典型取水泵站扩建工程设计

论文关键词：取水头部，拉森钢板桩，虹吸管，穿越防洪堤，抽真空系统，总平面布置

 

　　0 概述

　　福建省龙海市取水泵站一期扩建工程是在原8.0万m3/d规模的基础上扩建，扩建规模12.0万m3/d，建成后泵站总规模达20.0万m3/d，项目总投资1618万元。该取水泵站是该市唯一的集中供水取水工程，事关30万人民生活及生产用水，特别强调其安全性，对设计要求很高。

　　1 取水头部

　　1.1 取水头部保护坝

　　一期工程采用分建式河床式虹吸管取水构筑物，取水头部采用垂直向下喇叭管，扩建工程仍采用相同的形式。取水头部没有保护措施，洪水期间存在易受漂浮物撞击威胁的问题，因此设计对取水头部用素混凝土坝进行保护，通过格栅进水，过栅流速0.4m/s。取水头部保护坝大部分是水下工程，常水位为4.20m，设计坝顶高程4.70m。常水位时水下深度达9.2m，基础采用DN800灌注桩，深度18.0m，持力层为粗砂或卵石层。灌注桩采用冲击成孔，泥浆护壁施工工艺拉森钢板桩，构筑物体量大，施工难道大。

　　该泵站一直在运行，是该市唯一的集中供水取水点，不允许在扩建工程施工时停水，且下游约1km处即为九龙江北溪供水拦河坝，上游2.4km为厦门市供水取水口，围堰工程应考虑可清除的施工方案。工程通常采用的土石围堰及简易施工便道无法满足要求，设计采用新型双排拉森钢板桩围堰。拉森钢板桩具有得强度高、重量轻、能有效防水、能重复利用、 施工便捷、无需养护、能有效缩短工程建设工期等优点特别适用于此类情况。工程采用分两段施工，钢管脚手架支撑架设平台的施工方案，很好地解决了施工期间不间断取水的问题。根据九龙江该河段有通航要求的特殊情况，施工前后均根据航运部门要求设计了警示标志。

　

　　1.2 虹吸管

　　取水管可采用自流管或虹吸管，本工程设计最低水位为2.50m，已建桩架标高为2.70m，考虑进水口上缘在最低水位下的淹没深度，如为自流管桩架标高更是不能满足要求。为了充分利用已建桩架，节约工程造价和降低施工难度，最后按DN1200虹吸管设计。

　　已建桩架是按照2×DN1000承载力建造，DN1200虹吸管安装于现状预留DN1000的桩架上，设计重点是校核桩架的承载力。

　　按最不利的满水情况考虑，管外径1.22m，壁厚12mm，每米管道及水自重标准值Gk为14.78KN/m。桩架间距5.5m，桩架横梁集中力标准值Fk为5.5Gk即82 KN，考虑钢托架自重取85kN。按简支梁计算，原梁底配筋As为800mm2，满足要求。

　　1.3 喇叭管取水头部

　　取水头部采用喇叭管取水头部，DN1200钢管能否自承喇叭管取水头部也需校核。

　　桩架上管道中心线标高至取水口底部高差为4.0m，该段长度钢管及满水荷载均由管道截面承担，荷载为4.0Gk即60 KN。钢管截面设计抗拉承载力为9786KN＞60 KN。经校核满足抗拉承载力要求，减少了取水头部水下固定支撑，降低了施工难度和造价论文开题报告。

　　1.4 虹吸管阀门设置