强夯处理置换技术在大庆油田15×104m3储罐的实际应用

2015-01-03宫燃明大庆油田储运销售分公司

油气田地面工程 2015年9期

宫燃明大庆油田储运销售分公司

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近年来，强夯处理置换技术在大型储罐基础建设工程领域中得到广泛应用，针对大庆油田15×104m3原油储罐实际工程，进一步就强夯处理置换技术的应用过程展开分析，其中包括强夯处理置换技术在施工过程中的主要展开细节和步骤，从准备环节开始一直到测量、控制以及实施环节。在此基础上结合施工过程的工序流程图对整个流程不同环节的价值以及注意事项加以分析，给出操作过程中的常规选用参数。实践结果证明，强夯处理置换技术在15×104m3原油储罐工程中的应用效果良好，可以进一步推广。

大型储罐基础；强夯处理置换技术；置换；碎石墩

在大型储罐基础建设工程展开过程中，强夯处理置换技术作为近年来在该领域中应用较多的一项施工技术，得到了广泛关注。本工程在实际应用前，强夯处理技术通过了黑龙江省寒地院等科研单位的进一步技术论证，并进行了大量工程试验，具有较强的理论和试验数据支持。在应用过程中。经历了多次技术优化，可以视为一种国内较成熟、实用且稳定的储罐基础处理技术。

1 强夯处理技术

大型储罐基础强夯处理可简单描述为按照设计要求对大型储罐基础采用强夯置换碎石墩和强夯法对储罐地基进行处理。强夯处理技术的主要施工内容包括如下几个方面：①强夯置换碎石墩位、强夯点的定位放线；②强夯置换墩施夯；③碎石墩与墩间土强夯施夯；④置换和强夯施工沉降量测量；⑤场内夯坑回填、平整、压实；⑥强夯后地基达到储罐基础砂垫层底，标高按坡度平整、压实。

2 工程实例分析

大庆油田原油储备库中南三油库6座15×104m3原油储罐在建设过程中采用了强夯置换技术，实施过程以及相应的数据分析，为该项技术的成熟应用奠定了更为坚实的基础。

2.1 南三油库原油储罐基础地基处理施工方案

该项工程首先依据设计要求，需要明确强夯的价值主要在于加固地表两层土层和回填土[1]，因此对应的地基强夯工作也应当分两层予以展开。第一层地面设计要求标高以下的天然地基；第二层设计要求标高以上至罐基砂垫层底面的回填土，地面标高为罐壁处、罐中心处，采用先试夯后施工程序。排土施夯时，除试夯区若干个试夯坑土方二次倒运外，其他强夯置换点排出土方直接原地整平。

储罐基础区域进行两套强夯设备施工，分两区进行。第一区从环梁至罐中心；第二区从环梁向外至保护层。首先施工强夯置换碎石墩，再进行墩间土和墩顶强夯施工。置换墩采用部分排土施夯，即在墩位挖一定深度的夯坑，再填碎石施夯。施工工序流程见图1。

图1 主要施工工序流程

2.1.1 强夯置换碎石墩和强夯试夯

强夯施工前在场地内进行试夯，经夯后地基检测确定参数后再展开进一步的施工。试夯场地选定在罐基内，场地降水深度达到强夯起夯面下2 m后进行试夯。试夯环节的目的在于通过试夯来确定施工参数，从而制定更为精准的施工方案，指导施工。对于试夯场地位置的选择，在本次工程中，选择两座储罐基础区域布置两个场地。

试夯参数和试夯点平面布置参由表1予以确定。

2.1.2 试夯

先置换碎石墩，后施工墩间土和墩体；桩间土夯点间距3.5 m和4.2 m；墩体夯击；满夯施工。试夯时采用部分排土强夯置换碎石墩方法。

表1 试夯参数

2.1.3 试夯中的检查和监测

本次工程试夯的置换碎石墩是设计的施工碎石墩位，应按罐的中心位置和尺寸定位，经核实后才能试夯。对应在施工过程中需要终端监测的数据包括夯前、夯后地面高程，碎石墩各点夯沉量，碎石墩调料次数及数量等，从多个角度和层面确保能够形成对于工程展开状况的反映和监控[2]。

2.1.4 强夯

在场地与夯点放线方面，必须依据设计坐标进行校核罐中心坐标、高程，校核后的坐标控制点网应加以保护。可以在试夯后，依据实际情况进一步确定强夯施工夯点布置，施放点夯夯点，一般采用经纬仪和钢尺放线，夯点用白灰桩。

对于强夯置换碎石墩施夯，要控制夯点碎石坑尺寸和每次填入碎石的厚度；严格控制夯击能量，按试夯确定的相关参数进行夯击。强夯施夯环节则与试夯程序一致。

2.1.5 施工过程中检测项目

为了确保整个施工过程得到控制，从而切实实现为工程质量奠定基础，以下内容必须随施工过程一并展开：开工前夯锤落距的校核；夯点的定位及复核；夯坑位置的抽查；查验夯点的夯击次数和最后两击的平均夯沉量是否达到设计要求[3]。

2.2 操作要求

为了使整体工程质量得到提高，必须从各个细节着手加强管理。首先在施夯或吊车运行时，保护夯点定位的白灰桩。从吊车指挥和测量的角度看，记录员应当随时校核夯点位置是否存在因吊车运行造成偏差的问题，当误差超过150 mm时，应及时纠正，确保施夯的顺利展开。除此以外，夯锤应对准夯点，减少偏差，随时纠正歪锤，挂钩应保证锤平衡自由下落。记录员在进行数据记录的同时，还应当负责指挥，在各夯点的夯击次数和最后两击的平均夯沉量达到设计要求后，才能停止该夯点施夯。降水管沟应及时回填黏性碎石土并清淤。