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岩土研究院

工程实例-上钢三厂改建空分塔的基础加固工程

208 2022-01-11 09:44:11

一、工程概况

上钢三厂于 1977 年将 1966 年建成的 3350m³制氧机空分塔拆除,在原地改建成6000m³制氧机空分塔,空分塔基础的底面积为9.7m×9.9m.厚为1.8m 的钢筋混凝土整体基础。

1982年曾发生液氮泄漏事故,历时3个月之久,发现基础向西和偏西南方向倾斜,经堵漏修复,调整了设备倾斜度恢复正常生产。基础倾斜的主要原因是1977年改建时,基础仅作了放大处理,造成在同一基础底面下有两种不同压缩性的地基,导致基础向软的一方倾斜。此外,新老基础形心又不在同一位置,形成偏心受力从而造成液氨泄漏,促使地基土冻胀,加剧了地基的下沉与倾斜。

1987年厂方利用大修的机会,再次对空分塔的部分设备进行更新改造,由于荷载增大再加之原来基础改建受力不合理,为此,必须对基础进行托换加固。

二、地基加固的目的与难度地基加固的目的是∶

1.提高承载力,由于对部分设备进行技术改造,空分塔需加高 5m(达 25m 高),增加重量800余 kN,总重力达 6000kN。

2.确保空分塔基础不再有继续下沉倾斜的可能。地基加固的难度有;

1.无地质资料,基础下地质情况不详;

2.基础曾放大过,基础套基础,应力分布复杂,且地基曾被冻胀过;3.不能在基础本体上加固;

4.场地狭窄,周围都是獐碍物,在加固施工时,不能影响上部结构进行焊接加固等施工斋长。

三、加固方案及设计

在无法查清基础和地基土的情况下,经多方案比较后,最后认为选用锚杆静压桩加固方案是稳妥的(对上海的地质条件而言),压桩数应作偏于安全方面考虑。根据计算,设计确定用22根 250×250mm钢筋混凝土方桩,设计要求压桩力为300~350kN.压桩桩位平面布置图见图4.3-22。

由干基础本体无法加固.需在基础四周设置牛腿承台.承台宽700mm.高 800mm.将原基础凿毛露出钢筋与牛腿承台钢筋焊接在一起,并加焊锚固筋。牛腿承台混凝土等级为C25.承台上预留上小下大(上部为 300mm×300mm,下部为 350mm×350mm)的锥形压桩孔和预埋锚杆螺栓,牛腿承台的构造见图4.3-23。

根据本工程实际情况,桩与基础连接采用钢板焊接方法封桩。钢板与锚杆焊接,可使锚杆直接承受桩头的冲切力,但这种封桩方法造价较高,需根据具体情况选用。

四、锚杆静压桩施工

由于19号桩受总气管的影响无法施工,故实际压桩数为21根,桩长为17m,实际压桩力达到420kN,说明桩尖已进入较好的持力层,总压桩力完全满足了设计要求,并安全度甚大。

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五、技术经济效果

于1988年2月27日至3月20日完成了加固施工任务、并已于9月9 日投产,使用情况良好,基础演降已经稳定,加固技术效果理想,经济效益显著。