循環(huán)水泵房設(shè)計(jì)和施工存在問(wèn)題與對(duì)策

鐘香蘭

1 概述

本工程2臺(tái) 1 000 MW機(jī)組共用一座循環(huán)水泵房,每臺(tái)1 000 MW機(jī)組安裝3臺(tái)水泵,共設(shè)6臺(tái)水泵,6個(gè)流道,泵房前池與海域進(jìn)水明槽連接。泵房無(wú)上部結(jié)構(gòu),泵房下部尺寸:長(zhǎng)×寬×深=49.0 m×44.0 m×14.3 m。

根據(jù)電廠水文氣象和地質(zhì)條件,對(duì)循環(huán)水泵房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工方案進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

2 工程地質(zhì)

2.1 地形地貌

電廠廠區(qū)地貌成因類型為海積平原。地貌類型為海濱灘涂洼地,地形平緩,微傾向外海。目前廠區(qū)圍墻內(nèi)地面標(biāo)高為4.80 m。

2.2 地層結(jié)構(gòu)

素填土(吹填砂):黃色,主要為中砂、細(xì)砂,層厚約7.60 m,相應(yīng)層底標(biāo)高約-2.80 m。

粉細(xì)砂:層厚約1.80 m,相應(yīng)層底標(biāo)高約-4.60 m。

淤泥質(zhì)黏土:軟塑～流塑狀態(tài),很濕。層厚約1.40 m,相應(yīng)層底標(biāo)高約-6.00 m。

粉質(zhì)黏土:土質(zhì)粘性較好,軟塑～可塑狀態(tài),很濕。層厚約3.20 m,相應(yīng)層底標(biāo)高約-9.20 m。

粉砂質(zhì)泥巖強(qiáng)風(fēng)化層:該層層厚約4.30 m,相應(yīng)層底標(biāo)高約-13.50 m。

粉砂質(zhì)泥巖中風(fēng)化層:該層層頂標(biāo)高約-13.50 m。

3 循環(huán)水泵房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方案

3.1 排樁支護(hù)與開(kāi)挖結(jié)合、泵房現(xiàn)澆方案

排樁支護(hù)與開(kāi)挖結(jié)合泵房現(xiàn)澆方案的設(shè)計(jì)。

針對(duì)本電廠的實(shí)際狀況,由于施工作業(yè)場(chǎng)地的限制,循環(huán)水泵房已不具備采用全放坡大開(kāi)挖施工方案。根據(jù)電廠地質(zhì)資料,結(jié)合施工場(chǎng)地實(shí)際狀況,循環(huán)水泵房基坑考慮采用半開(kāi)挖半支護(hù)方式,泵房按干作業(yè)現(xiàn)澆施工。

泵房場(chǎng)地素填土(吹填砂)層底標(biāo)高約-2.80 m,吹填砂放坡坡比可達(dá)1∶2,泵房基坑-3.0 m高程以上按1∶2放坡大開(kāi)挖,該高程范圍基坑外四周每間距5.0 m設(shè)井管降水,降水深度7.0 m;-3.0 m高程以下則采用護(hù)壁樁加內(nèi)支撐(永臨結(jié)合)垂直開(kāi)挖。排樁支護(hù)平面軸線尺寸為(寬)47.2 m×(長(zhǎng))46.0 m。護(hù)壁樁采用φ 1 000鉆孔灌注樁,樁長(zhǎng)約14.0 m,入巖嵌固段長(zhǎng)約6.0 m,樁間距1.20 m,兩樁之間采用φ 500高壓旋噴樁(樁長(zhǎng) 10 m)進(jìn)行封閉。泵房開(kāi)挖采用逆作法施工,一邊開(kāi)挖一邊由上往下分層澆筑混凝土支撐和中隔墻,中隔墻用φ 800混凝土樁支承。挖至底部后澆筑混凝土底板,然后再由下往上澆筑內(nèi)部混凝土,最后是施工5.10 m層混凝土面板。液控蝶閥室采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與泵房同時(shí)施工。

循環(huán)水泵房及基坑布置見(jiàn)圖1。

表1 循環(huán)水泵房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工方案造價(jià)比較

表2 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較表

3.2 沉井方案

沉井方案設(shè)計(jì)。

泵房沉井外輪廓平面尺寸為(寬)47.60 m×(長(zhǎng))44.40 m,沉井前、后墻厚1.80 m,兩側(cè)墻厚1.80 m,流道中隔墻厚1.0 m。根據(jù)附近地質(zhì)資料顯示,沉井布置范圍粉砂質(zhì)泥巖強(qiáng)風(fēng)化層埋深約為-9.20 m,因此沉井刃腳需嵌入基巖,為不使其受損,設(shè)鋼靴進(jìn)行保護(hù)。沉井邊墻刃腳最大入巖深度約為3.5 m,刃腳底高程為-12.70 m。為了控制沉井下沉速度和加強(qiáng)沉井剛度,沉井內(nèi)順流道方向(縱隔墻底部)布置 5道縱底梁,垂直流道方向布置6道橫底梁,底梁高度均為3 m,并且適當(dāng)設(shè)置臨時(shí)支撐,待沉井施工完畢后拆除。由于泵房沉井平面尺寸較大,為保證沉井下沉的穩(wěn)定性,沉井采用干下沉方式,沿沉井井壁外四周設(shè)深井管降水。待沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后采用鋪設(shè)碎石墊層、其上澆筑厚0.6 m素混凝土進(jìn)行干封底,并澆筑泵池鋼筋混凝土底板,后澆筑泵房流道內(nèi)素混凝土貼坡、支墩及泵房運(yùn)行層樓板。液控蝶閥室采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與沉井分開(kāi)施工。

3.3 地連墻方案

地連墻方案設(shè)計(jì)。

地下連續(xù)墻沿循環(huán)水泵房下部結(jié)構(gòu)外沿布置,長(zhǎng)49.0 m,寬46.0 m,墻底部進(jìn)入中等風(fēng)化巖層1 m,墻底標(biāo)高-15.00 m,墻體深度約 20 m,墻體厚度0.8 m,開(kāi)挖深度15.6 m。泵房開(kāi)挖采用逆作法施工,一邊開(kāi)挖一邊由上往下分層澆筑混凝土支撐和中隔墻,中隔墻用φ 800混凝土樁支承。挖至底部后澆筑混凝土底板,然后再由下往上澆筑混凝土內(nèi)襯及內(nèi)部混凝土,最后是施工5.10 m層混凝土面板。

3.4 方案比選

3.4.1 造價(jià)比較

循環(huán)水泵房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工的三個(gè)方案土建部分概算造價(jià)見(jiàn)表1。

3.4.2 方案優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

各個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表2。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合本工程的實(shí)際情況,推薦排樁支護(hù)與開(kāi)挖結(jié)合泵房現(xiàn)澆方案作為本期循環(huán)水泵房的設(shè)計(jì)及施工方案。