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

　　虹吸管上进水阀门的设置根据原水杂质多的特点以及使用过程中出现的蝶阀关闭不严、阀体易损坏等不利的情况，采用新型的刀闸阀，刀闸阀具有