从一油罐基础设计与施工细节处理所想_工业设计论文发表

分类：工业设计论文发表 时间：2011-08-03 08:22 关注：(1)

从一油罐基础设计与施工细节处理所想

李柏町

【摘要】本文以衢州某工程油罐地基处理实例，介绍该油罐在设计和施工中存在的问题，以及后来的处理方案。提出对类似的设计和施工的中肯的建议，以及设计和施工中注意的细节问题。

【关键词】 预留孔 预埋螺栓 二次混凝土浇筑

1 工程概况

该工程为衢州某厂区内一附属项目，油罐设计为钢结构30m3地下储罐。使用过程中，时值夏季，大雨之后，业主发现油罐倾斜，并且连接的油管路出现拉坏，后现场人员把现场的情况用照片发给本人。经核查图纸分析认为因下雨造成地下水的浮力推升有关上浮所致，并且判断油罐内所存的油量可能很少，不足于抵抗水浮力，同时，可能由此油罐的连接处的约束力消失。经电话询问，底板基础下部有桩基，因此本人分析可能是预埋螺栓被拔起，是造成油罐基础上浮是主要因素。

工程地质情况：根据设计院地质勘察报告，所址揭露地层从上至下大致可分为四层：○1面层为耕表土0.3 0m左右；○2中层为砂质粉土，厚度为1.850～3.500m左右；○3下层强风化岩石，厚度为3.50～5.500m左右；④底下层为中风化岩石层，厚度为5.50～未穿透。

设计单位根据地基土的主要物理力学性质指标及地基承载力和变形验算，认为④底下层为中风化岩石层作为持力层，对于油罐基础又打下了桩基，应该不会有问题的。

综上分析，油罐出现上浮，原因不会出在基础本身上，为此，要对油罐的上浮进行开挖验证推测，及按实际情况拿出处理方案。

2 施工过程回顾

根据现场的情况，必须先将油罐从土中取出来，检查油罐基础与连接处到底发生了什么问题，再根据具体问题拿出合理的处理方案。经用反铲挖土机与人工配合，将土方清理至基础底板，检查发现，果然是连接螺栓从灌浆孔内拔出。结合现场情况和图纸问题，分析存在存在以下两种原因：一是设计人员经验不足，将预埋螺栓(预埋螺栓本身直径28mm)孔设计-100×100偏小（虽然从理论上还能说得过去，但是没有考虑施工中存在的不均匀性和责任心等问题），二是施工单位缺乏足够重视，没有严格按照混凝土二次灌浆的相关规定进行密实浇捣，也没有对二次浇筑混凝土预留浇筑试块；三是从二次开挖的情况看回填土靠近油罐底部根本没有可靠回填，为积聚地下水创造了条件。

3 处理方案

根据以上情况，笔者与业主、施工单位及监理单位一起召开基础施工方案联席会议，在会议之前我就按照推测，已经拿出了处理方案图。会上对我提出了的方案给予认可。具体处理方案如下（相见处理方案图）：

（1）应业主要求将原油罐基础支墩抬高500mm，并将抬高部分与处理部分连为一体；（2）将底板钢筋凿出，将支墩两侧混凝土凿出，露出钢筋；（3）在底板增加焊接竖向钢筋与增加箍筋连为一体，并做成工字型，提高钢筋混凝土的抗拔能力；（3）要求在油罐关就位后固定放好预埋螺栓后，用附加钢筋在预埋螺栓与竖向筋间焊接连接；（4）要求清理干净油罐预留螺栓的油污和附着垃圾，将原混凝土的接头部分用清水冲洗干净，并充分湿润；(5)为了加快进度节约成本，可以将抬高部分用MU10机制砖，M5水泥砂浆砌筑，并加设连接钢筋；（6）待砖砌体强度达到70%以上方可将空油罐吊入坑内；(7)要求采用比原设计提高一个等级的C30混凝土浇筑，石子粒径控制在10~25mm之间，用普通硅酸盐水泥配置混凝土；（8）在回填土之前，建议将预埋螺栓用M5水泥砂浆包裹起来，延长使用寿命。

4 施工过程控制

在施工过程中，严格要求施工人员按照处理方案图进行施工，加强过程检验。对钢筋的规格、数量、长度、焊接等均进行查验，合格后方同意支撑模板。在浇筑混凝土之前，仔细检查模板内的杂物是否清理干净，混凝土的新老交界处是否充分湿润，混凝土搅拌的标号和坍落度是否达到设计和规范要求，二次混凝土浇筑过程中振捣是否密实，是否出现过度振捣的问题等等在施工过程中都加以监督和控制。

5 关于预埋留设计与施工的一点建议

对于大型工程和重要工程，一般施工单位和监理单位都会加以重视，象电厂的汽轮机基础、发电机基础，在预留孔的设计和施工都会仔细认真的去实施，反而出现质量问题的现象很少发生，然而，对于一般的小型设备基础如风机、水泵、减速机、提升机等出现设计与施工不协调的现象时有发生。虽然出现问题后都可以返工处理解决掉这些问题，但是对于细节的重视不够是频繁出现问题的主要原因。根据笔者多年的工程经验，出现的问题不外乎为以下两个方面：一、在设备就位时发现预留孔与设备的螺栓位置对不上；二、设备就位后土建不能顺利地进行二次灌浆，或者根本没有地方进行灌浆。以上两个方面之中又可分解为存在着各种原因之中。

本实例中这样的小工程本来是不应该出现问题的，但是，由于本设计人员的现场施工经验不足，按纯理论和理想的状态进行设计是造成油罐上浮的原因之一，其二，施工单位，没有认真审图，其实这个问题在施工之前就可以预防的。简单的处理方式，将预埋螺栓直接改成预埋件就可以了。本工程设计的预埋螺栓与预留孔本身就不协调，一方面是预留孔的尺寸偏小，另一方面也增加了施工单位的施工难度。本人在工程中已经发现不少类似预留孔设计不合理的问题。由于在经验丰富的施工单位在放样的时候就已经将设计院的预留孔修改掉了，而有的设计人员不常深入现场，施工技术人员也不会将经验告诉设计人员。

为此，本人针对经常出现的问题提出以下建议：

一、土建设计人员要根据提资情况合理设计预埋螺栓的长度和直径：

地脚螺栓锚固长度的计算可根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002 提供的公式进行计算，就不必多说。而螺栓的直径选择是至关重要的，首先要考虑设备在运行过程中的荷载情况，荷载是动载还是静载，是冲击性荷载还是恒载，预埋螺栓可能承受的抗拔能力计算和可能预见的特殊荷载的承受能力等等均要事前进行全面分析，并要综合考虑预埋螺栓与预留孔大小的协调性以及为施工人员提供便利的作业条件。

二、土建设计人员要根据提资情况合理设计预留孔的大小和深度：不要一味的将预留孔按留孔的中心线位置设置预留孔。要认真分析当设备就位后，设备的基础（或裙边）是否挡住二次浇筑混凝土的位置，并要考虑预留孔的内外边与基础边缘厚度的净尺寸是否合适，防止在二次灌浆的振捣过程中出现边缘崩裂现象，并建议在此位置要设计一定数量的钢筋进行拉结，保持整个基础的刚度和整体性。

三、施工技术人员在预留孔施工时的注意事项：

首先要认真核对图纸，并进行专业图纸会审。对于大型设备和专业化强、技术成熟的厂家生产的设备一般为设计院提供的资料不会存在问题，但是对于小型设备，非标类化设备等一般的生产厂家会常常出现“文不对题”的问题，笔者在工程中已经多次领教了。为此，对于此类设备，最好等设备到现场以后，土建技术人员亲自为这样设备“进行体检”，认真核对设备需要留设空洞的位置，不要怕麻烦，绘制出“量身打造”的预留孔位置布置图，按此施工，绝对不会搞错，更不会返工！其二，对照设计院的图纸看看现场的设备是否存在影响二次浇筑混凝土的情况，如果有就马上修改预留孔的大小和形式，并办理相关修改手续。最后，就是二次灌浆的质量问题了，简而言之就是要：清渣冲洗、强度符合、密实可靠！

6 结束语

往往细节决定成败，我希望设计人员多在细节上下点功夫，与经验丰富的施工人员多沟通，这样才可以避免一些小问题的出现。同时，施工人员，不能死板硬套的按图施工，要严格按照施工组织程序，做好图纸会审的基本功课，把问题消灭在萌芽当中。

本身象预留孔与预埋件的协调施工并不是高科技含量的技术，只要认真负责，仔细核对，一定会一次性完成设备安装和混凝土的二次浇筑事宜。

本文只是为类似工程的施工提供一种工作思路，在具体工作中可能会存在一些繁纷复杂情况。我相信，只要你在具体工作中，认真体会，正确核准，执行规范，一定会事半功倍的做好项目！