防城港電廠循環(huán)水引水溝道的設(shè)計與施工

永泰長榮

廣西防城港電廠為直流循環(huán)的海邊電廠，采用預(yù)制鋼筋混凝土引水溝道，形狀復(fù)雜、覆土很深、 溝道重量很大。本文對氣囊助浮及200起重船助吊的施工方案及設(shè)計進(jìn)行了介紹，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電廠；引水溝道；氣囊；安裝。

Abstract The Fangchenggang pwer phnt in Guangxi prow ne is a seasile powerplant of direct waler coolng tpe.The pecast re inforead cmcrete itake chamels as of com ples shapes and of heavy w eight and they w ill be overed w ih deep earth This ariclk mainy intnduces the design and the construction scheme of these chamek wih huoyaney a ir chanber and boat cane w ih a tonnage of200.The scheme intoduced is of great value and w orth being spead

K eywordls powerplant intake channel ai chamber erecton

1 工程概況

防城港電廠位于廣西防城港市企沙臨海工 業(yè)區(qū)。電廠規(guī)劃容量為4×600MW  機(jī)組， 一期 工程建設(shè)2×600MW 機(jī)組。

采用海運(yùn)來煤，電廠配套建設(shè)10萬噸級專 用煤碼頭。煤碼頭布置于廠區(qū)回填前沿邊界之 外約450m。取水口與碼頭聯(lián)合布置， 一、二期 工程的取水頭分別布置于碼頭的兩端。運(yùn)煤專 用碼頭至廠區(qū)間的海域為規(guī)劃回填區(qū)，且海底

為巖基，循環(huán)水取水采用暗溝取水方案。

循環(huán)水取水泵房位于廠區(qū)西南角，引水溝  道的長度約450m,  冷卻海水通過預(yù)制鋼筋混凝 土溝道自流至循環(huán)水取水泵房前池內(nèi)，經(jīng)水泵 加壓后，通過壓力管道，將海水送至主廠房內(nèi)。

循環(huán)水通過地下鋼筋混凝土溝道，自電廠 的東北角向北排至大海。

考慮到場地條件的限制以及土建施工的工 藝要求，本期的循環(huán)水取水泵房、結(jié)合運(yùn)煤碼 頭的取水口以及難以分期施工的部分引水溝道

如永久護(hù)岸下的引水溝道等，按4×600MW 機(jī) 組設(shè)計、 一次施工，設(shè)備分期安裝。

2  自然條件

2.1 水文條件

2.1.1 潮位特征值(黃海高程，下同) 最高潮位： 3.62m

最低潮位： -1.63 m

平均潮位： (035m

平均高潮： 1.75m

平均低潮： -0.80m

最大潮差： 5.39m

平均潮差： 2.55m

2.1.2 設(shè)計潮位

設(shè)計高潮位：2.52m (潮峰累積頻率10%)

設(shè)計低潮位： -1.14 m  (潮谷累積頻 率90%)

極端高水位：4.01m (重現(xiàn)期為200年一遇) 極端高水位：3.88m (重現(xiàn)期為100年一遇) 極端高水位：3.76m (重現(xiàn)期為50年一遇)

2.1.3 乘潮水位

不同歷時和保證率的乘潮水位見表1。

表1各種乘潮歷時和乘潮水位

ZP	乘 潮 水 位; :	歷時/h
		0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0
10		2.75	2.72	2.67	2.62	2.55	2.46	2.37	2.27
20		2.54	2.51	2.47	2.42	2.35	2.28	2.20	2.10
30		2.40	2.37	2.32	2.28	2.21	2.14	2.06	1.97
40		2.26	2.23	2.19	2.14	2.09	2.02	1.94	1.85
50		2.12	2.10	2.05	2.01	1.95	1.89	1.81	1.71
60		1.96	1.93	1.89	1.84	1.80	1.73	1.66	1.58
70		1.76	1.73	1.70	1.66	1.60	1.54	1.48	1.41
80		1.50	1.48	1.45	1.40	1.36	1.30	1.25	1.19
90		1.17	1.15	1.13	1.10	1.01	1.01	0.98	0.91

2.2 工程地質(zhì)條件

場地地貌類型為微傾斜平地，地形總體較 平緩，微傾向大海，地貌成因類型為海漫灘~ 海積階地。表層為第四系海相沉積的細(xì)砂，厚 約0.50m;  下部為全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化的粉砂質(zhì)泥 巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖、頁巖。

3 循環(huán)水引水溝道的設(shè)計

為避免泊船以及卸煤等對引水的不利影響， 一、二期工程的取水頭分別布置于碼頭的兩端。 引水溝道需穿越碼頭引橋。

引水溝道區(qū)域的海底標(biāo)高約-3.0~-5.0 m, 規(guī)劃回填的頂標(biāo)高約5.30m, 引水溝道底板 頂標(biāo)高-9.50~-10.0m。

引水溝道為2×(3.5m×3.5m) 的雙孔預(yù) 制鋼筋混凝土方涵。根據(jù)不同工況對溝道的頂 板、底板、側(cè)墻以及隔墻進(jìn)行配筋計算和限裂 計算。

對于溝頂深約11～14m 的覆土，考慮了  1.20的垂直土壓集中系數(shù)。對于裂縫寬度限制， 各規(guī)范的要求不盡一致。 《鋼筋混凝土設(shè)計規(guī)  范 》GB50010-2002 要求為小于0.20mm  《 巷  口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》TJ267-98 中要  求小于0.30mm,《 給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)  計規(guī)范》GB  50069-2002中要求小于025mm。 溝道的壁厚、配筋是裂縫寬度控制的。采用何  種控制標(biāo)準(zhǔn)對溝道的設(shè)計影響較大。經(jīng)分析設(shè)  計采用的裂縫控制寬度為0.30mm。 經(jīng)計算，溝  道壁厚采用750mm  根據(jù)溝頂覆土厚度的不同， 配置不同的鋼筋面積。

溝道在平面、垂直面上均有變化，異形段 較多，溝道壁厚較大，考慮施工的方便，盡量 減小預(yù)制段長，設(shè)計段長約20m, 取水溝道共 41件。引水溝道平面布置如圖1。引水溝道縱 向從取水頭向水泵房方向采用不同的底標(biāo)高，

取水頭后第一段底標(biāo)高為： -13 m, 第二段為變

坡段，底標(biāo)高從-13m過渡為-11m, 第三段的 底標(biāo)高為-9.5m,  并與循環(huán)水泵房圍堰內(nèi)的現(xiàn) 澆雙孔引水溝道連接。預(yù)制引水溝道分單孔和 雙孔兩種形式，最輕的為340t   最重的 為1134t

4 循環(huán)水引水溝道的施工

溝道首先在預(yù)制場進(jìn)行預(yù)制，溝道達(dá)到設(shè) 計強(qiáng)度后用氣囊卷揚(yáng)機(jī)搬運(yùn)至半潛駁上，拖輪 將半潛駁拖航至碼頭港池拋錨就位。

引水溝道的重量較大，僅靠溝道本身的浮 力是不夠的，必須輔以起吊設(shè)備方可安裝。引

圖 1 引水溝道平面布置圖

水溝道的海底標(biāo)高約-3.0~-5.0m,  平均低潮 位約-080m,  在低潮位時的水深滿足200t浮 吊起吊需要的約2.50m的吃水深度要求。

當(dāng)水下溝道的重量超過200t浮吊起吊能力 時，將采用孔內(nèi)、溝頂設(shè)氣囊助浮的措施，減 輕溝道重量。

4.1 施工準(zhǔn)備

4.1.1 溝道重量

各種型號的溝道重量在400~680:溝道均 需進(jìn)行助浮減輕構(gòu)件重量才能進(jìn)行安裝施工。

4.1.2 氣囊布置及浮力

氣囊布置于溝道內(nèi)孔，兩端對稱，每孔內(nèi)布

置一條，氣囊充氣后靠與溝道內(nèi)壁的摩擦力自行 固定，氣囊的加氣嘴設(shè)在安裝方向的正向端。當(dāng) 孔內(nèi)布置的氣囊不能滿足200起重船的助浮要求 時，在溝道的頂部布置高約1m 的氣囊。

根據(jù)溝道內(nèi)孔尺寸以及20m 的分段長度， 選用直徑3.80m、有效長度18m的氣囊，設(shè)計 工作氣壓為：0.1MkPa  孔內(nèi)單條氣囊的浮力約 為208t 溝頂氣囊的浮力約為916

4.1.3 氣囊氣壓

引水溝道的底標(biāo)高最低段為第一段，為 -13m,  當(dāng)潮位為+1.08m時，氣囊承受的最大 壓強(qiáng)約為0141MkPa  氣囊可滿足要求。

溝道預(yù)制時，頂部布置四個起重船助吊吊 點(diǎn)，按總吊重200t進(jìn)行設(shè)計。另沿溝道頂兩邊 各均勻布置10個小吊點(diǎn)，單點(diǎn)設(shè)計受力為10 頂部氣囊采用直徑65mm 的浮水尼龍繩與小吊 點(diǎn)連接。

4.1.4 施工水域水深測量

在溝道安裝前，對施工水域內(nèi)的水深進(jìn)行 詳細(xì)測量，對不滿足要求的淺點(diǎn)進(jìn)行開挖清除。