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進行吊裝作業時，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，整體重量往往達到千噸級，對混凝土地面的承載能力是巨大的考驗。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該如何做來滿足吊裝要求。

【關鍵詞】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裝置的不斷運行，設備呈現出老化現象，每經過幾年需要進行更換或改造，提高生產效率節約能源。裝置檢修過程中常遇到新增大型設備如塔器、反應器等，規格尺寸大，重量大，吊裝高度高，需采用大型履帶吊車進行安裝施工，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，加上設備重量以及超起配重重量，整個吊裝機械系統將達到千噸級，雖然履帶下方都鋪設專用路基箱，減小了對地面的壓強，但是單位面積上的壓力還是非常大，有時甚至達到20t/m2。混凝土地面本身強度確實很大，抗壓能力強，但是裝置的地面在設計之初并未考慮日后是否會站大型履帶吊車，地下的設施和基礎是否能承受巨大的壓力，歷經多年地面下是否出現空隙，地面施工質量也是值得懷疑的，等等，種種不利條件，我們在地表是觀察不到的。更何況吊車在行走過程中勢必要產生動載，混凝土地面對振動式的壓力承載力不足，很容易壓裂，局部下沉，導致嚴重后果。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，地面的處理方法。

2檢驗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結構形式、密實程度。

主要操作方法是：在吊車行走路線上，履帶所經過的區域，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、土質結構是否密實，是否存在孔洞和間隙，根據觀察的清晰度可適當擴大孔的直徑。得到數據后再進行地基承載力計算。

2.2 方法二：承載試驗法

該方法采用在地面上做地基承載力試驗，可直接測得地面承載力。

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產生的動載，我們可以加到30t配重，靜載試驗至少進行48小時，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。根據吊車行走長度，每隔3～5m進行試驗。

3 常見障礙物和地下設施處理方法

3.1 生產用井

吊車行走路線上或附近有時存在多口生產用井，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以內的范圍內的井要全部進行處理，防止因為巨大壓力，井壁坍塌，吊裝安全產生隱患。

閥門井和消防井處理方法：井內主要是閥門，用于管線的開啟與關閉，有時由于積水導致井內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。

污水（油）井處理方法：井內主要是污水或污油，在井下流動，如果用沙袋填滿，就堵住污水的正常流動了，對裝置生產產生影響。我們主要是預防井的上半部內壁的坍塌，因此我們可以在井下制作個支架，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。

3.2 地下管線

地下管線和電纜要妥善保護，若保護不好有毒有害的液體氣體泄露，影響范圍廣，性質惡劣。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 管線兩側加設混凝土樁

為了避免管線受壓力而破壞，現考慮管線不受力，方法如下：先將管線處兩側的土清除，在管線的兩側制作長方體樁，每個樁制作的長寬高根據管線位置和履帶寬度而定，每側履帶所在樁的位置頂部鋪設厚鋼板，鋼板的頂部跟平整后的路面一致，最后上部鋪設路基箱，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：先鋪設卵石300mm，然后澆筑混凝土灌縫，接著再鋪設卵石300mm，澆筑混凝土灌縫，重復此工序，直到地表面。

3.2.2 管線兩側加設H型鋼

在管線兩側用兩條H型鋼夾著管線，H型鋼的高度要比管線直徑大，并且下方要夯實結實，上表面與地表平齊，管線上方的土要取走，然后再鋪設吊車專用路基箱，簡單說就是在管線上方架設一個過橋。示意圖如下圖所示：

3.3排水溝

排水溝通常設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，若短時期占用，可將溝用沙袋填實，若長時期占用，可將溝的路線進行臨時改道，防止積水。

參考文獻

[1]矯永巖.550T履帶吊車吊裝場地路基施工設計方案[J].硅谷，2009（22）.

[2]JGJ79-2012，建筑地基處理技術規范[S].

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