取水口大型预制泵井安装工艺

取水口大型预制泵井安装工艺

1 工程概况

远海工程发电站取水口由取水管廊箱涵和取水管廊泵井两部分组成。取水管廊箱涵采用混凝土预制，断面寸尺为2100 mm×2100 mm，壁厚为300 mm，四角设置200 mm×200 mm加强角。取水泵井竖向及横向断面尺寸与取水管涵相同，为方便泵井安装，高度方向分为3层，底部两层采用预制、安装，顶部一层采用现浇。取水管涵及泵井基础设300 mm厚5～100 mm碎石垫层，顶面及两侧回填二片石及5～100 mm碎石，回填前后均需要铺设结构土工布。

2 泵井结构

2.1 泵井结构

取水泵井壁厚300 mm，内侧边角设200 mm倒角，高度为4750 mm，泵井间中心间距为3000 mm.总重G=323.0 kN。泵井设备4个吊点，吊点采用Q235钢板制作，钢板厚度为2 mm×14 mm，钢板宽度为240mm，高度为350 mm，吊孔直径为80 mm，吊点锚固钢筋为4根18 mm光圆钢筋。

2.2 吊点设置

为便于预制泵井起吊安装，各层井壁顶面在中间部位预埋4个吊点。根据预制构件的重量情况和现场材料，吊点采用3层14 mm厚钢板焊接制作吊耳。泵井底层预制重量约32.3 t，采用钢板吊点，構件翻身及起吊时的最不利工况要求进行验算可满足要求。4个吊点在垂直起吊时的总吊力可达72 t，可满足其它构件的起吊要求。

3 基础开挖

3.1 概况

本工程基槽面标高为- 4.1 m，地面标高约+4.5m，基槽开挖深度为8.6 m，拟采用两级放坡开挖。根据现场实际情况及潮位影响，第一级平台设置在+2.0 m标高，坡度按1：0.5控制，+2.0 m以下部分

坡度按1：2.0控制。

3.2 施工方法

基槽土方采用分层开挖，第一层开挖到+ 2.0 m标高，边坡修整及防护完成后，再采用长臂挖掘机将第二层土方一次性开挖至设计标高。

第二层土方开挖过程应按基槽验收标准及时组织验收，严格控制基槽的开挖质量，防止返工。第二层土方采用后退开挖方法，长臂反铲挖掘机位于基槽轴向方向，从陆侧向海侧顺基槽轴线后退开挖，将基槽横断面一次开挖到位（由于在水下无法人工清槽，施工过程应控制开挖精度）。开挖至基槽至标高后，按设计坡度进行修坡并铺设双层土工布。

3.3 深基坑边坡稳定验算

3.3.1 选定计算工况

设计高水位：1.88 m;设计低水位：0.28 m;计算水位J：l.0 m;计算水位二：1.5 m。

边坡稳定计算采用软件Slide，计算原理为简化毕肖普方法（Bishop Method）法，如图1所示。

3.3.2 基本假定

①不考虑各土条间的竖向力，即T_i=0。

②各土条与整个滑动体具有相同的安全系数。当K_s1时，第i个土条滑动面上的抗滑力

3.3.3 计算结果

简图所示的边坡，其稳定安全系数见式（1）和式（2）。

式（1）和式（2）中u_i为第i个土条滑动面上的孔隙水应力;N_i为第i个土条滑动面上的法向力。

因式（1）和式（2）中K_s出现在等号两侧，所以，利用此式计算边坡安全系数时，应用试算法或迭代法。

施工便道宽15 m，履带吊轮压距离边坡2.5 m。经计算，施工期边坡最小稳定安全系数K=1.360 1. 25，满足要求。

考虑开挖对边坡的扰动，履带吊轮压距离边坡距离≥3m。抛石便道顶宽9.0 m，履带吊宽7.1 m，边坡坡比1：1.5。经计算，施工期边坡最小稳定安全系数K=1.265 1.25，满足要求。

根据上述结果，应选择较低水位进行施工，以确保边坡稳定。

4 基础锤夯、抛石、整平

4.1 概述

取水管廊基础开挖完成后，潜水员水下检查基底平整度，如基底松散平整度较差，将采取锤夯施工，现场加工制作2t夯锤，进行基底夯实。管廊下部设有300mm厚5～100 mm碎石垫层，碎石抛填采用长臂挖掘机抛撒施工，抛填完成后，潜水员下水整平。

4.2 施工方法

由于开挖基底多为珊瑚砾岩，基底承载力较好，但表面凸凹不平，为不影响后续垫层施工，减少取水管廊工后沉降，保证工程质量，需对回填区段管廊基础采取锤夯。同时为防止重锤夯实造成边坡垮塌，将采取2t夯锤夯实处理。锤夯履带吊施工时，平行基础轴线驻位，采用GPS进行定位和控制锤夯范围。夯实采用纵横相邻接压半夯的方法，每点一锤，分初、复夯各一遍进行夯打。

长臂挖掘机在施工便道边驻位，平行于管廊基础轴线施工。抛填时，均匀抛填到位，遵循“定点定量、宁低勿高”的原则，逐渐抛填，不得零抛散堆。施工过程中勤测水深、防止漏抛、重复抛和区域外抛。每完成一段基础抛填，及时用测深水砣检测抛放情况，直至合格后才移至下一段基础继续抛放，确保所抛石料一次合格。

基础抛填合格后，潜水员下水对碎石垫层进行细平，整平垫块采用400 mm×300 mm×50 mm的C20砼垫块、10 mm厚钢板、6 mm 厚钢板;轨道采用cpl00mm镀锌钢管;刮尺采用5.5 m长的2[14a对扣焊接;测量采用长8m的φ60 mm（83.5 mm）无缝钢管制作测杆，测杆底口焊接10 mm厚的300 mm×300 mm钢板。

5 管廊安装

5.1 概述

管廊安装主要采用履带吊吊装工艺，护岸外侧管廊安装采用修筑施工便道，履带吊转运安装。安装时采用180 t履带吊从一侧依次往另一侧进行吊装，履带吊离基坑边坡坡顶线距离≥3.0 m，并排两节管廊安装完成后立即进行两侧碎石回填，两侧同步向海侧方向安装，并使安装、碎石回填、上部礁砂覆盖回填形成流水作业。吊装时先将构件放入水中（以便减轻吊重），再调整扒杆角度将构件称到安装位置安装。

在底层泵井安装完成后，先进行连接处土工布铺设和碎石层回填，并将两侧珊瑚砂回填（标高至约+0.8m），形成干施工工作面，再进行上层泵井安装。珊瑚砂回填应在低潮时进行，在中间层安装前，应在第一层预制件顶部开口处放置模板盖住（用块石等压载物压住），避免回填珊瑚砂进入泵井内。

5.2 施工方法

由于大部分管廊是水下安装，安装位置要准确。管廊安装参照方块安装采用边线参照物定位法和延伸线法相结合的測量方法。

5.2.1 定位砼块安装

首先加工测量平台，测量平台要求有足够刚度，以保证测量放点的准确性。

测量平台中心处移至设计点位±10 cm范围内，从测量平台中心处下放垂球，测量人员在测量平台中心处架设棱镜，通过岸上全站仪或手持式GPS精确测量其位置并调整至设计位置处。

在测量平台上的定位点调整好后，移动垂球线至该点处。用挖机下放定位砼块;潜水员将其搬至垂球正下方，且安装在细平石子内，并用沙袋护住，保证其表面平整且牢固不易碰动。

依照上述方法进行下一块砼块安装，砼块间隔4m。

5.2.2 砼锚块安装

安装流程基本同小砼块安装。锚块间隔暂取30 m。

砼锚块粗定位：砼块侧边预埋槽钢，将测量平台中心定位于相邻小砼块中间，挖机进行锚块下放、安装。

通过小砼块之间水下带线调整大砼块位置，将花篮螺丝和细钢丝绳固定在两端大砼块上，使细钢丝绳通过小砼块钉子上方，完成粗定位。

测量复核钢丝偏位调整后，通过潜水员水下张拉，拉紧花篮螺丝，完成精定位。

潜水员水下将浮标系绳系于锚块上，指示安装范围。

安装时通过潜水员用钢尺量与钢丝绳距离指挥管廊安装。

潜水员水下用钢尺测量管廊边线参考线与侧面参考线距离，通过调整扒杆对管廊进行微调，直至安装完成。按照上述方法依次安装就位。

潜水员检查缝宽、错牙和偏位，并配合测量人员，水下扶测量标杆测量管廊顶面标高，进行测量验收，不合格则需重新起吊，调整到位。

6 结语

对于预制泵井的吊点设置方式，可根据预制泵井的结构和现有的材料和设备，设置合适的吊点及吊耳埋件。对于预制泵井的水下安装，可根据现场条件，采用了设置砼定位块和锚块的物理定位方式，结合潜水员水下探摸和测量控制，以保证水下安装精度。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pg31.html