港口軟基處理中降低壞泵率的有效方法

王宇光　張鵬

摘 要：本文以南港工業區B03路西側造陸一區為例，通過對影響開泵率因素主要因素的控制，對比以往工程有效降低了壞泵率，對以后軟基處理工程有一定的借鑒意義。

關鍵詞：真空預壓 真空泵正常運轉 降低壞泵率

天津港位于渤海灣西岸的海河入?？谔帲稙┢露群芫彛瑸┟婺嗌愁w粒較細，中值粒徑約在0.005mm，含泥量在50%以上，屬于典型的淤泥質海岸。故在天津港等眾多淤泥質港口的圍海造陸工程中，軟基處理是必不可少且尤為重要的一個環節。目前國內普遍采用的直排式真空預壓法中，深層抽真空一般在100天左右，是決定軟基處理效果的關鍵環節，而真空泵的正常開啟，是影響真空預壓效果最基本最直接的因素，故降低預壓期間壞泵率的方法是一個值得探討的課題。

導致真空泵損壞的因素

目前，工程中普遍采用的真空設備為離心式潛水泵，其工作原理為：水泵開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉后，在葉輪高速旋轉而產生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經蝸殼而進入出水管。離心泵是由于在葉輪的高速旋轉所產生的離心力的作用下，將水排出并形成負壓的，故稱離心泵。

結合以往工程經驗，影響真空階段摸下壓力的因素主要有兩個方面：①網電電壓不足，變壓器分配不合理；②區內電纜過長，電損過大。

措施

1、安裝電壓補償器保證工作端電壓輸出正常

電壓補償器原理為利用電感器的感抗功能，產生相對于電壓變化的相反變化，補償電壓的波動。在供電系統中起提高電網的功率因數的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。

為保障工作電壓的穩定性，減少電壓波動造成潛水泵損壞，在輸出端安裝了電壓補償器。這一設備有效減少了壞泵率，保證了潛水泵的正常運轉。

2、合理確定變壓器位置及區內電纜走向，減少電纜用量

根據施工平面圖合理分配變壓器位置，將變壓器安裝在相鄰區壓膜溝位置，主電纜均沿壓膜溝入區，直接直線到達區邊緣中心閘箱處，每個變壓器負責壓膜溝兩側的潛水泵（如圖2）。這樣較規劃前可大大減少電纜的使用量，從而減少電損，保證真空泵的正常運轉。

3、使用新型高效軟基處理設備

工作原理：利用大功率真空泵改變水氣分離罐內的氣體容量達到形成負壓的作用，通過可控的負壓調節將水汽分離罐管轄的加固區域形成穩定的負壓差（負壓值符合設計要求），通過負壓差將各級土體內的水、氣混合物排入水氣分離罐，最后將水和氣分別排出，達到土體固結的目的。

設備優點：① 根據負荷變化的自動調節功能，通過改變氣體容量代替利用循環水形成真空，節省了大量的電能。② 大大減少了電纜的投入，由于電纜布置單一，一定程度上提高了安全系數。③ 該新型抽真空設備結構緊湊，能夠集中控制真空度，節省了一定的人力、物力，降低成本。④一臺新型設備的處理面積能達到8000-13000平米，用電設備較傳統潛水泵設備有了較大的減少，有效解決了電纜過長，導致的電損過大問題，對真空設備起到良好的保護作用。

結束語

通過實踐證明，在南港工業區B03路西側造陸一區軟基處理工程中，采用以上方法進行控制，壞泵率由以往7.4%降低至3%，處理效果提高明顯，檢測單位的檢測報告顯示，基本未出現孔隙水壓力反彈現象，節省人工費、真空泵維修費在150萬元左右，目前隨著沿海圍海造地項目的普遍開展，真空預壓地基處理工藝被廣泛采用，以上措施將會產生更為廣泛的應用推廣價值。

（作者單位：中交天航港灣建設工程有限公司）