UDC
中华人民共和国国家标准
GB/T 51384 — 2019
石油化工大型设备吊装现场 地基处理技术标准
TeChniCal Standard for foundation treatment On Site during heavy equipment Iifting in PetrOChemiCal industry
2019 - 07 - 10 发布 2019 -12-01 实施
中华人民共和国住房和城乡建设部貪厶焰东 国家市场监督管理总局耿口反仆
TeChniCal Standard for foundation treatment On Site during heavy equipment Iifting in PetrOChemiCal industry
GB/T 51384 - 2019
主编部门:中国石油化工集团有限公司 批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2 0 19年1 2月1日
2019北 京
2019年第193号
现批准《石油化工大型设备吊装现场地基处理技术标准》为国 家标准,编号为GB/T 51384—2019,自2019年12月1日起实施。
本标准在住房和城乡建设部门户网站(WWW. mohurd. gov. Cn) 公开,并由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国计划出版 社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2019年7月1()日
根据住房和城乡建设部《关于印发2013年工程建设标准规范 制订修订计划的通知》(建标C2013D6号)要求,编制组进行了广泛 的调查研究,总结了多年来石油化工工程建设吊装现场地基处理 的实践经验,开展了专题研究,并以多种形式征求了有关设计、施 工、监理等相关单位的意见,编制本标准。
本标准的主要技术内容是:总则、术语和符号、基本规定、换填 法、刚性桩复合地基法、桩基础法、平整压实法、铺垫法、隐蔽设施 保护、监测、验收等。
本标准由住房和城乡建设部负责管理,由中国石油化工集团 有限公司工程部负责日常管理,由中石化重型起重运输工程有限 责任公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建 议,请寄送中石化重型起重运输工程有限责任公司(地址:北京市 朝阳区惠新东街甲6号,邮编= 100029)o
本标准主编单位:中石化重型起重运输工程有限责任公司 中石化宁波工程有限公司
本标准参编单位:浙江伊麦克斯基础工程有限公司
本标准主要起草人员:王志远 陈孟海 |
焦公琦喻初如邹磊 |
本标准主要审查人员:贾桂军 |
冯顺强葛春玉陈照正 |
肖珍平 |
万玉新江坚平陈文春 |
孙贺 |
李永红刘小平刘洪坤 |
李玉磊 |
李林董文寰罗玉新 |
2. 1 术语............................................................(2
7. 2 施工............................................................(17
COntentS
2. 1 TermS ......................................................... ( 2
2. 2 SymbolS ............................................... ( 3
APPendiX A CIaSSifiCatiOn Of rock and SOil at
Iifting Site .......................................... (
APPenCliX B CaICUIatiOn and VerifLCatiOn Of replacement
IIfting foundation bearing CaPaCity ............ (
APPendiX C SChematiC Cliagram Of PrOteCting
UndergrOUnd facilities ........................... (
EXPIanatiOn Of WOrding in this Standard ..................... (
LiSt Of quoted StandardS .......................................... (
AdditiOn: EXPlanatiOn Of PrOViSiOnS ........................... (
1.0. 1为了在石油化工大型设备吊装现场地基处理中做到安全 适用、经济合理、技术先进、确保质量、保护环境,制定本标准。
1.0.2本标准适用于石油化工大型设备吊装现场地基处理设计、 施工、监测和验收。
1.0.3石油化工大型设备吊装现场地基处理除应符合本标准外, 尚应符合国家现行有关标准的规定。
2. 1术 语
2. 1. 1 大型设备 heavy equipment
指质量大于或等于IOOt的设备,也指一次性吊装长度或高度 大于或等于60m的设备,泛指塔器、反应器、反应釜、模块及构 件等。
2. 1. 2 吊装地基 Iifting foundation
吊装作业所涉及场地下方的岩土或其他支撑体。
2. 1. 3 吊装地基处理 Iifting foundation treatment
对吊装地基进行处置,使其满足吊装要求。
2. 1. 4 换填法 replacement method
对于不满足吊装承载力要求的地基,更换成其他材料,并夯压 密实以达到吊装承载力要求的地基处理方法。
2. 1. 5 刚性桩 rigid Pile
相对刚性较大的黏结材料构成的灌注桩、预制桩等。
2. 1. 6 刚性桩复合地基法 rigid PiIe COmPOSite foundation method
采用刚性桩和桩间换填层组成复合地基的地基处理方法。
2. 1. 7 桩基础法 PiIe foundation method
釆用桩和连接于桩顶的混凝土承台共同组成基础的地基处理 方法。
2. 1. 8 平整压实法 flat COmPaCtiOn method
利用平碾、振动碾等碾压设备将原有地基压实处理的地基处 理方法。
2.1. 9 铺垫法 Iaying SUPPOrt Pad method
• 2 •
采用钢板或路基箱等对地基进行处理.使其满足吊装要求的 方法。
2. 1. 10 隐蔽设施 UndergrOUnd facilities
在吊装地基中处于隐蔽状态的井、沟、渠、管道、阀门、电缆等 设施。
2.2 符 号
2.2. 1作用与作用效应
Fk-一起重机械支垫物(路基箱等)以上部件的重量;
Gk-起重机械支垫物重量;
Pe--起重机械支垫物底面处土的自重压力值;
AZ- 换填层底面处土的自重压力值;
外-一相应于作用的标准组合时,起重机械支垫物底面处的 压力值;
K——相应于作用的标准组合时,换填层底面处的附加压 力值。
2.2.2抗力和材料性能
/.k—地基底部的承载力特征值;
——换填层底面处经修正后的地基承载力特征值;
Λu——桩体抗压强度平均值;
Λk--桩间土地基承载力特征值;
Λp∣1——刚性桩复合地基承载力特征值;
θ—换填层(材料)的压力扩散角;
qv——桩端土地基承载力特征值;
务——第Z层土的桩侧摩阻力特征值;
Ra——单桩竖向抗压承载力特征值;
7——换填底面以下土的重度;
yra——换填底面以上土的加权平均重度。
2.2.3 几何参数
A——起重机械支垫物底面面积;
AP--单桩截面积;
b——起重机械支垫物底面的宽度;
b'——换填层底面宽度;
d——桩体直径;
de———单根桩分担的地基处理面积的等效圆直径;
h——换填深度;
I——起重机械支垫物底面的长度;
Ii——桩长范围内第Z层土的厚度;
n——桩长范围内所划分的土层数;
UP——桩的周长;
W——铺垫物边缘到吊装地基边缘的距离;
Z——换填层的厚度。
2. 2. 4计算系数
m——复合地基置换率;
K-——偏载和动载综合系数;
β—桩间土地基承载力修正系数;
η——桩体强度折减系数;
加、加 ——起重机械支垫物宽度和换填深度的地基承载力修正 系数。
3.0.1大型设备吊装现场地基处理可釆用换填法、刚性桩复合地 基法、桩基础法、平整压实法、铺垫法等一种或多种方法。大型设 备吊装现场地基处理具体方法可根据地质条件按表3. 0. 1选择。
表3. 0.1大型设备吊装现场地基处理方法选择表
地基处理方法 |
岩 石 |
砂 ± |
黏 ± |
粉 ± |
淤泥、淤泥质土 |
膨 胀 ± | |||
换填法 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ | ||
刚性桩复合地基法 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ | ||
桩基础法 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ | ||||
平整压实法 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ | |||
____铺垫法____ |
√ |
√ |
注为可采用的地基处理方法•
2当地基处理深度有多层不同岩土时,应以承载能力较差土层进行确定。
3.0.2在确定吊装地基处理方案前,应完成下列工作:
1搜集工程所在地的水文、气象等资料和详细的工程地质资 料或原有地基资料等;吊装现场岩土的分类可按本标准附录A 确定;
2 了解吊装类型、起重机具、载荷大小以及对地作用方式;
3 了解当地地基处理经验和同类施工条件,对有特殊要求的 工程,尚应了解其他地区相似场地的地基处理经验和使用情况等;
4调査邻近建筑、地下工程、周边环境和地下设施等情况。
3.0.3吊装地基地质或原地下处理情况不明且无资料可查时,应
进行试验。
3.0.4当地下或邻近设施在设备吊装前施工时,宜与吊装地基处 理同时施工,且不得对邻近或地下建筑基础、设施产生不利影响。
3.0.5选择地基处理方案时,应评估材料、施工噪声等对环境的 影响,采用的方案应满足国家和地方的环保要求。
3.0.6吊装地基处理方案的确定应按下列程序进行:
1确定地基处理的目的、范围和处理后要求达到的各项技术 经济指标;
2根据吊装类型、起重机具、荷载大小及使用要求,结合地形 地貌、地层结构、土质条件、地下水特征、隐蔽设施、环境情况和对 邻近建筑的影响等因素进行综合分析,制订地基处理方案;
3对初步选出的地基处理方案进行安全技术经济分析和对 比,选择适用的地基处理方案;
4对已选定的地基处理方案,必要时进行现场试验;如达不 到设计要求时,应调整地基处理方案。
3.0.7大型设备吊装现场地基处理应编制施工方案,并按规定进 行审批,方案需要变更时应按原审批程序进行审批。
3.0.8地基处理的施工质量应有专人负责,并做好施工记录。
3.0.9大型设备吊装现场地基处理完成后应满足吊装地基承载 力等要求。吊装地基处理工程验收检验时,承载力安全系数不应 小于2. Oo
4. 1设 计
4.1. 1换填层的厚度应根据置换软弱土的深度以及下卧土层的承 载力确定,厚度宜为O. 5m〜3. OmO按下卧土层地基承载力确定时, 应满足下式要求,地基承载力计算和校核应按本标准附录B执行。
A+∕>cz≤∕az (4.1. 1)
式中:企——相应于作用的标准组合时,换填层底面处的附加压力 值(kPa);
pc.——换填层底面处土的自重压力值(kPa);
n——换填层底面处经修正后的地基承载力特征值(kPa) O 4.1.2换填层底面处的附加压力值企可按下式计算,压力扩散 角宜通过试验确定,无试验资料时.可按表4. 1. 2釆用。
P =____况Sf)____ (4. 1. 2)
Z (6+2Ztane)(Z+2Ztan。)
式中M——起重机械支垫物底面的宽度(m);
/——起重机械支垫物底面的长度(m);
Pk——相应于作用的标准组合时,起重机械支垫物底面处的 压力值(kPa);
PC—起重机械支垫物底面处土的自重压力值(kPa);
Z——换填层的厚度(m);
θ一换填层(材料)的压力扩散角(°)。
表4.1.2压力扩散角0(°)
填材料 |
中砂、粗砂、砾砂、圆砾、角砾、石屑、 卵石、碎石、矿渣、块石、塘渣 |
粉质黏土、 粉煤灰 |
灰土 |
0. 25 |
20 |
6 |
28 |
≥0. 50 |
30 |
23 |
注:1 /为基础压力扩散角计算宽度,起重机械支垫物由多块互相独立的路基箱、 钢板等构成时U可按单块支垫物的底面宽度取值。
2当z∕t<Q. 25,除灰土取O= 28°外,其余材料均取0=0°,必要时宜由试验 确定。
3当0. 25<√z<0. 5时,<9值可以采用插值方法计算。
4.1.3起重机械支垫物底面处的压力值,可按下式确定:
Pk = "GQ (4.1.3)
式中——起重机械支垫物底面处的压力值(kPa);
Fk——置于钢板、路基箱等支垫物之上构件的重量(kN);
Gk——起重机械支垫物重量(kN);
A——起重机械支垫物底面面积(m2);
K -—偏载和动载综合系数,取值为1. 1〜1. 6。
4. 1.4偏载和动载综合系数K可按表4. 1.4取值。
表4. 1.4偏载和动载综合系数
______地基承载类型 |
偏载和动载综合系数取值 |
超起配重和设备摆放区域 |
1. 1 |
起重机械站位区域 |
1.2〜1.6 |
4.1.5地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计
算,并结合工程实践经验等方法综合确定。
4.1.6换填地基承载力特征值可按下式确定:
∕az=∕ak +加7(6—3)+Vdym(人―0. 5) (4. 1. 6)
式中:厶——修正后的地基承载力特征值(kPa);
∕ak——地基底部的承载力特征值(kPa);
7b、小——起重机械支垫物宽度和换填深度的地基承载力修正 系数,按基底下土的类别査表4. 1. 6取值;
Z——换填底面以下土的重度(kN∕m3),地下水位以下取 浮重度;
b—起重机械支垫物底面宽度(m),当宽度小于3m时按 3m取值,大于6m时按6m取值;
'm—— 换填底面以上土的加权平均重度(kN∕m3),位于地 下水位以下的土层取有效重度;
h——换填深度(m),宜自换填层表面标高算起。
表4. 1.6承载力修正系数
土的类别 |
加 | ||
淤泥和淤泥质土 |
0 |
1. 0 | |
人工填土 |
0 |
1.0 | |
e或IL大于或等于0.85的黏性土 | |||
红黏土 |
含水比αw>0. 8 |
0 |
1.2 |
含水比αw≤0. 8 |
0. 15 |
1. 4 | |
大面积 压实填土 |
压实系数大于0.95、黏粒含量joc≥10%的粉土 |
0 |
1. 5 |
最大干密度大于2100kg∕m3的级配砂石 |
0 |
2. 0 | |
粉土 |
黏粒含量joc≥10⅜的粉土 |
0.3 |
1.5 |
黏粒含量PCVl0%的粉土 |
0.5 |
2.0 | |
,及IL均小于0.85的黏性土 |
0.3 |
1. 6 | |
粉砂、细砂(不包括很湿与饱和时的稍密状态) |
2.0 |
3.0 | |
中砂、细砂、砾砂和碎石土 |
3.0 |
4.4 |
注q强风化和全风化的岩石,可按所风化成的相应土类取值,其他状态下的岩
石不修正。
2地基承载力特征值按深层平板载荷试验确定时如取0。
3含水比是指土的天然含水量与液限的比值。
4大面积压实填土是指填土范围大于两倍基础宽度的填土。
4.1.7换填层底面的宽度应符合下列规定:
1换填层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求,且应 满足下式要求:
⅛, ≥ 6 + 2ztanι9 (4. 1. 7)
式中——换填层底面宽度(m);
θ—换填层(材料)的压力扩散角(°),可按表4. 1. 2釆用; 当z∕t<0. 25时,仍按表中z∕z = 0. 25取值;
2换填层顶面可从换填层底面两侧向上,按要求适当放坡;
3整片垫层底面的宽度可根据施工的要求适当加宽。
4.1.8换填材料应按表4. 1.8选用。
表4. 1.8换填材料的选用
换填材料类别 |
材料要求 |
砂石 |
级配良好,不含植物残体、垃圾等杂质的碎石、卵石、角砾、圆砾、 砾砂、粗砂、中砂或石屑,最大粒径≤50mm |
灰土 |
体积配合比宜为2 : 8或3 : 7。土料宜用不含有松软杂质的粉 质黏土,土料应过筛,颗粒≤15mm;石灰宜用新鲜的消石灰,颗粒 ≤5mm 1 |
矿渣 |
满足环保要求的分级矿渣、混合矿渣及原状矿渣等高炉重矿渣, 松散重度21IkN/n?,含泥总量≥10⅜ |
块石 |
粒径宜为20Omm~500mm |
塘渣 |
最大粒径≤150mm |
4.1.9回填层的压实标准可按表4. 1.9选用。矿渣回填层的压 实系数可根据满足承载力设计要求的试验结果,按最后两遍压陷 差小于2mm确定。块石回填层碾压遍数不应少于3遍。
表4.1.9 各种回填层的压实标准
施工方法 |
换填材料类别 |
压实系数摭 |
碾压、振密 或夯实 |
碎石、卵石 |
20. 97 |
砂夹石(其中碎石、卵石占全重的30%〜50%) |
0. 94—0. 97 | |
土夹石(其中碎石、卵石占全重的30%〜50%) |
0. 94—0. 97 | |
中砂、粗砂、砾砂、角砾、圆砾、石屑 |
0. 94—0. 97 | |
灰土 |
≥0. 95 | |
塘渣 |
≥0. 94 |
注q压实系数"为土的控制干密度伊与最大干密度伊m*的比值;土的最大干 密度宜釆用击实试验确定,碎石或卵石的最大干密度可取2. It∕m3〜 2. 2t∕m3 o
2表中压实系数知系使用轻型击实试验测定土的最大干密度Pdig时给出的 压实控制标准,当采用重型击实试验时,对灰土及其他材料压实标准应为 压实系数λe≥O. 940
4.2 施
4.2.1换填施工应根据不同的换填材料选择施工机械。施工机 械可按表4. 2.1选择。
表4. 2.1施工机械的选择
换填材料类别 |
施工机械 |
灰土 |
平碾、振动碾、羊足碾 |
砂石 |
振动碾 |
块石、塘渣、矿渣 |
平碾、振动碾 |
4.2.2 软弱下卧层的换填层,应针对不同施工机械设备的重量、 碾压强度、振动力等因素,确定换填底层的铺填厚度。
4.2.3回填施工中应检查每层回填厚度、碾迹重叠程度、压实系 数或碾压遍数等。当采用分层回填时,应在下层的压实系数经试 验合格后方可进行上层施工。回填厚度及碾压遍数应根据土质、 压实系数及碾压机械确定。无试验依据时,填土施工时的分层厚 度及碾压遍数应符合表4. 2. 3的规定。
表4. 2.3填土施工时的分层厚度及碾压遍数
施工设备 |
每层铺填厚度(mm) |
每层碾压遍数 |
平碾 |
250〜500 |
6〜8 |
振动碾 |
250〜600 |
3〜4 |
_____羊足碾_____ |
200〜500 |
3〜4 |
4.2.4基坑开挖时应避免坑底土层受扰动,可保留约2Oomm厚 的土层暂不挖去,待铺填前再挖至设计标高。在碎石或卵石回填 层底部宜设置15Omm~300mm厚的砂层或铺一层土工织物。
4.2.5换填施工应注意基坑排水,不得在浸水条件下施工。
5. 1设 计
5. 1. 1刚性桩复合地基中的桩体宜釆用钢筋混凝土预制桩、灌注 桩等刚性桩。
5.1.2刚性桩应在吊装地基处理范围内布置。桩的中心与吊装 地基边缘的距离不宜小于桩径。
5. 1.3当软土较厚且布桩较密,或周边环境对挤土有要求时,宜 选用非挤土桩。
5.1.4选择桩长时宜使桩端穿过压缩性较高的土层,进入压缩性 相对较低的土层。
5.1.5桩距应根据吊装要求的复合地基承载力、土壤性质、施工 工艺等确定。釆用非挤土成桩工艺及部分挤土成桩工艺,桩间距 宜为(3〜5)倍桩径;釆用挤土成桩工艺的桩间距宜为(3〜6)倍 桩径。
5. 1.6桩顶和起重机械支垫物之间应设置垫层。垫层材料宜用 中砂、粗砂、级配良好的砂石或碎石、灰土等,最大砂石粒径不宜大 于30mm,垫层厚度宜取IoOrnm ~ 300mm。桩竖向抗压承载力 大、桩径或桩距大时应取高值。
5.1.7复合地基承载力特征值应通过复合地基竖向抗压载荷试 验或综合单桩竖向抗压荷载试验和桩间土地基竖向抗压荷载试验 确定。复合地基承载力特征值初步设计时,可按下列公式计算:
D
Λψk=m 才+p(l-m)∕^sk (5. 1. 7-1)
m = d2∕dl (5. 1.7-2)
式中:人Pk——刚性桩复合地基承载力特征值(kPa);
・12・
m——复合地基置换率;
Ra——单桩竖向抗压承载力特征值(kN);
AP---单桩截面积(m,);
β—桩间土地基承载力修正系数,宜综合复合地基中桩 间土地基实际承载力和复合地基破坏时桩间土地 基承载力发挥度,结合工程经验取值;无地区经验 时,可取0. 8;
f A——桩间土地基承载力特征值(kPa);
d--桩体直径(m);
dc——单根桩分担的地基处理面积的等效圆直径(m)。
5.1.8 刚性桩的单桩竖向抗压承载力特征值应通过现场载荷试 验确定。初步设计时可按式(5. 1. 8-1)计算桩周土和桩端土的抗 力可能提供的单桩竖向抗压承载力特征值,并应按式(5. 1. 8-2)验 算桩身承载力。其中V可取0.33〜0.36,灌注桩或长桩时应取低 值,预制桩应取高值。
n
Ra = UP^qSIli + QPAP (5. 1. 8-1)
t=l
R"=ηfeA, (5. 1.8-2)
式中:JRa-单桩竖向抗压承载力特征值(kN);
WP---桩的周长(m);
<7s,——第Z层土的桩侧摩阻力特征值(kPa);
QP——桩端土地基承载力特征值(kPa);
Ii——桩长范围内第Z层土的厚度(m);
n——桩长范围内所划分的土层数;
η一桩体强度折减系数;
Λu——桩体抗压强度平均值(kPa)。
5.1.9当受力层范围存在软弱下卧层时尚应验算下卧层的地基 承载力。
5.2施
5.2.1各种成桩工艺应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》 JGJ 94的有关规定。
5.2.2挖土和截桩时应保护桩体及桩间土,不得造成桩体开裂、 桩间土扰动等。
5.2.3垫层铺设宜釆用静力压实的方法。
5.2.4当周边设施对变形有要求时,成桩过程应采取减少对周边 设施影响的措施。
6.1设 计
6.1.1当换填法、刚性桩复合地基法、平整压实法等地基处理方 法不能满足吊装作业要求或不能满足地下设施保护要求时,可釆 用桩基础法。
6.1.2桩应结合工程水文地质条件、荷载、邻近建(构)物的防护、 场地及环境条件等因素进行选型。在深厚饱和软土中不宜采用大 片密集有挤土效应的桩基。
6.1. 3桩顶嵌入承台内的长度不宜小于50mm,混凝土桩桩顶 纵向主筋应锚入承台内,其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋 直径。
6.1.4桩基钢筋混凝土承台的受弯、受剪、受冲切计算应符合 现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定,局部 受压应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的 规定。
6.1.5桩基承台的构造,除满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力的要 求外,尚应满足下列要求:
1边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径或边长,且 桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm;
2承台的最小厚度不应小于500mm;
3矩形承台的配筋,其钢筋应按双向均匀通长布置,钢筋直 径不宜小于IOmm,间距不宜大于200mm;
4承台混凝土强度等级不应低于C20;纵向钢筋的混凝土保 护层厚度不应小于70mm,当有混凝土垫层时,不应小于50mm, 且不应小于桩头嵌入承台内的长度。
6.2 施
6.2.1成桩工艺应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定。
6.2. 2挖土和截桩时应对桩体及桩间土进行保护,不得造成桩体 开裂、桩间土扰动等。
6. 2. 3承台混凝土应一次浇筑完成,混凝土浇筑宜釆用平铺法。
6. 2. 4起重机械作业前,承台的混凝土强度应达到设计强度。
7. 1 设 计
7.1. 1吊装地基采用平整压实法时,应通过试验来确定吊装地基 的处理效果。
7.1.2吊装地基压实需要填土时,填料可选用粉质黏土、粉土、灰 土、粉煤灰、砂土或碎石土等,并应满足下列要求:
1以碎石土作填料时,其最大粒径不宜大于50mm;
2以粉质黏土、粉土作填料时,其含水量宜为最优含水量;
3不得使用淤泥、耕土、冻土、膨胀土等土料;
7.1.3 平整压实法处理的吊装地基,应根据碾压机械的压实性 能、地基土性质、密实度和压实系数等,并结合现场试验确定碾压 方式和碾压遍数。
7.2施 工
7.2.1平整压实法宜根据表7.2. 1选用地基处理所用机械。
表7. 2. 1平整压实法机械选用表
______土壤类型______ |
施工机械 |
非黏性土 |
平碾、气胎碾、振动碾 |
其他土 |
平碾、气胎碾、羊足碾 |
7. 2.2平整压实法地基的施工应符合下列规定:
1压实或填料前,应清除表层耕土、植被等不符合要求的 土层;
2压实填土施工过程中,应釆取防雨、防冻措施,防止粉质黏 土、粉土等填料受雨水淋湿或冻结;
3碾压方向应从地基的两边逐渐压向中心,每次碾压应有
15Omm〜20Omm的重叠;
4需回填时,同一水平层,应采用同一填料。
7.2.3 碾压完成后地基的平整度和坡度应满足起重机械作业 要求。
7.2.4平整压实法地基应经过载荷试验,满足承载要求后方可 使用。
7. 2.5吊装地基检验合格后,应及时进行吊装作业。
8.0.1铺垫法宜釆用钢板、路基箱或道木等,使用前应对铺垫物 进行检查,符合要求后方可使用。
8.0.2铺垫物边缘到吊装地基边缘的距离应满足下式要求:
W > ztan^ (8. 0. 2)
式中:3—铺垫物边缘到吊装地基边缘的距离(m);
Z——换填层的厚度(m);
θ—换填层(材料)的压力扩散角(°)。
8.0.3铺设钢板或路基箱时,其间距不宜大于100mm。
8.0.4铺垫后的铺垫物表面应齐平,坡度满足起重机械作业 要求。
8.0.5铺垫物采用路基箱时,可铺设在吊装地基表面之上,也可 以埋设在吊装地基中。采用埋设方法时,路基箱表面宜和吊装地 基表面齐平。
8.0.6必要时路基箱可铺设多层或在钢板上铺设路基箱。
9.0.1吊装地基宜避开隐蔽设施,无法避开时应采取保护措施。
9.0.2保护措施应满足隐蔽设施的强度和稳定性要求。
9.0.3吊装地基涉及的隐蔽设施宜釆用下列保护措施:
1平铺的非脆性材质地下管道宜釆用在地下管道上方铺垫 沙包、竹排等材料的保护方法。
2垂直于地面的非脆性材质地下管道宜釆用管口封闭后用 沙包绕管道圆周方向进行包裹的保护方法。
3脆性材质地下管道宜在吊装完成后再施工。已施工脆性 材质地下管道宜采用砌墙隔离的保护方法,
4阴井宜采用沙袋、沙填充的保护方法。
5沟渠宜采用沙袋、沙或碎石填充的保护方法。对于吊装期 间正常使用的沟渠,应在沙袋、沙或碎石填充前埋设导流管,导流 管宜釆用钢管。
6地下电缆宜釆用隔离或包裹的保护方法,并应满足:
1) 电缆釆用隔离保护时,在电缆位置的两侧铺设沙、土等, 高度应超过电缆顶部15Omm,然后铺设钢板或路基箱;
2) 电缆采用包裹保护时,可根据现场条件釆用混凝土槽包 裹、沙体包裹和钢管包裹等形式,包裹的长度宜比地基处 理范围长50Ommo
7吊装地基范围内的设备、管架等基础宜在吊装完成后再施 工。已施工的设备、管架等基础宜釆用在螺栓上设置钢管保护套 的保护方法。
9.0.4吊装地基涉及的隐蔽设施保护可釆用本标准附录C的 方法。
9.0.5机械开挖基坑前,应确认地下管道、电缆等隐蔽设施的位 置、埋深和规格等。机械开挖地下隐蔽设施时应在地下隐蔽设施 周边保留不小于20Omm的原土。
10.0.1在吊装地基处理前应掌握隐蔽工程情况,并制订相应的 保护措施后方可施工,并有专人在现场监控。
10.0.2吊装地基处理时,应对邻近的建(构)筑物和桩基等进行 监测,必要时釆取保护措施。
10.0.3吊装地基处理后,吊装地基周围施工不应影响吊装地基。
否则应对吊装地基采取保护措施。
10.0.4起重机械站位前应对地基的平整度和坡度进行复测,并 满足起重机械的使用要求。不满足要求时应进行找平处理。
10.0.5在设备吊装前应对吊装地基进行检查,满足要求后方可 吊装。在吊装过程中应有专人对吊装地基进行监控。
10.0.6多次吊装的地基,在每次吊装前,应对地基的平整度和坡 度进行测量,沉降超过相应要求的应进行找平处理。
ii.o.i吊装地基处理后应提供地基处理过程资料,且应包括下 列内容:
1吊装地基处理尺寸;
2开挖后基底情况;
3隐蔽设施保护情况;
4回填情况;
5吊装地基检测记录等。
11.0.2吊装地基釆用换填法、平整压实法、刚性桩复合地基法处 理时,表面平整度偏差值不宜大于30mmo
11.0.3吊装地基的坡度应执行起重机械操作说明书对地基坡度 的要求。
11. 0. 4刚性桩复合地基法和桩基础法处理的吊装地基应进行单 桩竖向抗压载荷试验。
11-0. 5换填法、平整压实法、刚性桩复合地基法处理的吊装地基 承载力检测宜釆用浅层平板载荷试验。
11.0.6在同一起重机械站位浅层平板载荷试验检测点不应少于 3个。
11.0.7相同地质条件、相同处理方法的吊装地基,可釆用抽样检 测的方法。抽样检测位置应按下列要求综合确定:
1抽样检测点宜随机和有代表性分布;
2重要吊装位置;
3局部岩土特性复杂可能影响处理质量的部位;
4地基处理出现异常情况的位置。
11.0.8浅层平板载荷试验应釆用分级加载的形式,加载分级不
应小于4级。最大加载量不应小于吊装对地压力值的2倍。
11.0.9单桩载荷试验应符合现行行业标准《建筑基桩检测技术 规范》JGJ 106的有关规定。
11.0.10浅层平板载荷试验应符合现行行业标准《建筑地基检测 技术规范》JGJ 340的有关规定。
A.0.1岩土可分为碎石土、砂土、粉土、黏性土和人ZE填土等。
A.0.2碎石土为粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%的土。 碎石土可按表A. 0. 2分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾。
表A. 0.2碎石土的分类
土的名称 |
颗粒形状 |
粒组含量 |
漂石 块石 |
圆形及亚圆形为主 棱角形为主 |
粒径大于20Omm的颗粒含量超过全重50% |
卵石 碎石 |
圆形及亚圆形为主 棱角形为主 |
粒径大于20mm的颗粒含量超过全重50% |
圆砾 角砾 |
圆形及亚圆形为主 棱角形为主 |
粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50% |
注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定.
A. 0.3 砂土为粒径大于2mm颗粒含量不应超过全重50%、粒径 大于0. 075mm的颗粒应超过全重的50%的土。砂土可按表
A. 0. 3分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂。
表A. 0.3砂土的分类
土的名称 |
_________粒组含量_________ |
砾砂 |
粒径大于2mm的颗粒含量超过全重25%〜50% |
粗砂 |
粒径大于0. 5mm的颗粒含量超过全重50% |
中砂 |
粒径大于0. 25mm的颗粒含量超过全重50% |
细砂 |
粒径大于0. 075mm的颗粒含量超过全重85% |
____粉砂 |
粒径大于0. 075mm的颗粒含量超过全重50% |
注:分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定,
A.0.4黏性土塑性指数Λ>应大于10,可按表A.O. 4分为黏土、 粉质黏土。
表Λ.0.4黏性土的分类
塑性指数IP |
______土的名称______ |
∕p>17 |
_____________∣⅛±_____________ |
10<7p≤17 |
粉质黏土 |
注:塑性指数由相当于76g圆锥体沉入土样中深度为IOmm时测定的液限计算
而得.
A. 0.5 粉土介于砂土和黏性土之间,塑性指数、小于或等于10 且粒径大于0.075mm的颗粒含量不应超过全重的50%。
A.0.6淤泥为在静水或缓慢的流水环境中沉淀,并经生物化学 作用形成,其天然含水量应大于液限、天然孔隙比大于或等于1.5 的黏性土。当天然含水量大于液限、天然孔隙比小于1. 5但大于 或等于1. 0的黏性土或粉土应为淤泥质土。
A.0.7红黏土为碳酸盐岩系的岩石经红土化作用形成的高塑性 黏土,其液限宜大于50%。
A.0.8人工填土根据其组成和成因,可分为素填土、压实填土、 杂填土、冲填土。素填土为由碎石土、砂土、粉土、黏性土等组成的 填土。压实填土为经过压实或夯实的素填土。杂填土为含有建筑 垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土为由水力冲填泥 砂形成的填土。
A.0.9膨胀土为土中黏粒成分主要由亲水性矿物组成,同时具 有显著的吸水膨胀和失水收缩特性,其自有膨胀率应大于或等于 40%的黏性土。
A.0.10湿陷性土为在一定压力下浸水后产生附加沉降,其湿陷 系数应大于或等于0. 015的土。
B.0.1吊装地基换填层底面总压力值应包括以下两部分:
1起重机械和支垫物对吊装地基表面的压力按压力扩散角 传递到换填层底面处的附加压力值;
2吊装地基换填层底面处土的自重压力值。
B. 0.2吊装地基换填层(图B. 0. 2)地基承载力计算应满足本标 准式(4. 1. 1)的要求。
图B. 0.2吊装基础换填层
1一履带或支腿等;2—支垫物;3一换填层1;4一换填层2;5一原土
B. 0. 3换填法吊装地基承载力计算和校核时应满足下列要求:
1换填法吊装地基承载力计算和校核应根据吊装现场的地 勘报告、吊装地基设计方案和设备吊装方案等资料;
2起重机械支垫物以上部件重量应包括起重机械本身重量、 超起配重重量、所吊设备重量、吊装机索具重量等;
3起重机履带前后端路基箱未被履带完全接触,且接触长度 大于路基箱履带长度方向尺寸的1/2,受压面积可按整个路基箱 计算;否则受压面积应按实际接触长度计算。
B.0.4在计算换填层(材料)的压力扩散角时,连续铺设的多个 支垫物宜以多个独立的基础进行考虑。
C. 0.1平铺的非脆性材质地下管道需采取保护措施时,可按图
C.0.1-1、图 C.0.1-2 进行保护。
(a)沙包铺垫保护方法一示意图
12 3 4
(b)沙包铺垫保护方法一示意图
1 2 3 4
1 2 3 4
(C)沙包铺垫保护方法二示意图
(d)沙包铺垫保护方法四示意图
图C. 0. 1-1沙包铺垫保护方法示意图
1—原土;2一地下管道;3一沙包;4—换填材料
1 2 3 4 5
(a)竹排或土工布铺垫保护方法一示意图
1 5 2 4 3
(B)竹排或土工布铺垫保护方法二示意图
图C. 0. 1-2竹排或土工布铺垫保护方法示意图
1 一换填材料;2一地下管道;3一竹排或土工布;4—沙或夯实的原土; 5—原土
C. 0.2垂直于地面的非脆性材质地下管道需采取保护措施时, 可按图C.0.2进行保护。
图C.O. 2沙包包裹保护方法示意图
1一换填材料;2一沙包;3一地下管道
C.O. 3 平铺的脆性材质地下管道需釆取保护措施时,可按图 C. 0.3进行保护。
图C. 0.3砌墙隔离保护方法示意图
1 —原土;2一回填材料;3垫层;4 -墙体; 5-地下管道;6—沙;7 -盖板
C. 0.4阴井可按图C.0.4进行保护。
图C.0.4阴井保护方法示意图
1 一阴井建筑体;2—管线;3一盖板; 4—沙;5—沙包;6一找平材料
C. 0.5沟渠可按图C. 0. 5进行保护O
4
3
图C. 0.5沟渠保护方法示意图
1一沟渠建筑体;2—导流管;3—沙等;4一找平材料
C.0.6电缆采用包裹保护方法时可按图C.0.6进行保护。
(a)混凝土包裹保护方法示意图
1 一回填材料;2—混凝土; 3—电缆;4—沙
(h)沙体包裹保护方法示意图
I 一回填材料;2—沙;3—电缆;
4―竹排或土工布隔层
(C钢管包裹保护方法示意图
1—电缆;2T口钢管;3—间隔焊接钢板
图C.0.6电缆包裹保护方法示意图
C.0.7方形基础可按图C. 0.7进行保护。
图C.0.7方形基础保护方法示意图
I-方形基础;2—基础螺栓;3—上部钢板;4一钢管;5一下部钢板
C.0.8圆形基础可按图C.0.8进行保护。
图C. 0.8圆形基础保护方法示意图
1—圆形基础;2-基础螺栓;3—上部钢板;4钢管;5一下部钢板
1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不 同的用词说明如下:
1) 表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词釆用“不应”或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词釆用“宜”,反面词釆用“不宜
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合…… 的规定”或“应按……执行”。
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《建筑桩基技术规范》JGJ 94
《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106
《建筑地基检测技术规范》JGJ 340
中华人民共和国国家标准
GB/T 51384 - 2019
条文说明
《石油化工大型设备吊装现场地基处理技术标准》GB/T 51384— 2019,经住房和城乡建设部2019年7月10日以第193号公告批 准发布。
本标准制定过程中,编制组对我国吊装地基现状进行了广泛 的调査研究,总结了我国吊装地基实践经验,并广泛征求了各方面 的意见。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本 标准时能正确理解和执行条文规定,《石油化工大型设备吊装现场 地基处理技术标准》编制组按章、节、条顺序编制了本标准的条文 说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行 了说明。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅 供使用者作为理解和把握标准规定的参考。
2. 1 术语............................................................(44
1.0.1吊装作业是高风险的作业,随着设备吊装重量的增加和起 重机械的大型化,吊装地基处理的安全性、经济性在大型设备吊装 施工环节中占有愈加突出的重要位置。鉴于吊装地基在施工过程 中具有临时性特点,吊装地基若完全按照永久性地基基础设计则 过于保守,会造成较大的浪费。通过提高吊装地基处理设计水平、 因地制宜地制订吊装地基处理方案,规范吊装地基的施工及检验, 以满足大型设备吊装的要求,并具有一定的经济效益和社会效益。
大型设备吊装现场地基主要涵盖起重机械站位及行走地基、 超起配重摆放地基、设备摆放地基等,具有临时性,用时短、处理深 度浅等特点,与永久地基相比,在满足承载力要求的情况下,可允 许一定的均匀沉降,适用条件相对宽松。
2. 1术 语
2.1.2大型设备吊装工程类型多,地域分布广,涉及的吊装地基 种类繁多,除岩土外,还可能涉及冻土、混凝土基础、码头等。
3.0.1吊装地基处理应根据现场地质条件和吊装要求选择适宜 方法,许多工程实践证明,当岩土工程条件较为复杂时,采用单一 的地基处理方法处理地基往往满足不了设计要求或造价较高,由 两种或多种地基处理措施组成的综合处理方法可能会达到较好的 处理效果。目前,大型设备吊装工程中常用的综合处理方法有:平 整压实法+铺垫法、刚性桩复合地基法+换填法、换填法+铺垫 法等。
3.0.2在吊装地基处理方案确定前,要研究掌握洋细的场地、岩 土工程资料,对一些非常规地质条件,主要包括冻土基础、码头和 桥梁混凝土基础、填海沙土基础等,可参考相似场地的地基处理经 验和使用情况,改进工艺和措施后达到较好地基处理效果。
3.0.3吊装地基地质或原地下处理情况不明且无资料可查时,为 保证安全应采取载荷试验方式进行,试验的方法可釆用浅层平板 载荷试验、静力触探试验、旁压试验等。
3.0.5为满足国家或地方对环保的日益严格要求,选择地基处理 方案时应充分考虑施工过程中产生的噪声、振动及换填材料等对 环境的影响。
3.0.6釆用地基处理新工艺、地质条件复杂、处理工程量较大,无 现有经验可参考时,为达到更好的经济性和安全性,在理论计算的 基础上,选定某个起重机械典型站位区进行处理,通过试验验证地 基处理方案的可行性、安全性,以便进行大面积推广和应用,达到 满足吊装要求,降低经济成本的目的。
3.0.7大型设备吊装现场地基处理方案应由专业技术人员负责 编制,并按文件管理程序审核和批准。大型设备吊装现场地基处 理方案编制和审批人员的资格和职责见表Io
表1吊装地基处理方案编制和审批人员的资格和职责
岗位 |
__________职 责 |
资 格 |
编制 |
|
工程师 |
校核 |
L校核地基处理匸艺; 2.校核地基处理计算书 |
工程师 |
审核 |
].审查地基处理工艺、流程;
|
高级工程师 |
批准 |
施工方案的最终确认、批准 |
企业技术负责人 |
4.1设 计
4.1.1吊装地基处理范围内浅层软土的深度不大时,可全部换填 处理;处理较深的软弱土层,换填上层软弱土层后,通常可提高持 力层的承载力,小于O. 5m承载力提高不明显,但换填基坑开挖过 深,常因地下水位高,需要采取降水措施;坑壁放坡占地面积大或 边坡需要支护,及因此易引起邻近地面、管网、道路与建筑的沉降 变形破坏;再则施工土方量大、弃土多等因素,常使处理工程费用 增高、工期拖长、对环境的影响增大等。因此,换填法的处理最大 深度通常控制在3.0m以内较为经济合理。
4.1.2换填层设计为满足吊装地基的承载力和变形要求,首先换 填层能换除吊车支垫物下直接承受吊车荷载的软弱土层,代之能 满足承载力要求的换填层;其次荷载通过换填层的应力扩散,使下 卧层顶面受到的压力满足小于或等于下卧层承载能力的条件;再 者地基持力层被低压缩性的换填层代换,能大大减少地基的沉降 量。因此,合理确定换填层厚度是换填法设计的主要内容。
对需换填的软弱土层,首先应根据垫层的承载力确定基础的宽 度和基底压力,再根据垫层下卧层的承载力,设置换填层的厚度。 4.1.4受起重机械重心的影响,履带或支腿下的支垫物会出现受 压不均衡的现象;起重机械在吊装或行走时,还会产生动载。在吊 装地基的验算中,以偏载和动载综合系数K加以考虑,取值原则 为:①起重机械固定位置作业,且偏载较小时,宜取较低值;偏载较 大时宜取较高值。在吊装方案设计时,可通过调整超起配重量来 降低偏载情况。②起重机械在行走时,动载较大,偏载和动载综合 系数宜取较高值。
4.1.8块石是岩石经爆破后所得形状不规则的石块,是不成形的 石料,处于开采以后的自然状态,俗称毛石。作为回填材料时粒径 大于20Omm的颗粒含量需超过全重50%,。塘渣是风化石和土的 混合物,粒径大于40mm的颗粒含量大于30%。
4.2 施 工
4.2.2换填法的施工参数可根据回填材料、施工机械设备及设计 要求等通过现场试验确定,以求获得最佳密实效果。对于存在软 弱下卧层的回填层,可针对不同施工机械设备的重量、碾压强度、 振动力等因素,确定底层的铺填厚度,使之既能满足该层的压密条 件,又能防止扰动下卧软弱土的结构。
4.2.4换填层下卧层为软弱土层时,因其具有一定的结构强度, 一旦被扰动则强度大大降低,变形大量增加,将影响到换填层及起 重机械的安全使用。通常的做法是,开挖基坑时应预留厚约 20Omm的保护层,待做好换填垫层的准备后,对保护层挖一段即 用换填材料铺填一段,直到全部完成换填。
5.1 设 计
5.1.5 桩长范围内有饱和粉土、粉细砂、淤泥、淤泥质土层,为防 止施工发生窜孔、缩径、断桩,减少新打桩对已打桩的不良影响,宜 釆用较大桩距。
5.1.6桩顶和起重机械支垫物之间设置的垫层在复合地基中具 有如下作用:
(1) 保证桩、土共同承担荷载,是复合地基形成的重要条件;
(2) 通过改变垫层厚度,调整桩垂直荷载的分担,通常垫层越 薄桩承担的荷载占总荷载的百分比越高;
(3) 减少基础底面的应力集中。
5.2 施 工
5.2.4饱和软土地层采用挤土桩施工时,可以釆取较长间隔时间 跳打、由中间往两侧施工等办法,减小超静孔隙水压力升高对成桩 质量和周边设施的影响。必要时在饱和软土层中插塑料排水板或 打设砂井等竖向排水通道,促使超静孔隙水压力消散。施工中加 强对相邻已施工桩及施工场地周围环境的监测。
6. 1 设 计
6. 1. 1桩基础虽然是一种可靠性较高的地基处理方式,但因为其 施工难度和成本均较高,仅在特殊情况时才釆用,如沿海地区表层 深厚饱和软土地基,跨越已有设施尤其是正在运行的生产设施,需 对已有设施进行防护等。
6.1.2基桩优先选用施工现场使用的桩型,吊装场地地基桩施工 可与工程桩同步施工,减少施工对周边建(构)筑物的影响,减少交 叉作业并节约成本。常用桩型有钢筋混凝土预制方桩和预应力混 凝土空心桩等混凝土预制桩、湿作业成孔灌注桩和干作业成孔灌 注桩等混凝土灌注桩、钢管桩等。
在饱和软土中釆用挤土桩,如设计和施工不当,会产生明显的 挤土效应,损坏邻近建筑物和其他设施。因此在设计时,应考虑沉 桩施工对邻近桩的偏位和上浮,建(构)筑物和地下管线变形等不 利影响,采取合理的桩型、布桩密度和方式、施工流水和防止措施, 例如釆用非挤土的灌注桩、取土植桩、设置防挤孔等措施减少挤土 对周边环境的影响。
6.1. 3桩顶嵌入承台及桩顶主筋锚入承台,可形成介于皎接与刚 接之间的连接方式,既可传递剪力,也可传递一部分弯矩。桩顶嵌 入承台过多,则将降低承台有效高度,承台的受力性能及经济性均 较差。
7.1 设 计
7.1.1平整压实表层或填土层底面下卧层的土质,对压实填土地 基的变形有直接影响,施工前,首先应查明并清除场地内对压实处 理不利的耕士和软弱土层。压实设备选定后,应在现场通过试验 确定填料的虚铺厚度和压实的遍数,取得必要的施工参数后,再进 行压实施工,以确保压实填土的施工质量。
7.1.2由于本标准规定吊装地基的表面平整度偏差值不宜大于 30mm,以碎石土作填料时,需控制其最大粒径,保证平整压实后 吊装地基的表面平整度满足起重机械站位要求。结合吊装地基处 理经验,碎石土最大粒径不宜大于50mm。
7.2 施 工
7.2.1使用气胎碾作为施工机械时土料处于应力状态的时间比 其他碾压施工机械长,压实效果好,可适当增加压实厚度和减少碾 压遍数。
7.2.2对于黏性小的沙土,平整压实施工前表层可回填一层灰 土、红黏土等结合度较好的材料。
7.2.5平整压实法处理的地基容易受雨雪侵蚀的影响,处理完成 检验合格后,应及时组织吊装作业,或采取有效措施保证吊装地基 质量。
8.0.4吊装地基的平整度和坡度对起重机械的作业安全产生很 大影响。起重机械站位于铺垫物上方,铺设时应保证铺垫物表面 齐平,满足起重机械对平整度和坡度的要求。在不满足时,可在铺 垫物下方用颗粒直径小于Omnl的沙、灰土、碎石等材料找平。
8.0.6在码头、桥梁等场地上使用起重机械,受场地承载力的限 制,并无法加固处理时,可釆用铺设多层铺垫物的方法,扩大支撑 面积,减小对码头、桥梁等设施的压强。也可用于吊装地基承载力 较好,釆用多层支垫物即可满足吊装要求的情况。
9.0.3本条规定了对吊装地基涉及的隐蔽设施宜釆用的保护措 施,其说明如下:
(1) 地下管道材质分非脆性材料和脆性材料。非脆性材料是 指在外力作用下(如拉伸、冲击等),虽然产生较显著变形而不被 破坏的材料,包括低碳钢、合金钢、铜、铝合金等;脆性材料是指在 外力作用下,仅产生很小的变形即被破坏断裂的材料,包括铸铁、 陶瓷、玻璃、塑料、混凝土等。
(2) 非脆性材料地下管道管顶到吊装地基底面距离大于 500mm,且地下管道强度和稳定性满足要求,土质较硬时可以不 釆取保护措施。
(3) 非脆性材质的地下管道在基底分布比较密集,釆取保护措 施困难时,可釆用灰土垫层、三合土垫层等抬高地基基底标高。
(4) 地下管道釆用砌墙隔离的保护方法时,盖板一般采用钢筋 混凝土预制板、路基箱或钢板等强度大的材料。釆用钢板作为盖 板时,可在钢板下铺设一定数量的型钢,增加钢板稳定性和强度。
(5) 阴井、沟渠用沙或沙袋填充后,在铺设路基箱前还可以先 铺设钢板.提高保护效果。
9.0.5机械开挖地下管线时按要求保留一部分原土避免损伤地 下管线;如果需将地下管暴露,对材质等情况进行确认,一般釆用 人工开挖的方法。
io. o. 1吊装地基处理需进行全程监控,并对处理过程进行记录, 包括文字记录和影像记录等。换填法地基处理文字记录内容可参 考表2。
表2地基处理过程控制单
XX吊装项目部 |
地基处理过程控制单 |
编号:XX | ||
施工单位 | ||||
吊装地基所在装置名称 | ||||
施工过程控制记录 | ||||
序号 |
施工过程记录内容 |
确认与审核 | ||
01 放线 |
经更新且双方确认完毕,更新后的图纸编号 为___ |
施工单位确认 | ||
吊装质量负责人 确认 | ||||
02 开挖 |
I-开挖面积完全符合图纸要求。
经更新且双方确认完毕,更新后的图纸编号 为______。
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施工单位确认 | ||
吊装质量负责人 确认 |
续表2
XX吊装项目部 地基处理过程控制单 编号:XX
施工单位
吊装地基所在装置名称
施工过程控制记录 | |||
序号 |
施工过程记录内容 |
确认与审核 | |
03 隐蔽设 施保护 |
1.对地下管道等隐蔽设施采取了保护措施 |
施工单位确认 | |
吊装质量负责人 确认 | |||
04 块石回 填压实 |
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施工单位确认 | |
吊装质量负责人 确认 | |||
05 找平层 回填 夯实 |
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施工单位确认 | |
吊装质量负责人 确认 |
10.0.2地基处理的每个环节均需按照地基处理方案进行,并进 行地基处理的过程监控,每个处理环节合格后方可进行到下一环 节的地基处理,换填法地基处理流程可按图Io 10.0.5尽管在吊装地基处理完成后进行了验收,但为了确保吊 装的安全,在正式吊装前,需进行试吊,再次检查地基情况。
图1地基处理流程图
11.0.7重要吊装位置包括起重机械带载行走的吊装位置、偏载 较严重的吊装位置、所吊设备重量较大的吊装位置等。
11.0.8吊装对地压力值考虑了偏载和动载综合系数。
B.0.1-B. 0.3 以DEMAG CC8800型125Ot级履带式起重机地 基为例,具体说明换填法吊装地基承载力计算和校核。
(1)基本数据。
1) 125Ot级履带式起重机工况为主臂超起工况,起重机质量 Fl =1050t,超起配重质量F2 =200t;被吊设备质量F3 = 540t(包 括吊装索具),则支垫物即路基箱以上部件重量为:
Fk = (Fi + F? + F3) X 9. 8
= (1050+200 + 540)×9. 8
= 17542(kN)
式中:Fk——起重机械支垫物(此处为路基箱)以上部件的重量 (kN)o
2) 1250t级履带式起重机两条履带下共铺设路基箱数量n = 14块,设置时路基箱横铺。单块路基箱长度α = 7m,单块路基箱 宽度c = 2. Im,每块路基箱质量Fm = 8t,则:
① 单条履带下路基箱构成的支垫物的长度:
Z = CXn/2 = 2. 1×14∕2=14. 7(m)
式中/——起重机械支垫物底面长度(m),此处为单条履带下路 基箱构成的支垫物的长度。
② 单条履带下路基箱构成的支垫物的宽度:
6 = α = 7(m)
式中,——起重机械支垫物底面宽度(m),此处为单条履带下路 基箱构成的支垫物的宽度。
③ 起重机械支垫物底面面积:
A = α×c×w = 7×2. 1X14 = 205. 8(mz) 式中:A——起重机械支垫物底面面积(m2),此处为路基箱底面总 面积。
④起重机械支垫物重量:
Gk = Fm×∏×9. 8 = 8×14×9. 8=1097, 6(kN) 式中:Gk—一起重机械支垫物重量(kN),此处为路基箱总重量。
3) 吊装站位地基换填层的厚度z=2. 5m,其中块石回填厚度 z∣=2.3m,其上用碎塘渣铺垫压实,厚度z2=0. 2mo块石压实密 度为(O,=1. 7t∕m3,碎塘渣压实密度为(O2 = 1. 8t∕m3 O
4) 吊装地基底部的承载力特征值∕ak = 78. 4kPao
5) 吊装地基底部为红黏土,含水比αw>0.8O
6) 吊装地基底面以下土的重度λ = 1.4t∕m3o
7) 起重机在吊装过程中不行走,同时在超起配重的作用下路 基箱受力较均匀,偏载和动载综合系数K = I.2。
(2) 起重机械支垫物底面处的压力值Pk计算:
P -K(Flt+Gl<)
Pk - A
=L 2X (17542 + 1097. 6)
205. 8
RlO8. 69(kPa)
式中:Pk——起重机械支垫物(此处为路基箱)底面处的压力值 (kPa);
K 偏载和动载综合系数。
(3) 确定换填层(材料)的压力扩散角。值:
1) 按单块路基箱计算z/£值:
z∕t=z∕c = 2. 5/2. 1⅜1. 19
式中:z——换填层的厚度(m);
t——基础压力扩散角计算宽度,此处为单块路基箱宽度 (m) o
2) 根据表4. 1. 2查得换填层(材料)的压力扩散角。值为30°。
(4) 吊装基础换填层底面总压力值计算:
PZ + JDCZ = (6+2Ztan0)(∕ + Ltan0) + (z'+旳)X9. 8
=__________7X 14. 7X(108. 69-0)__________ ,
一 (7 + 2X2. 5Xtan30°)(14. 7 + 2 X 2. 5 Xtan30°)十
(1. 7X2. 3 + 1. 8X0. 2)X9. 8
2106. 17(kPa)
式中:R——换填层底面处的附加压力值(kPa);
P„—换填层底面处土的自重压力值(kPa);
Pk——起重机械支垫物底面处的压力值(kPa);
R——起重机械支垫物底面处土的自重压力值(kPa),此处 取 OkPa;
I——起重机械支垫物底面长度(m),此处为单条履带下路 基箱构成的支垫物的长度;
b——起重机械支垫物底面宽度(m),此处为单条履带下路 基箱构成的支垫物的宽度;
Z--换填层的厚度(m);
θ——换填层(材料)的压力扩散角(°);
Zl--块石回填厚度(m);
z2--碎塘渣回填厚度(m);
0——块石压实密度(t∕m3);
P2——碎塘渣压实密度(t∕m3) O
(5) 地基承载力修正值计算:
1)换填底面以上土的加权平均重度计算:
ym = (Pl Zl ÷l02≈2)∕z
=(1. 7X2. 3 + 1. 8X0. 2)/2. 5
21. 71(t∕m3)
Rl6. 76(kN∕m3)
式中:4——换填底面以上土的加权平均重度(kN∕m3)o
2)修正后的地基承载力特征值计算:
‰ = ∕ak + y(⅛~3) + yn,(⅛ — 0. 5)
= 78. 4+0X (1.4 X 9. 8)X(6 —3) +
1. 2X16. 76X(2. 5 — 0. 5)
= 118. 62(kPa)
式中:——修正后的地基承载力特征值(kPa);
∕ak——地基底部的承载力特征值(kPa);
加——起重机械支垫物宽度地基承载力修正系数,查表
4. 1. 6 为 0;
*——换填深度地基承载力修正系数,査表4. 1.6为1.2;
7——换填底面以下土的重度(kN∕m3);
‰——换填底面以上土的加权平均重度(kN/m3);
b——起重机械支垫物底面宽度(m),此处为单条履带下路 基箱构成的支垫物的宽度;此处取6m;
h—换填深度,此处与换填层的厚度Z相同(m)。
(6)结论:
Fz + Pra<∕az
吊装地基符合起重机吊装要求。
c.o.i采用沙包铺垫保护方法时,地下管道顶部可留原土层,也 可不留原土层。在地下管道较浅时,为保证吊装地基处理深度和 处理效果,地下管道顶部可不留原土层。
统一书号:155182 0575
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