浅谈大型履带吊车在混凝土地面上的地基处理方法

任旭鹏 梁昊

【摘要】大型履带吊车在石油炼化装置内进行吊装作业时，常常行走和站位于混凝土地面上，吊车本身自重较大，加上吊物和超起配重重量，整体重量往往达到千吨级，对混凝土地面的承载能力是巨大的考驗。为了保证吊装的安全性，我们将采用多种手段来鉴别混凝土地面是否满足承载要求，在不能满足吊装要求的情况下我们应该如何做来满足吊装要求。

【关键词】履带吊车；承载力；混凝土地面

1 引言

随着石油石化炼厂生产装置的不断运行，设备呈现出老化现象，每经过几年需要进行更换或改造，提高生产效率节约能源。装置检修过程中常遇到新增大型设备如塔器、反应器等，规格尺寸大，重量大，吊装高度高，需采用大型履带吊车进行安装施工，常见的大型履带吊车主要有400t履带吊、630t履带吊、750t履带吊、1000t履带吊甚至1350t和1600t履带吊。它们自重都非常大，加上设备重量以及超起配重重量，整个吊装机械系统将达到千吨级，虽然履带下方都铺设专用路基箱，减小了对地面的压强，但是单位面积上的压力还是非常大，有时甚至达到20t/m2。混凝土地面本身强度确实很大，抗压能力强，但是装置的地面在设计之初并未考虑日后是否会站大型履带吊车，地下的设施和基础是否能承受巨大的压力，历经多年地面下是否出现空隙，地面施工质量也是值得怀疑的，等等，种种不利条件，我们在地表是观察不到的。更何况吊车在行走过程中势必要产生动载，混凝土地面对振动式的压力承载力不足，很容易压裂，局部下沉，导致严重后果。本文我们讨论一下大型履带吊车吊车站位于混凝土地面时，地面的处理方法。

2检验混凝土地面承载力方法

2.1 方法一：钻孔观察法

该方法主要用于观察地下是否存在隐藏的较大孔洞或间隙，以及混凝土地面下土质结构形式、密实程度。

主要操作方法是：在吊车行走路线上，履带所经过的区域，每隔3～5m，钻φ100mm深度不小于1.5m的孔，用手电筒照射，观察混凝土层的厚度、土质结构是否密实，是否存在孔洞和间隙，根据观察的清晰度可适当扩大孔的直径。得到数据后再进行地基承载力计算。

2.2 方法二：承载试验法

该方法采用在地面上做地基承载力试验，可直接测得地面承载力。

主要操作方法是：制作与地面接触面积为1m×1m的承载支座，在支座上加配重，配重可加到20t以上，若考虑到吊车行走时产生的动载，我们可以加到30t配重，静载试验至少进行48小时，观察地面是否损坏或下沉，若完好无损则表示该处地面满足吊车站位要求。根据吊车行走长度，每隔3～5m进行试验。

3 常见障碍物和地下设施处理方法

3.1 生产用井

吊车行走路线上或附近有时存在多口生产用井，常见的有污水（油）井、阀门井、消防井等等。凡是在吊车路基箱周围3m以内的范围内的井要全部进行处理，防止因为巨大压力，井壁坍塌，吊装安全产生隐患。

阀门井和消防井处理方法：井内主要是阀门，用于管线的开启与关闭，有时由于积水导致井内存有大量雨水不能排出，因此需用排水泵将水排出再用沙袋将井填满填实。

污水（油）井处理方法：井内主要是污水或污油，在井下流动，如果用沙袋填满，就堵住污水的正常流动了，对装置生产产生影响。我们主要是预防井的上半部内壁的坍塌，因此我们可以在井下制作个支架，支架座于井底，支架上方铺垫沙袋至井口，下方的液体可以正常流动。

3.2 地下管线

地下管线和电缆要妥善保护，若保护不好有毒有害的液体气体泄露，影响范围广，性质恶劣。虽然管线自身有一定的承载能力，但是我们必须将管道所受的压强减小到最低，不能寄予管线自身的承载力上。处理方式可参考以下几种：

3.2.1 管线两侧加设混凝土桩

为了避免管线受压力而破坏，现考虑管线不受力，方法如下：先将管线处两侧的土清除，在管线的两侧制作长方体桩，每个桩制作的长宽高根据管线位置和履带宽度而定，每侧履带所在桩的位置顶部铺设厚钢板，钢板的顶部跟平整后的路面一致，最后上部铺设路基箱，保证主要由桩受力，所以只要保证桩不下沉即可，处理方法示意图如下图：

桩由卵石以及混凝土浇筑而成，具体制作方法为：先铺设卵石300mm，然后浇筑混凝土灌缝，接着再铺设卵石300mm，浇筑混凝土灌缝，重复此工序，直到地表面。

3.2.2 管线两侧加设H型钢

在管线两侧用两条H型钢夹着管线，H型钢的高度要比管线直径大，并且下方要夯实结实，上表面与地表平齐，管线上方的土要取走，然后再铺设吊车专用路基箱，简单说就是在管线上方架设一个过桥。示意图如下图所示：

3.3排水沟

排水沟通常设置在路边或装置边缘上，用于防止积水。若吊车站于排水沟之上，若短时期占用，可将沟用沙袋填实，若长时期占用，可将沟的路线进行临时改道，防止积水。

参考文献

[1]矫永岩.550T履带吊车吊装场地路基施工设计方案[J].硅谷，2009（22）.

[2]JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范[S].

作者简介：任旭鹏（1986-），男，山东青岛人，工程师，2008年毕业于大庆石油学院过程装备与控制工程专业，现从事石油炼化、化工设备的吊装方案编制工作。