由燃气调压箱基础修复浅谈基础施工

上海奉贤燃气有限公司 周思君

2010年11月，公司接天然气供应部“关于某小区调压箱基础倾斜须修复”的报告，经技术人员现场踏勘和调阅竣工资料，整理出该调压箱的基本情况：型号为JEJ-600S，于2005年11月建成通气，通气时小区已建成约3年；2008年11月调压箱基础面板有不均匀沉降，箱体与基础分离，当时派施工人员用水泥砂浆涂抹缝隙修复外观，2010年 11月巡视人员发现该调压箱箱体与基础分离呈过大趋势，基础呈不水平，箱体目测已倾斜。

造成该调压箱箱体倾斜的情况比较典型，经过询问施工单位施工情况，发现调压箱基础施工没有统一规定，也没有质量验收标准，施工都只是凭经验施工。同时发现调压箱基础构筑物，就是调压箱下部、土体表面约20 cm厚度的混凝土面板。

调压箱及基础受力情况见图1。

图1 调压箱及基础受力分析

调压箱基础下部至管底部份均为开挖后重新回填的土，土体无法完全夯实。这使得这种调压箱基础部分比较薄弱，一旦面板下土体出现扰动或流失，土体无法承受基础自重，就会发生面板倾斜，从而带动箱体相应倾斜，而箱体内的调压零件部分受力于进出口燃气管道，与箱体沉降速度不一致，又会对调压零件管道造成一定的损坏(如箱体内法兰接口产生燃气泄漏)，所以，这种调压箱基础结构是不稳定的、有安全隐患的。

从受力分析图上看出，调压箱、箱体的重力载荷主要由面板基础、进出口燃气管道承担，当基础下部的土体沉降稳定后，基础面板和燃气管道及调压箱、箱体就达到了动态平衡。但是这种动态平衡是比较脆弱的，原因如下：

(1)新建小区由于缺土，小区绿化用土有外运土进行填高，土体并不会完全夯实。

(2)下部土体是受过扰动的土体，重新回填时，因为下部有进出口燃气管道及调压箱安装后，很难进行完全夯实。

(3)基础面板及燃气管道的沉降不一致，容易导致进出口法兰接口、调压箱内部支撑受应力，长时间会损坏调压箱进出接口。

(4)下部土体因未夯实或填土不实，抗外界影响能力差，如周边有下水管道管涌或雨水冲刷，流水容易沿基础周边进入土体将土冲刷走，时间一长很容易造成失稳。

该 JEJ-600S调压箱倾斜就是由于这些综合因素的影响而导致，之后经过论证，决定采取用铁楔将基础面板扶正，使面板水平；用C25细石混凝土灌入面板下，使土体加固密实，填实、夯实基础周边土体；修复箱体与调压箱基础之间的缝隙，逐步将调压箱箱体扶正。修复后派员密切监视调压站基础沉降情况，安全运行至今。

另外一小区的 JEJ-600S调压箱在燃气管道试压阶段，还未投入运行就产生了倾斜问题。当时正处黄梅天，奉贤地区多日降雨，雨水冲刷形成明显的导流渠，而恰巧是有导流渠的一侧，调压箱基础发生了倾斜。

为避免类似情况发生，经研究改进调压箱基础的施工方法，统一施工标准，改进的施工方案整理如下：

(1)根据管道施工图纸进行放样，开挖样洞。必须确定地下无其他管线及构筑物，特别是没有雨污水管等容易对调压箱基础造成失稳的危险因素；

(2)机械挖土方至“设计标高”以上15 cm，余下土方应由人工进行开挖至“设计标高”，不得超挖；

(3)开挖基础面必须挖至原状土。如原状土低于设计标高，应用碎石三渣填实、夯实；

(4)用人工夯夯实土体，然后浇注约5 cm厚的素砼，保养1~2 d；

(5)用全顺砌法砌调压箱基础(最底下一皮砖应砌并排两块)，根据燃气排管施工图纸确定预留孔大小及位置，预留孔位置应稍大，便于将燃气调压箱进出口弯管伸进基础内安装；

(6)支模浇注砖基最上部30 cm厚阶梯型C25混凝土，并应设置地脚螺栓，基础中部不浇注。待混凝土强度达到100%后方可拆模；

(7)将调压箱吊装就位于基础上，并用螺母将地脚螺栓与调压箱底板预留孔拧紧牢固；

(8)将预制好的调压箱进出口管道伸入预留孔内与调压箱进口镶接，镶接好后，管道下部必须用土填实。然后从调压箱箱体底往基础内填土，并逐层夯实。箱体内土表面浇注5 cm厚的素砼；

(9)向调压箱砖基础周边外填土并夯实，预留的调压箱进出口管及时与中压及低压街坊燃气管进行镶接(镶接前应对调压箱前后管道进行吹扫及清通)。

调压箱基础施工剖面见图2。

图2 调压箱基础施工剖面

经过近2年对采用新方法的小区调压箱基础的跟踪监测，均未发生倾斜等异常现像。