淺談大型履帶吊車在混凝土地面上的地基處理方法

任旭鵬 梁昊

【摘要】大型履帶吊車在石油煉化裝置內(nèi)進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)，常常行走和站位于混凝土地面上，吊車本身自重較大，加上吊物和超起配重重量，整體重量往往達(dá)到千噸級(jí)，對(duì)混凝土地面的承載能力是巨大的考驗(yàn)。為了保證吊裝的安全性，我們將采用多種手段來鑒別混凝土地面是否滿足承載要求，在不能滿足吊裝要求的情況下我們應(yīng)該如何做來滿足吊裝要求。

【關(guān)鍵詞】履帶吊車；承載力；混凝土地面

1 引言

隨著石油石化煉廠生產(chǎn)裝置的不斷運(yùn)行，設(shè)備呈現(xiàn)出老化現(xiàn)象，每經(jīng)過幾年需要進(jìn)行更換或改造，提高生產(chǎn)效率節(jié)約能源。裝置檢修過程中常遇到新增大型設(shè)備如塔器、反應(yīng)器等，規(guī)格尺寸大，重量大，吊裝高度高，需采用大型履帶吊車進(jìn)行安裝施工，常見的大型履帶吊車主要有400t履帶吊、630t履帶吊、750t履帶吊、1000t履帶吊甚至1350t和1600t履帶吊。它們自重都非常大，加上設(shè)備重量以及超起配重重量，整個(gè)吊裝機(jī)械系統(tǒng)將達(dá)到千噸級(jí)，雖然履帶下方都鋪設(shè)專用路基箱，減小了對(duì)地面的壓強(qiáng)，但是單位面積上的壓力還是非常大，有時(shí)甚至達(dá)到20t/m2?；炷恋孛姹旧韽?qiáng)度確實(shí)很大，抗壓能力強(qiáng)，但是裝置的地面在設(shè)計(jì)之初并未考慮日后是否會(huì)站大型履帶吊車，地下的設(shè)施和基礎(chǔ)是否能承受巨大的壓力，歷經(jīng)多年地面下是否出現(xiàn)空隙，地面施工質(zhì)量也是值得懷疑的，等等，種種不利條件，我們?cè)诘乇硎怯^察不到的。更何況吊車在行走過程中勢(shì)必要產(chǎn)生動(dòng)載，混凝土地面對(duì)振動(dòng)式的壓力承載力不足，很容易壓裂，局部下沉，導(dǎo)致嚴(yán)重后果。本文我們討論一下大型履帶吊車吊車站位于混凝土地面時(shí)，地面的處理方法。

2檢驗(yàn)混凝土地面承載力方法

2.1 方法一：鉆孔觀察法

該方法主要用于觀察地下是否存在隱藏的較大孔洞或間隙，以及混凝土地面下土質(zhì)結(jié)構(gòu)形式、密實(shí)程度。

主要操作方法是：在吊車行走路線上，履帶所經(jīng)過的區(qū)域，每隔3～5m，鉆φ100mm深度不小于1.5m的孔，用手電筒照射，觀察混凝土層的厚度、土質(zhì)結(jié)構(gòu)是否密實(shí)，是否存在孔洞和間隙，根據(jù)觀察的清晰度可適當(dāng)擴(kuò)大孔的直徑。得到數(shù)據(jù)后再進(jìn)行地基承載力計(jì)算。

2.2 方法二：承載試驗(yàn)法

該方法采用在地面上做地基承載力試驗(yàn)，可直接測(cè)得地面承載力。

主要操作方法是：制作與地面接觸面積為1m×1m的承載支座，在支座上加配重，配重可加到20t以上，若考慮到吊車行走時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)載，我們可以加到30t配重，靜載試驗(yàn)至少進(jìn)行48小時(shí)，觀察地面是否損壞或下沉，若完好無損則表示該處地面滿足吊車站位要求。根據(jù)吊車行走長(zhǎng)度，每隔3～5m進(jìn)行試驗(yàn)。

3 常見障礙物和地下設(shè)施處理方法

3.1 生產(chǎn)用井

吊車行走路線上或附近有時(shí)存在多口生產(chǎn)用井，常見的有污水（油）井、閥門井、消防井等等。凡是在吊車路基箱周圍3m以內(nèi)的范圍內(nèi)的井要全部進(jìn)行處理，防止因?yàn)榫薮髩毫?，井壁坍塌，吊裝安全產(chǎn)生隱患。

閥門井和消防井處理方法：井內(nèi)主要是閥門，用于管線的開啟與關(guān)閉，有時(shí)由于積水導(dǎo)致井內(nèi)存有大量雨水不能排出，因此需用排水泵將水排出再用沙袋將井填滿填實(shí)。

污水（油）井處理方法：井內(nèi)主要是污水或污油，在井下流動(dòng)，如果用沙袋填滿，就堵住污水的正常流動(dòng)了，對(duì)裝置生產(chǎn)產(chǎn)生影響。我們主要是預(yù)防井的上半部?jī)?nèi)壁的坍塌，因此我們可以在井下制作個(gè)支架，支架座于井底，支架上方鋪墊沙袋至井口，下方的液體可以正常流動(dòng)。

3.2 地下管線

地下管線和電纜要妥善保護(hù)，若保護(hù)不好有毒有害的液體氣體泄露，影響范圍廣，性質(zhì)惡劣。雖然管線自身有一定的承載能力，但是我們必須將管道所受的壓強(qiáng)減小到最低，不能寄予管線自身的承載力上。處理方式可參考以下幾種：

3.2.1 管線兩側(cè)加設(shè)混凝土樁

為了避免管線受壓力而破壞，現(xiàn)考慮管線不受力，方法如下：先將管線處兩側(cè)的土清除，在管線的兩側(cè)制作長(zhǎng)方體樁，每個(gè)樁制作的長(zhǎng)寬高根據(jù)管線位置和履帶寬度而定，每側(cè)履帶所在樁的位置頂部鋪設(shè)厚鋼板，鋼板的頂部跟平整后的路面一致，最后上部鋪設(shè)路基箱，保證主要由樁受力，所以只要保證樁不下沉即可，處理方法示意圖如下圖：

樁由卵石以及混凝土澆筑而成，具體制作方法為：先鋪設(shè)卵石300mm，然后澆筑混凝土灌縫，接著再鋪設(shè)卵石300mm，澆筑混凝土灌縫，重復(fù)此工序，直到地表面。

3.2.2 管線兩側(cè)加設(shè)H型鋼

在管線兩側(cè)用兩條H型鋼夾著管線，H型鋼的高度要比管線直徑大，并且下方要夯實(shí)結(jié)實(shí)，上表面與地表平齊，管線上方的土要取走，然后再鋪設(shè)吊車專用路基箱，簡(jiǎn)單說就是在管線上方架設(shè)一個(gè)過橋。示意圖如下圖所示：

3.3排水溝

排水溝通常設(shè)置在路邊或裝置邊緣上，用于防止積水。若吊車站于排水溝之上，若短時(shí)期占用，可將溝用沙袋填實(shí)，若長(zhǎng)時(shí)期占用，可將溝的路線進(jìn)行臨時(shí)改道，防止積水。

參考文獻(xiàn)

[1]矯永巖.550T履帶吊車吊裝場(chǎng)地路基施工設(shè)計(jì)方案[J].硅谷，2009（22）.

[2]JGJ79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].

作者簡(jiǎn)介：任旭鵬（1986-），男，山東青島人，工程師，2008年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院過程裝備與控制工程專業(yè)，現(xiàn)從事石油煉化、化工設(shè)備的吊裝方案編制工作。