港口软基处理中降低坏泵率的有效方法

    王宇光　张鹏

    

    

    

    摘 要：本文以南港工业区B03路西侧造陆一区为例，通过对影响开泵率因素主要因素的控制，对比以往工程有效降低了坏泵率，对以后软基处理工程有一定的借鉴意义。

    关键词：真空预压 真空泵正常运转 降低坏泵率

    天津港位于渤海湾西岸的海河入海口处，岸滩坡度很缓，滩面泥沙颗粒较细，中值粒径约在0.005mm，含泥量在50%以上，属于典型的淤泥质海岸。故在天津港等众多淤泥质港口的围海造陆工程中，软基处理是必不可少且尤为重要的一个环节。目前国内普遍采用的直排式真空预压法中，深层抽真空一般在100天左右，是决定软基处理效果的关键环节，而真空泵的正常开启，是影响真空预压效果最基本最直接的因素，故降低预压期间坏泵率的方法是一个值得探讨的课题。

    导致真空泵损坏的因素

    目前，工程中普遍采用的真空设备为离心式潜水泵，其工作原理为：水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水排出并形成负压的，故称离心泵。

    结合以往工程经验，影响真空阶段摸下压力的因素主要有两个方面：①网电电压不足，变压器分配不合理；②区内电缆过长，电损过大。

    措施

    1、安装电压补偿器保证工作端电压输出正常

    电压补偿器原理为利用电感器的感抗功能，产生相对于电压变化的相反变化，补偿电压的波动。在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。

    为保障工作电压的稳定性，减少电压波动造成潜水泵损坏，在输出端安装了电压补偿器。这一设备有效减少了坏泵率，保证了潜水泵的正常运转。

    2、合理确定变压器位置及区内电缆走向，减少电缆用量

    根据施工平面图合理分配变压器位置，将变压器安装在相邻区压膜沟位置，主电缆均沿压膜沟入区，直接直线到达区边缘中心闸箱处，每个变压器负责压膜沟两侧的潜水泵（如图2）。这样较规划前可大大减少电缆的使用量，从而减少电损，保证真空泵的正常运转。

    3、使用新型高效软基处理设备

    工作原理：利用大功率真空泵改变水气分离罐内的气体容量达到形成负压的作用，通过可控的负压调节将水汽分离罐管辖的加固区域形成稳定的负压差（负压值符合设计要求），通过负压差将各级土体内的水、气混合物排入水气分离罐，最后将水和气分别排出，达到土体固结的目的。

    设备优点：① 根据负荷变化的自动调节功能，通过改变气体容量代替利用循环水形成真空，节省了大量的电能。② 大大减少了电缆的投入，由于电缆布置单一，一定程度上提高了安全系数。③ 该新型抽真空设备结构紧凑，能够集中控制真空度，节省了一定的人力、物力，降低成本。④一台新型设备的处理面积能达到8000-13000平米，用电设备较传统潜水泵设备有了较大的减少，有效解决了电缆过长，导致的电损过大问题，对真空设备起到良好的保护作用。

    结束语

    通过实践证明，在南港工业区B03路西侧造陆一区软基处理工程中，采用以上方法进行控制，坏泵率由以往7.4%降低至3%，处理效果提高明显，检测单位的检测报告显示，基本未出现孔隙水压力反弹现象，节省人工费、真空泵维修费在150万元左右，目前随着沿海围海造地项目的普遍开展，真空预压地基处理工艺被广泛采用，以上措施将会产生更为广泛的应用推广价值。

    （作者单位：中交天航港湾建设工程有限公司）