泉州石化地基沉降治理项目

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项目概况

项目位于福建省泉州市某在役石化装置区内。原始地貌为滨海滩涂,采用吹填及常规人工回填形成场地,随后进行了强夯处理。场地于 2020年 10月完成交付并投入使用。根据原设计要求,泵基础采用天然地基浅基础形式时,处理后地基承载力特征值应超过 120 kPa;或者采用分层填筑并强夯处理的级配砂石填土,压实系数不低于 0.97。

 

运营期间沉降监测显示,场地最大平均月沉降约 15~25 mm,最大累计沉降接近 400 mm。持续沉降已影响生产装置区内的泵基础,因此需要在不影响周边生产运行的条件下,对受影响基础实施专项加固处理。

 

 

项目挑战

施工空间极其受限,最窄作业区域宽度仅约 0.6 m,且上部存在管道、设备及结构构件,对施工净空形成进一步限制,传统桩基及地基处理设备无法正常作业。

 

项目位于正在运行的石化装置核心区域,存在诸多潜在安全风险。因此,施工必须严格遵守安全管理要求,同时避免对既有设备、管线及运行系统产生影响。

 

所有现场作业均纳入装置区作业许可证制度管理,有效施工时长严重压缩,对设备进场、钻孔效率及各施工工序之间的协调提出了较高要求。

 

整个施工期间生产持续运行,周边设备也保持正常运转。因此,治理施工需与装置运行团队密切协调,并根据生产计划动态调整。

 

 

解决方案

我们设计了一种适用于受限空间的基础加固解决方案,由专用超低净空施工设备、注浆碎石钢管桩及钢筋混凝土地梁组成。该方案旨在通过可压缩的回填土将新增的基础荷载传递至下部风化花岗岩,同时通过地梁连接相邻泵基础,控制进一步的不均匀变形。

 

受限空间专用施工设备

 

针对严重的空间限制,我们研发了两类专用施工设备。

 

第一类,对于净宽不小于 0.9 m的区域,采用宽度约 0.9 m的超低净空打桩设备。其占地面积小,可在既有工艺设备及管道之间进行桩基施工,解决了传统的机械设备无法进入这些区域的问题。

 

第二类,对于净宽小于0.9 m或设备高度密集的区域,采用挖掘机搭载式旋转动力头。通过灵活的设备组合完成钻孔及成桩施工,最大限度减少对周边运行设施的影响。

 

注浆碎石钢管桩

 

该方案采用注浆碎石钢管桩作为主要荷载传递构件。设计桩长约 25 m,施工过程中控制桩端进入强风化或全风化花岗岩不少于 2 m,单桩竖向承载力特征值为 180 kN。桩体将荷载通过回填土及较弱土层传递至下部风化岩持力层,为沉降泵基础提供额外支承。

 

地梁整体加固

 

每两个相邻泵基础之间设置 3 根钢管桩,并在桩顶设置 3 道钢筋混凝土地梁,将两个基础连接形成整体。采用后植筋技术将新建地梁与既有泵基础连接,使基础荷载传递至钢管桩,同时控制相邻设备基础之间的进一步沉降及差异变形。

 

正在运行的装置区施工

 

针对正在运行的石化装置作业环境,我们对设备配置及施工顺序均进行了专项设计。

 

各施工工序与作业许可证制度及装置运行计划协调实施,并通过超低净空设备及局部开挖减少施工占地,使基础加固能够在运行中的泵、管道及结构构件周边实施。

 

我们通过自研专用设备与“钢管桩+地梁”加固体系的结合,为严重沉降的泵基础提供了适用于受限空间、严格安全要求及不停产条件下的基础加固方案。

 

 

 

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