细石混凝土浇灌或高一级基础混凝土强度等级；

 11） 当矩形基础边长、环行基础周长大于40m时，应设后浇带，带宽50cm，钢筋不切断，待底板浇注后一个月用比原基础高一等级掺微膨胀剂的混凝土浇注；

 12） 基础的混凝土宜一次浇灌完毕，不留施工缝。

当施工要求必须留施工缝时，应严格遵守施工缝的构造、操作要求。

当混凝土强度达到70%以上时，方可安装设备。

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