取水結構是LNG(液化天然氣)接收站重要的組成部分。通常情況下，取水泵房不僅要給 LNG 氣化器供水，還要提供廠區(qū)消防用水。

取水區(qū)域平面布置本著有利生產、便于管理、節(jié)約用地、經濟合理的原則，結合建設場地的具體情況進行總平面布置,并嚴格遵守國家現(xiàn)行的規(guī)劃、防火、防爆、安全等規(guī)程、規(guī)范以及技術標準。

取水結構設計應充分考慮到當?shù)氐淖匀粭l件，氣候條件等，在利用地方材料和資源的同時，積極合理地采用新技術，新材料，新結構，努力做到技術先進，經濟合理，安全適用。設計時需認真進行方案比較，選擇合理方案。

目前應用較多的取水結構有沉箱、沉井、現(xiàn)澆結構(大開挖方法施工)。下面列舉三個工程實例來說明每種結構的適用條件及各自的特點。

取水結構采用沉箱的案例

漳州LNG 擬建場地位于福建省漳州龍海市隆教多流會村興古灣，該海區(qū)位處福建南部沿海丘陵地帶，地貌類型復雜，整個海岸岬角與海坳相間，岸線蜿蜒曲折基巖海岸現(xiàn)代海蝕作用較弱，海岸相對穩(wěn)定。場地地處水下岸坡帶,近岸局部地段為潮間帶。海底地面標高約5.1~-17.30m(根據(jù)鉆孔標高):地形總體由北向南由岸側向海側逐漸變深。

根據(jù)本次勘探揭露的各巖、土層的地質時代、成因類型、埋藏深度、空間分布發(fā)育規(guī)律、物理力學性質指標及工程地質特征，將場地地層自上而下劃分為3個大層及其相應的亞層。各巖、土層的工程地質特征分述如下:

Ⅵ 全風化層:

灰綠色或灰白色，濕，密實。原巖結構完全破壞，已經風化成粘性土和砂土狀，手捏易散，遇水易軟化。在 22 孔揭露的全風化層母巖為花崗巖，在24孔揭露的全風化層母巖為火山熔巖。該層在場地內，僅在Z2和24 孔有揭露，其余孔未見發(fā)育。頂板標高一般為4.8~-4.9m，厚度一般為0.4~0.8m。實測標準貫入試驗擊數(shù)一般為 43擊。

W1散體狀強風化花崗巖:

褐黃色為主,密實。原巖結構基本破壞，風化嚴重，大部分已風化成砂土狀或砂土混礫石狀，混少量黏性士成分，遇水易軟化崩解，手搓可散，巖芯具散體狀結構。該層在勘察區(qū)分布較少,僅在21和25 孔有揭示，頂板標高一般為-5.5~-5.6m,厚度一般為 0.4~0.8m。實測標準貫入試驗擊數(shù)一般為>50擊。

Ⅶ2碎塊狀強風化花崗巖:

灰黃色為主，硬。原巖結構較清晰，風化較嚴重，大部分已鳳化成碎塊狀，局部為砂礫狀，手掰可沿裂隙面破碎，巖芯具碎裂狀結構。該層在勘察區(qū)分布較少，僅在 22、24 和25 孔有揭示，頂板標高一般為-4.3~5.9m，厚度一般為 0.4~0.6m。

Ⅷ1中等風化火山碎屑巖:

灰黑色，硬。由部分風化的長石、石英及火山碎屑等組成，巖石敲擊聲啞，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯較破碎，呈柱狀、碎塊狀，局部呈長柱狀，巖石表面有孔洞。該層僅在 Z4、28、pZ2和 pZ3 有揭示，厚度未揭穿，頂板標高一般為-4.3~-8.8m，揭示厚度為 2.4~5.1m。巖體基本質量等級為I級，局部為級。Ⅷ2中等風化花崗巖:

灰白色，堅硬。主要成分為長石、石英、及云母，原巖結構清晰，節(jié)理裂隙不發(fā)育，局部較發(fā)育，沿裂隙面見有風化痕跡和鐵錳質浸染痕跡，錘擊聲較脆:金剛石鉆進緩慢，巖芯多呈短柱、長柱狀。該層在擬建區(qū)域大部分鉆孔有揭示，頂板標高一般為-4.3~-6.7m，層厚均未揭穿，已揭示厚度一般為4.0~6.5m。巖體基本質量等級為Ⅱ 級。

結合工程區(qū)域的地形、地質和水文等自然條件，對雞屎礁東、西兩側的建設條件作了比較，鑒于雞屎礁西側港池范圍巖面埋深較淺，存在較大炸礁量，故將工程位置選擇在雞屎礁以東。

整個廠區(qū)圍海造地而成，擬建取水口位于漳州LNG接收站南護岸，取水結構由取水口、取水箱涵、取水泵房組成，工程可研階段取水工作就已經展開，當時廠區(qū)正在進行護岸的拋填工作，為了節(jié)省工程造價，泵房采用沉箱結構，取水結構和填海造地工程相結合。前期在南護岸留出取水沉箱的施工通道，待沉箱安放之后護岸合攏,再回填該區(qū)域。取海水泵房零米標高為8.80m底板底標高-6.90m，室內外高差為 300mm，泵房底部少量炸礁。取水沉箱頂標高5.80m，預留 3m 接高，待廠區(qū)回填結束，有工作面以后再進行現(xiàn)澆工作。本工程取水泵房位于 LNG 碼頭前沿，取水泵房應用沉箱結構，與填海造地工作相結合，避免了二次開挖，解決了碼頭前沿深基礎止水難的問題。

取水結構采用沉井的案例

廣東珠海金灣LNG(液化天然氣)接收站位于珠海市，高欄島平排山海域，位于九豐 LPG(液化石油氣)碼頭南側，該區(qū)域規(guī)劃為危險品作業(yè)區(qū)。碼頭水域開闊天然掩護條件較好，一般情況下風浪較小，泥沙回淤強度較小。LNG 接收站的 ORV(開架式氣化器)的熱源為海水，因此 LNG 取排水工程是 LNG 接收站的一個重要結構組成部分,直接關系到ORV汽化工藝的正常運行。場區(qū)位于濱海近岸地帶，海底標高在-3.5~-6.0米之間,海底自岸線向海側緩緩降落傾斜。場地為淺海岸灘填石,強夯平整而成,東北面岸域屬于低山丘陵地貌丘陵頂部標高約 90 米，相對高度約 50~80 米，臨海側丘陵坡度陡峭,可見基巖直接出露。海岸線經開山填筑，形成寬約 30米，較為平坦的地帶，岸坡已筑有砌石護岸，并且大部分岸坡拋筑有扭王塊，岸坡穩(wěn)定。前期已完成陸域形成，采用回填開山土石、水上插板堆載預壓方案。處理后地面平均標高在6.0m 左右。接收站為圍海造地形成，整個廠區(qū)的拋石護岸及扭王塊防波護面施工基本完成,接收站廠區(qū)室外自然標高為 7.50m在取海水泵房范圍內回填中粗砂，中粗砂回填底面長度 X 寬度=110mX60m，回填沙區(qū)外邊界距離海堤軸線25m，從原海床回填至 3.450m 標高，其上堆載開山石至標高 10.750m 左右進行堆載預壓。堆載預壓已經完成。

取海水泵房零米標高為7.750m，室內外高差為250m，底板頂標高-5.050me

取海水泵房各分部工程施工次序:砂墊層，沉井制作,下沉,封底,澆筑底板，地下二次結構接高，澆筑頂板，其他設備基礎。

根據(jù)工程地質和設計計算,沉井采用施工方法采用不排水法下沉，沉井分三次制作，第一節(jié)高磨4.3m，第二、三節(jié)高度 4.5m，一次下沉。沉井制作前必須將泵房區(qū)域在中粗砂之上花崗混合巖填石層(粒徑5~30cm，部分粒徑超過50cm)清除，將砂墊層回填至標高-3.3m 并將區(qū)域整平、壓實，鋪設承墊術，砂墊層厚度，承墊木間距等應根據(jù)現(xiàn)場情況和制作重量經計算確定，控制沉井制作的地基沉降,確保結構安全沉井下沉前，應對封底及底板接縫部位鑿毛處理。然后分節(jié)預制沉井，待井壁混凝土強度達到設計強度后，抽除承墊木，開始采用人工挖土下沉，待沉井沉至地下水位附近可采用水力機械沖泥、吸泥機排出泥漿，同時向沉井中灌水，保證井內水位高于井外水位1~2m，進行不排水下沉。當沉井下沉至設計標高后，停止挖土，清除井底浮泥，澆筑水下混凝土封底。封底混凝土最小廳度1500mm。施工過程中嚴格按照設計要求和施工規(guī)范進行施工，確保順利完成泵間地下部分沉井施工。

沉井下沉過程中，每8小時至少測量2次下沉速率和平面位置，接近設計標高時兩小時一次，當下沉速率較快時，應加強觀測。如發(fā)現(xiàn)偏斜及位移時，應及時糾正，正常下沉過程中，如四角控制點的高差>10cm，即要求糾偏，糾偏時以井內挖土高差<1為宜，不得過大。刃腳下的土塞一定要控制好，因該土體被破壞極易產生涌土，所以挖靠井壁時，鍋底位置應控制好，穩(wěn)定好井壁外圈土體，同時對井壁外圈流失的土體應及時回填好。做好沉井下沉中的記錄工作，畫出下沉速率圖，并整理好與沉井下沉相對的關系圖，為終沉階段的施工提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。沉井最大下沉速率不得大于50cm/d.

實際沉井下沉過程中，遇到了開山石抵住刃腳導致無法下沉的情況，此時要借助長臂挖掘機，清除塊石靠近西護岸一側局部出現(xiàn)了涌水涌砂，此時在西護岸側做止水帷幕，減小涌水量，保證沉井順利下沉。

本工程取水泵房采用沉井結構，盡管在泵房區(qū)域回填了中粗砂，但實際下沉過程中還是遇到了開山石,所以做地質勘查的時候，鉆孔應盡量多的布置在隔墻上，避免刃腳下出現(xiàn)塊石。沉井施工工藝成熟，雖然做了局部的止水帷幕，但其占整個取水區(qū)域的投資比例較小，安全適用。

取水結構采用現(xiàn)澆結構的案例

深圳 LNG 接收站位于深圳東部大鵬灣的東北岸，深圳大鵬灣北岸迭福村，屬龍崗區(qū)大鵬鎮(zhèn)管轄。東北方向距大鵬鎮(zhèn)約 5km，西北方向距深圳市區(qū)約33km。

按照深圳 LNG 項目的總體規(guī)劃，海水取水口布置在港口碼頭棧橋的東南側海岸邊，此處地形特點是海岸陡峭，巖石山體下即為大鵬灣海域，水面以下海底坡度較大，在距海岸邊 170m 左右即為海域的深水區(qū)。取海水泵房布置在接收站西北角，此處距離海水出口閘門井最近。

海水輸送路徑:由于LNG 接收站站址距離海濱有800m左右的距離，從海水取水首端至泵站約有1000m的距離，此段距離的輸水方式:從取水戽頭開始經過186m 長的方涵式的引水方涵。引水方涵之后通過閘門井與輸水隧洞相銜接。海水通過輸水隧洞自流至LNG廠區(qū)內，隧洞出口通過一座閘門井與泵房的前池相連，此前池為梯形封閉式鋼筋混凝土結構，前池的上游側與隧洞出口的溝道相接，前池的下游側與取水泵房銜接，其尺寸與泵房相匹配。

取水泵房頂標高 4.808m，場地整平標高 4.508m,泵房底板底標高-8.584m，設計高水位2.28m，設計低水位0.35m。取水泵房采用現(xiàn)澆結構，由于泵房區(qū)域地下水位較高，泵房地下結構埋深較深，為保證泵房地下結構施工，需在泵房地下結構施工前，在泵房基坑周圍設置高壓噴射注漿止水帷幕墻止水。在止水帷幕墻施工完畢后即可進行基坑開挖，開挖采用自然放坡式，開挖過程中采用坑內周圍設置明溝加集水坑的降水。基坑開挖完畢后即可進行泵房地下部分的土建施工，當泵房地下部分的混凝土強度達到 100%時即可同時進行基坑回填、泵房上部土建結構的施工及設備安裝。

本工程取水泵房距離海岸線 800米左右，場地從上到下土層為雜填土、含有機質粉砂、淤泥質粉質粘土含卵石礫砂、強風化中粒花崗巖，泵房底板落在含卵石礫砂和強風化中粒花崗巖上,采用了先做止水帷幕，再開挖的方式，泵房本體為現(xiàn)澆結構，工藝簡單，難度集中在深 13m 多的基坑施工和基坑排水上。

結語

LNG 工程的取水泵房大多布置在碼頭前沿或者離岸很近的位置，取水設計工作應盡早開展，因為取水結構的選擇受場地現(xiàn)狀的限制。如果場區(qū)需要填海造地形成，那么取水泵房可以選擇沉箱結構，和填海造地工程結合，利用防波堤或者護岸的施工船舶，在早期就把沉箱安放就位，后期接高，做上部結構和設備基礎:如果場區(qū)已經形成，滿足沉井施工的條件，首選沉井結構:如果泵房離岸較遠，可以通過施工措施降低基坑內的地下水位，可以選擇現(xiàn)澆結構:如果是在岸邊，想要制造干施工的條件做現(xiàn)澆泵房，可以通過臨時圍堰的方式，但圍堰的工程造價較高，圍堰止水同樣是難題，除非是其他方法都行不通，否則不建議做圍堰。以上通過三個工程實例介紹了不同取水結構的適用情況，現(xiàn)實工程中，沉箱和沉井應用較多，施工技術成熟，安全可靠，節(jié)約投資，對類似工程具有普遍的參考借鑒意義。