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[摘要] 电厂大型设备地基受到浸湿容易导致设备基础发生沉降，而配电室等重要设备对地基沉降又反映非常灵敏，一旦发生沉降会给电厂的正常运营、供电造成潜在的威胁。本文中，笔者以某电厂设备基础沉降为例，探讨采用桩托换加固的方法处理该电厂基础沉降问题，以期对大型电厂设备基础纠偏、加工方案的制定有所借鉴。
[关键字] 电厂设备 基础纠偏 加固施工 对策
[中图分类号]TM6 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-218-1
当前，随着我国生活、工业等用电规模的不断扩大，大型电厂设备的单机容量、体积、重量等也不断增加，这就对相应的设备基础提出了更高的要求。但是，在设备使用过程中仍然会出现设备基础发生倾斜或者是基础沉降的现象，这给电厂设备的正常运营提出了严峻的挑战。
1工程概况及事故原因概述
A电厂220KV配电室是以框架结构为主的建筑物，室内所有设备均采用筏板作为基础，基础长为60米、宽为8米，在设备基础垫层下铺设有0.9米后的四六灰土垫层，持力层为3米-6米厚的填土层，最下层为湿陷性黄土。A电厂在运行期间，配电室设备基础出现了沉降现象，从目前沉降情况来看，已经具有一定的危险性，如果不及时处理有可能会造成重大的安全事故。配电设备基础下压实素填土不均匀，再加上受到水浸作用，同时，还有大量的室外雨水从草坪深入地基中，下水管道堵塞以及附近坑道积水进入地基，造成了该设备基础出现沉降，且沉降不均匀，还呈现出了倾斜的发展态势。因此，为确保电厂的正常运行，采取加固措施处理地基，解决电厂基础偏斜及沉降问题。由于配电室空间所限，而且有高压设备，机械施工难度较大，采取人工挖孔扩头灌注桩的形式来进行施工，解决基础偏斜与沉降问题。
2基础纠偏加固施工方案分析
本文采取桩托换加固的方法处理该电厂基础沉降问题，具体的设计方案及施工流程如下：
2.1加固方案设计
由于该设备基础出现不均匀沉降，必须设计规范、完善的加固方案，才能够确保施工安全、施工能够达到预期的效果。
（1）方案确定。结合该项目的实际情况，首先要确保设备筏板地基不再继续沉降，在考察工程地质条件、现场施工条件以后，确定该工程采用人工挖孔扩头灌注桩的形式来加固、纠偏地基。选择的桩柱要穿过湿性的黄土层，并到达稳定层。采用壁厚为5mm的钢管插入到孔内，并在距孔下端2m左右的地方钻成花空，然后使用钢管逐步沉入，然后在撒水泥进行吸水之后，进行掏土。
桩的设计尺寸为桩径1000mm，桩长35米，在配电室下整个筏基周围布置桩数20根。采用地基基础托换技术，将20根桩身紧靠筏基的外边缘，同时，要从筏基底部处从桩顶侧向设计牛腿托换处理，用其承担配电室下整个筏基以及配电室设备的荷载。
（2）项目荷载分析。该项目的设备与筏基的荷载并不太大，但是，必须考虑到不同位置荷载的大小差异，比如，桩的长度主要是要考虑到湿性土层的厚度。在施工过程中，牛腿起到了重要的作用，牛腿的设计必须要综合考虑其抗剪、抗压、抗弯等受力情况，各种类型的力大小、方向不同，如果受力考虑出现问题，就会导致各桩牛腿的荷载出现错误，容易出现施工安全事故。同时，根据设备的重量、倾斜状况，要计算出各个桩牛腿应该分担的荷载大小，并根据计算结果选用恰当的配筋率。
（3）基础再次下降的防范措施。由于该项目已经出现了不均匀沉降，如果基础托换过程中混凝土收缩、缝隙处理不到位，仍然有再次发生沉降的危险。因此，为了避免桩基础施工过程中牛腿与筏板基础之间灌注的混凝土因为收缩现象出现缝隙造成基础下沉的现象发生，在进行桩基的浇注时，一定要在筏板基础和牛腿之间留有10厘米左右的空隙，然后在桩基施工48小时之后再采用无收缩、无膨胀灌浆材料进行后灌浆方式处理。同时，倾斜沉降的处理可以结合项目倾斜的实际情况，发生了不均匀沉降， 那么地脚螺栓的裸露部分将发生弯折或弯曲变形。此种情况的处理方法是： 根据螺栓直径的不同， 在其根部凿一凹槽， 深150～ 250mm，然后用火焊将螺栓分段烘烤成S形， 并于一侧加焊补强钢板。烘烤、施焊完毕， 使其自然冷却， 不得浇水冷却，最后用不低于C20细石混凝土填补凹槽。
2.2施工流程
该项目的具体施工流程如下：
（1）施工准备工作。在工程施工开始前，应做好施工准备工作，比如，确定水准点、沉降观测点、倾斜观测点。然后，在施工场所搭建施工安全通道、整理确定施工场地，放线确定施工区域、确定桩的具体位置、架设支架、安装应急照明设备鼓风机等，这些准备工作准备就绪以后，就可以开始施工。
（2）施工过程。完成前期的基础准备工作以后，开始对设备地基从四周进行挖掘，并在基础的地步装设牛腿，根据沉降情况调整桩身的中心位置和直径，然后继续深挖，在挖掘的过程中要注意校核孔的直径、垂直高度情况，当达到设计桩底标高以后再做扩大头，进行孔底清理；吊装钢筋笼，重点制作牛腿部位的钢筋，并进行安装、铺设，分层灌注至筏基的地步，清理筏基底与牛腿之间的空隙（采用掏土方式），控制厚度约为10cm左右，然后进行灌浆。注浆管采用高压注浆管，接头处应保证可承受2.0MPa 的压力；注漿后，应及时进行有效封孔，并且在泥浆搅拌时应进行充分搅拌，搅拌时间不小于五分钟；注浆过程中应时刻观察现场情况，以便控制注浆量与注浆压力；注浆完成后，应将桩上部切除，设备基础挑出部分的下部筋坐落在桩上，桩上部应焊接大直径钢筋两根，以增强桩与基础之间的连接力。
3施工过程中应该注意的问题
该工程未压实填土、湿性黄土基、水浸是导致设备地基发生沉降现象的主要原因，在完成桩托换之后一定要做好防水层的处理，并确保不会再次出现水浸现象，否则由于新、旧基础的差异，设备基础很有可能再次发生沉降，进而威胁到电厂设备的正常运行。此外，本文中选用的人工桩托换加固方法比较灵活，受外界空间的限制较小，适合电厂设备的基础沉降现象的处理。
参考文献
[1]闫素省.真空预压法在市政道路软基处理工程中的应用[J].科技资讯. 2009，（02） .
[2]卓仪.论桥梁维修加固补强措施[J].科技资讯. 2009，（09） .
[3]李丽华.锚喷支护在建筑基坑边坡支护中的应用[J].科技资讯. 2009，（08） .
[4]吴长敏，周亚驰.浅议毕节地区高层建筑深基坑边坡支护工程的成败[J].科技资讯， 2009，（09）.
[关键字] 电厂设备 基础纠偏 加固施工 对策
[中图分类号]TM6 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-2-218-1
当前，随着我国生活、工业等用电规模的不断扩大，大型电厂设备的单机容量、体积、重量等也不断增加，这就对相应的设备基础提出了更高的要求。但是，在设备使用过程中仍然会出现设备基础发生倾斜或者是基础沉降的现象，这给电厂设备的正常运营提出了严峻的挑战。
1工程概况及事故原因概述
A电厂220KV配电室是以框架结构为主的建筑物，室内所有设备均采用筏板作为基础，基础长为60米、宽为8米，在设备基础垫层下铺设有0.9米后的四六灰土垫层，持力层为3米-6米厚的填土层，最下层为湿陷性黄土。A电厂在运行期间，配电室设备基础出现了沉降现象，从目前沉降情况来看，已经具有一定的危险性，如果不及时处理有可能会造成重大的安全事故。配电设备基础下压实素填土不均匀，再加上受到水浸作用，同时，还有大量的室外雨水从草坪深入地基中，下水管道堵塞以及附近坑道积水进入地基，造成了该设备基础出现沉降，且沉降不均匀，还呈现出了倾斜的发展态势。因此，为确保电厂的正常运行，采取加固措施处理地基，解决电厂基础偏斜及沉降问题。由于配电室空间所限，而且有高压设备，机械施工难度较大，采取人工挖孔扩头灌注桩的形式来进行施工，解决基础偏斜与沉降问题。
2基础纠偏加固施工方案分析
本文采取桩托换加固的方法处理该电厂基础沉降问题，具体的设计方案及施工流程如下：
2.1加固方案设计
由于该设备基础出现不均匀沉降，必须设计规范、完善的加固方案，才能够确保施工安全、施工能够达到预期的效果。
（1）方案确定。结合该项目的实际情况，首先要确保设备筏板地基不再继续沉降，在考察工程地质条件、现场施工条件以后，确定该工程采用人工挖孔扩头灌注桩的形式来加固、纠偏地基。选择的桩柱要穿过湿性的黄土层，并到达稳定层。采用壁厚为5mm的钢管插入到孔内，并在距孔下端2m左右的地方钻成花空，然后使用钢管逐步沉入，然后在撒水泥进行吸水之后，进行掏土。
桩的设计尺寸为桩径1000mm，桩长35米，在配电室下整个筏基周围布置桩数20根。采用地基基础托换技术，将20根桩身紧靠筏基的外边缘，同时，要从筏基底部处从桩顶侧向设计牛腿托换处理，用其承担配电室下整个筏基以及配电室设备的荷载。
（2）项目荷载分析。该项目的设备与筏基的荷载并不太大，但是，必须考虑到不同位置荷载的大小差异，比如，桩的长度主要是要考虑到湿性土层的厚度。在施工过程中，牛腿起到了重要的作用，牛腿的设计必须要综合考虑其抗剪、抗压、抗弯等受力情况，各种类型的力大小、方向不同，如果受力考虑出现问题，就会导致各桩牛腿的荷载出现错误，容易出现施工安全事故。同时，根据设备的重量、倾斜状况，要计算出各个桩牛腿应该分担的荷载大小，并根据计算结果选用恰当的配筋率。
（3）基础再次下降的防范措施。由于该项目已经出现了不均匀沉降，如果基础托换过程中混凝土收缩、缝隙处理不到位，仍然有再次发生沉降的危险。因此，为了避免桩基础施工过程中牛腿与筏板基础之间灌注的混凝土因为收缩现象出现缝隙造成基础下沉的现象发生，在进行桩基的浇注时，一定要在筏板基础和牛腿之间留有10厘米左右的空隙，然后在桩基施工48小时之后再采用无收缩、无膨胀灌浆材料进行后灌浆方式处理。同时，倾斜沉降的处理可以结合项目倾斜的实际情况，发生了不均匀沉降， 那么地脚螺栓的裸露部分将发生弯折或弯曲变形。此种情况的处理方法是： 根据螺栓直径的不同， 在其根部凿一凹槽， 深150～ 250mm，然后用火焊将螺栓分段烘烤成S形， 并于一侧加焊补强钢板。烘烤、施焊完毕， 使其自然冷却， 不得浇水冷却，最后用不低于C20细石混凝土填补凹槽。
2.2施工流程
该项目的具体施工流程如下：
（1）施工准备工作。在工程施工开始前，应做好施工准备工作，比如，确定水准点、沉降观测点、倾斜观测点。然后，在施工场所搭建施工安全通道、整理确定施工场地，放线确定施工区域、确定桩的具体位置、架设支架、安装应急照明设备鼓风机等，这些准备工作准备就绪以后，就可以开始施工。
（2）施工过程。完成前期的基础准备工作以后，开始对设备地基从四周进行挖掘，并在基础的地步装设牛腿，根据沉降情况调整桩身的中心位置和直径，然后继续深挖，在挖掘的过程中要注意校核孔的直径、垂直高度情况，当达到设计桩底标高以后再做扩大头，进行孔底清理；吊装钢筋笼，重点制作牛腿部位的钢筋，并进行安装、铺设，分层灌注至筏基的地步，清理筏基底与牛腿之间的空隙（采用掏土方式），控制厚度约为10cm左右，然后进行灌浆。注浆管采用高压注浆管，接头处应保证可承受2.0MPa 的压力；注漿后，应及时进行有效封孔，并且在泥浆搅拌时应进行充分搅拌，搅拌时间不小于五分钟；注浆过程中应时刻观察现场情况，以便控制注浆量与注浆压力；注浆完成后，应将桩上部切除，设备基础挑出部分的下部筋坐落在桩上，桩上部应焊接大直径钢筋两根，以增强桩与基础之间的连接力。
3施工过程中应该注意的问题
该工程未压实填土、湿性黄土基、水浸是导致设备地基发生沉降现象的主要原因，在完成桩托换之后一定要做好防水层的处理，并确保不会再次出现水浸现象，否则由于新、旧基础的差异，设备基础很有可能再次发生沉降，进而威胁到电厂设备的正常运行。此外，本文中选用的人工桩托换加固方法比较灵活，受外界空间的限制较小，适合电厂设备的基础沉降现象的处理。
参考文献
[1]闫素省.真空预压法在市政道路软基处理工程中的应用[J].科技资讯. 2009，（02） .
[2]卓仪.论桥梁维修加固补强措施[J].科技资讯. 2009，（09） .
[3]李丽华.锚喷支护在建筑基坑边坡支护中的应用[J].科技资讯. 2009，（08） .
[4]吴长敏，周亚驰.浅议毕节地区高层建筑深基坑边坡支护工程的成败[J].科技资讯， 2009，（09）.