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　　取海水泵房地下結(jié)構(gòu)采用沉井基礎(chǔ)，沉井外包尺寸長(zhǎng)L=51.4m，寬B=29.2m，沉井結(jié)構(gòu)高度H=13.3m，終沉后沉井頂面高出施工地面300mm。施工方法采用排水下沉和不排水下沉相結(jié)合的施工工藝。

 

　　2.1排水下沉施工

 

　　排水下沉工藝系使用高壓水(水泵出口壓力宜大于1.2MPa)通過(guò)水槍將土體破碎并與水槍的出水混和成一定濃度的泥漿，然后由水力吸泥機(jī)或泥漿泵經(jīng)由輸泥管路吸排出沉井井送至泥漿沉淀池中，從而使沉井逐步下沉到位。

 

　　該工藝無(wú)振動(dòng)、無(wú)污染，對(duì)環(huán)境影響較小。具有技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工安全可靠、下沉質(zhì)量容易控制等優(yōu)點(diǎn)。

 

　　2.1.1水力開(kāi)挖機(jī)組的組成及性能

 

　　排水下沉所用的設(shè)備主要由6吋泥漿泵、高壓泵、輸泥管以及尼龍管組成。6吋泥漿泵型號(hào)為NL125-20，功率為22KW，出土水混合物為180m3/小時(shí)（土水混合物中含土量一般為6%~12%左右，即出土量為16m3/h），揚(yáng)程為18米；高壓泵功率為15KW，揚(yáng)程為65米，出水量為80m3/小時(shí)；輸泥管直徑為250mm。

 

　　2.1.2排水下沉工藝流程

 

　　2.1.3排水下沉施工簡(jiǎn)述

 

　　在整個(gè)沉井下沉過(guò)程中，取土順序是由內(nèi)向外(A→D)，每層挖土厚0.4～0.5m，在刃腳處留1～1.5m臺(tái)階，然后再沿沉井壁，每2～3m一段向刃腳方向逐層全面、對(duì)稱(chēng)、均勻的削薄土層，每次削5～10cm，當(dāng)土層經(jīng)不住刃腳的擠壓，而破裂，沉井便在自重作用下均勻破土下沉。

 

　　在下沉的過(guò)程中要隨時(shí)跟蹤觀察沉井的動(dòng)態(tài)，用數(shù)據(jù)來(lái)指導(dǎo)下沉，一遇到傾斜要及時(shí)糾偏，當(dāng)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高2m時(shí)，即終沉階段，要控制下沉速度，不可過(guò)快，取土順序。

 

 

　　3.1工藝原理

 

　　導(dǎo)管式潛水泥漿泵在沉井不排水下沉中調(diào)節(jié)泥漿泵水下深度，利用泥漿泵的吸程和揚(yáng)程，通過(guò)特制的導(dǎo)管吸頭以自身的重力將土體破碎與水混和成一定濃度的泥漿，然后由潛水泥漿泵經(jīng)由輸泥管路吸排出沉井送至指定位置。

 

　　潛水泥漿泵（導(dǎo)管）水平方向通過(guò)控制浮體四角處繩索來(lái)移動(dòng)，垂直方向通過(guò)升降浮體與潛水泥漿泵連接小型起吊機(jī)（升降桿）來(lái)控制，以水平和垂直方向相結(jié)合能很簡(jiǎn)便的移動(dòng)潛水泥漿泵（導(dǎo)管）到指定位置，使沉井均勻、對(duì)稱(chēng)下沉。

 

　　3.2不排水下沉的特點(diǎn)：

 

　　沉井不排水下沉?xí)r，阻礙下沉的力主要有三種：與周?chē)馏w的側(cè)壁摩擦力，沉井內(nèi)部水體的浮力，沉井底部土體的端阻力。

 

　　主要是用導(dǎo)管式潛水泥漿泵，將潛水泥漿泵懸浮于水下，通過(guò)調(diào)節(jié)潛水泥漿泵水下深度，讓泥漿泵發(fā)揮到最大功率，通過(guò)特制的導(dǎo)管吸頭在水中自身重力進(jìn)行排泥工作，遇到較復(fù)雜土質(zhì)可在潛水泥漿泵導(dǎo)管吸頭下口處安裝高壓水槍或在導(dǎo)管處安裝小型振動(dòng)器，從而通過(guò)沖力破壞土表達(dá)到吸泥目的，從而使沉井按設(shè)計(jì)要求下沉。

 

　　3.3工藝流程

 

　　3.4主要施工設(shè)備

 

　　導(dǎo)管式潛水泥漿泵工作主要是潛水泥漿泵，配置供水、供電、輸送管路、排放泥漿管路、泥漿沉淀池和助沉設(shè)施等部分，有機(jī)地組合成一個(gè)系統(tǒng)。

 

　　3.5下沉補(bǔ)水方法

 

　　由于不排水下沉吸泥機(jī)吸泥耗水量大，要及時(shí)補(bǔ)水保持沉井內(nèi)外水位平衡，才能保證不發(fā)生井底返砂。為了保持沉井內(nèi)水位的平衡，利用設(shè)在沉井邊的泥漿池里的水，由高壓泵站供水，往沉井內(nèi)注水。

 

　　3.6終沉施工

 

　　根據(jù)地質(zhì)資料，沉井刃腳終沉落腳在粉土~粉質(zhì)粘土上，該層土質(zhì)密實(shí)，采用普通的潛水泥漿泵可能效果不佳，即使有一定效果，那么吸深就會(huì)較大，地基持力層將受到破壞，因此，可在錐形管端頭固定一個(gè)振動(dòng)器通過(guò)振動(dòng)原理，把表層土破壞，再由泥漿泵吸漿的工作原理把土從井內(nèi)吸出。為確保施工質(zhì)量，擬計(jì)劃將沉井終沉取土吸泥與沉井清基結(jié)合進(jìn)行。

 

　　3.7導(dǎo)管式潛水泥漿泵法的特點(diǎn)

 

　　3.7.1沉井下沉施工中泥漿泵排土是既可靠又高效、安全的出土方式，適用于任何平面尺寸的大中小型沉井工程。

 

　　3.7.2泥漿泵破土排泥設(shè)施構(gòu)造、操作簡(jiǎn)單，不易損壞，容易修復(fù)。

 

　　3.7.3能適各類(lèi)土質(zhì)的地層情況，特別是在有環(huán)境保護(hù)要求的條件下，本方法能成功地減少地表沉降量，并能有效地控制下沉對(duì)相鄰建筑物產(chǎn)生的影響。

 

　　3.7.4能在作業(yè)面上直接控制水下吸泥工作，避免了水下作業(yè)的不足。

 

　　3.7.5潛水泥漿泵沉井用浮體作起吊設(shè)施，浮體借助水的浮力浮于水面上，除土下沉?xí)r潛水泥漿泵在水中懸掛于浮體上移動(dòng)方便。

 

　　3.7.6不排水下沉中潛水泥漿泵相對(duì)其他設(shè)備更節(jié)能環(huán)保高效。

 

　　3.7.7潛水泥漿泵可以很靈活的調(diào)節(jié)潛水泥漿泵在水下深度，讓潛水泥漿泵發(fā)揮到最大功效，導(dǎo)管可以移動(dòng)到沉井任何角落，充分利用能源；

 

　　3.7.8導(dǎo)管式潛水泥漿泵與空氣吸泥機(jī)和鉆吸機(jī)組相比使用方便更節(jié)能環(huán)保。

 

　　潛水泥漿泵經(jīng)實(shí)踐，顯示了它的優(yōu)越性是一種節(jié)能環(huán)保、簡(jiǎn)易方便除土設(shè)備，為不排水沉井施工提供了一種工效高、速度快、成本投入低的新方法。在不排水條件下，避免了沉井開(kāi)挖面與地下水位的水頭差，防止了下沉過(guò)程中的流砂、涌土、塌方等現(xiàn)象，能有效控制沉井周?chē)h(huán)境的地表沉降。本工法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土等軟土地基中的不排水沉井施工。

 

 

　　沉井下沉是海水取水工程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，海水取水口工程地質(zhì)情況較為復(fù)雜，海水泵房結(jié)構(gòu)為大體積框架式結(jié)構(gòu)，沉井下沉施工過(guò)程中遇到了很多的問(wèn)題，也積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)，沉井下沉的質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本均處于受控狀態(tài)并且最終必將順利完成施工，為海水取水口工程的全面完工奠定基礎(chǔ)。