李萬生 馮杰文 張連勝 邵軍
隨著現(xiàn)代工業(yè)化的迅速發(fā)展,設(shè)備基礎(chǔ)的下沉維修占設(shè)備維修的主要部分,也是影響生產(chǎn)的重要部分。更是建筑業(yè)中施工的一大難題,維修費用和難度也非常大?,F(xiàn)就解決上述病因推廣CaO在基礎(chǔ)下沉加固的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:下沉、頂升加固、糾偏、節(jié)約成本、施工周期
一.鍋爐基礎(chǔ)加固設(shè)計圖及施工說明
1. 工程概況
鍋爐基礎(chǔ)為條形鋼筋混凝土基礎(chǔ),基礎(chǔ)下設(shè)100mm厚C20素混凝土墊層,墊層下為900mm厚3:7灰土分層回填夯實,灰土處理寬度每側(cè)大于基礎(chǔ)邊緣300mm。2#、3#鍋爐在投入使用1個月后即發(fā)現(xiàn)鍋爐基礎(chǔ)北側(cè)開始發(fā)生沉陷?,F(xiàn)場勘察時,2#、3#鍋爐北側(cè)基礎(chǔ)沉降最大,相對于南側(cè),最大沉降差約8cm,3#鍋爐北側(cè)、西側(cè)均有明顯下沉跡象,3#鍋爐排風道因沉陷導致上部發(fā)生明顯變形,場地內(nèi)管道支架基礎(chǔ)在地面沉降明顯區(qū)域也發(fā)生顯著的下沉,相對于東、西側(cè),2#、3#鍋爐北側(cè)沉降區(qū)支架基礎(chǔ)地面最大沉降量約為13cm。
2. 編制依據(jù)
現(xiàn)場實際情況,甲方委托函,地質(zhì)條件,原設(shè)計圖紙及有關(guān)的技術(shù)規(guī)范等等
3. 設(shè)計方案
由于鍋爐設(shè)備已投入使用,如果拆除施工,費用太高,鍋爐有報廢的風險,工期太長影響使用,此方案不可行;該場地地基土易溶鹽含量均小于0.3%,浸水區(qū)地基土含水率13.5~25.0%,平均約18.0%,含水率較高,不宜采用高壓旋噴注漿加固,且管道設(shè)備多,不具備大型機械施工條件,無法采用頂升加固或靜壓樁等方案,因此結(jié)合大量加固糾偏工程經(jīng)驗可考慮在未浸水下沉的區(qū)域采用生石灰樁法進行加固?;A(chǔ)加固施工完畢后,室內(nèi)地平以下開挖部位采用3:7灰土回填,壓實系數(shù)不小于0.93。
4. 施工注意事項
1)施工時用機械或人工斜向開洞,開洞角度見加固剖面圖。深度約為7m,開洞應(yīng)先從沉降量最大處開始,滑插開洞;
2)加固生石灰樁孔用機械成孔,生石灰樁孔要用尚未熟化的優(yōu)質(zhì)生石灰填密實,石灰中要加入一定比例的粉土、細砂和水泥,具體配比現(xiàn)場調(diào)配,上部用3:7灰土壓頂(500mm厚)。
3)等第一輪施工結(jié)束后,暫停6~7天,觀察基礎(chǔ)沉降變化和建筑物的側(cè)移變化;并對下一步基礎(chǔ)加固施工進行調(diào)整,以保證加固設(shè)計達到要求。
4)加固生石灰樁施工順序為:從樁位最密處每隔1m左右施工一樁,等該批樁完工后再施工剩余樁。
5)加固生石灰樁的位置及施工方向雖在圖中標出,但由于加固生石灰樁施工的復(fù)雜性,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況,及時進行調(diào)整。
6)測繪人員要定期測量鍋爐頂升量或沉降量變化,以及墻體、其他構(gòu)件的變形和裂縫變化,為施工提供指導性的建議,以保證加固目標的最終實現(xiàn)。
7)加固結(jié)束后要做好鍋爐周圍的排水。
5. 施工說明
1)生石灰樁施工過程中,對于間距小于1.0m的樁,應(yīng)采用間隔施工措施(即先間隔鉆孔,注入生石灰后,根據(jù)頂升監(jiān)測的結(jié)果進行剩余樁的施工);
2)生石灰樁間距如圖所示,樁長均為7.0m;
3)生石灰樁樁徑為150mm;
施工說明如下:
1)嚴格按照糾偏成孔順序進行施工;
2)孔內(nèi)生石灰必須填筑密實;
3)加強監(jiān)測;
4)施工順序如下:
二.施工過程及說明
3#鍋爐基礎(chǔ)施工過程
1、施工工藝:安裝沖擊成孔器——沖擊成孔器成孔(開孔孔徑≥150mm)——鋼尺測量樁深——人工夯實樁底(7kg夯錘)———人工拌合石灰骨料、回填石灰樁并夯實(7kg夯錘,每填0.5m夯實一次)——C20細石混凝土封堵(樁頭0.5米深范圍)。
2、成孔順序按圖編號依此開孔。
3、3#鍋爐基礎(chǔ)成孔施工用生石灰方量15.128m3。
4、3#鍋爐周邊成孔樁數(shù)量:設(shè)計開孔72個,實際開孔64個(因現(xiàn)場鍋爐管道及地溝等鍋爐設(shè)施限制無法完成成孔施工,所以將37#、51#、62#、66#、68#、70#、71#、72#孔取消成孔)。
2#鍋爐基礎(chǔ)施工過程
1、施工工藝:安裝沖擊成孔器——沖擊成孔器成孔(開孔孔徑≥150mm)——鋼尺測量樁深——人工夯實樁底(7kg夯錘)———人工拌合石灰骨料、回填石灰樁并夯實(7kg夯錘,每填0.5m夯實一次)——C20細石混凝土封堵(樁頭0.5米深范圍)。
2、成孔順序按圖編號依此開孔。
3、2#鍋爐基礎(chǔ)成孔施工用生石灰方量13.473m32#鍋爐周邊成孔樁數(shù)量:設(shè)計開孔57個,實際開孔55個(因現(xiàn)場鍋爐管道及地溝等鍋爐設(shè)施限制無法完成成孔施工,所以將52#、57#孔取消成孔)。2#、3#鍋爐沉降觀測說明
1、沉降觀測點二個基礎(chǔ)共設(shè)八個觀測點;每次所測計算出的高差值與第一次所測高差值比較;“+”表示鍋爐基礎(chǔ)上升,“-”表示鍋爐基礎(chǔ)下沉。
2、在施工完成后8個月,3#、2#鍋爐基礎(chǔ)周邊地面有明顯上升現(xiàn)象;并結(jié)合測量記錄計算高差;綜合(第6次)與第1次比較鍋爐基礎(chǔ)3#鍋爐基礎(chǔ)北側(cè)上升1.4cm,南側(cè)上升1.8cm;2#鍋爐基礎(chǔ)北側(cè)上升1.6cm,南側(cè)上升1.0cm。
三.結(jié)論:
根據(jù)設(shè)計,對2#、3#鍋爐基礎(chǔ)采用生石灰樁加固頂升加固,施工中對生石灰膨脹性進行了試驗,膨脹量約為1.5倍,達到要求; 2#、3#鍋爐基礎(chǔ)加固頂升完成施工已達9個半月,根據(jù)測量結(jié)果和加固頂升監(jiān)測分析,主要結(jié)論如下:
加固頂升達到預(yù)期目標。2#、3#鍋爐爐體頂升量在10mm-18mm之間,說明2#、3#鍋爐基礎(chǔ)下軟弱土體已經(jīng)得到充分的擠密加固,鍋爐基礎(chǔ)向上頂升保證了鍋爐基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)定性。