浅析麦贺高速公路沥青搅拌站基础施工技术
2019-10-21黄吉岑
黄吉岑
摘 要:沥青搅拌站的安装必须先修建基础,本文根据厂家廊坊德基机械公司提供的沥青拌合站设备图,并结合沥青站驻地实际地质情况,详细的介绍了德基5000 T300型拌合设备基础的修建。
关键词:沥青搅拌站;基础施工技术
一. 工程概况
1.1项目介绍
本项目为广西麦岭至贺州高速公路主线,路线起于麦岭湘桂交界第24号省界碑以东1.4km处,接湖南省道县至广西贺州高速公路湖南段,终于回龙,广西麦岭至贺州高速公路路面NO.2合同段,全长26.855km(起始桩号K29+260-K56+115),包含富川、柳家两个互通,以及富川连接线,合同工期八个月。
1.2 地形地貌
本项目线路区地处南岭(五岭)山系之都庞岭与萌渚岭山脉及其外延部份。总体地形是四周群山环绕、起伏剧烈、深沟陡坡;中部平坦开阔、局部呈舒缓波状、孤峰独山拔地而起。地势北高南低,最大海拔高程1857m,位于富川瑶族自治县城北乡西南与恭城县交接的北卡顶,最低海拔高程不到200m。
1.3 气候特征
富川属中亚热带季风气候,光热丰富,雨量充沛,四季分明;平均气温19.1℃,极端最高气温38.5℃,极端最低气温-4.1℃;年均总降雨量1667.4mm,每年均遭遇20-22次强台风的袭击。
二.沥青搅拌站基础的施工
2.1 基本情况
广西麦贺高速路面工程第二合同段,包括主线、互通和连接线,沥青混凝土总量达170万吨,工程量较大,施工工期紧迫,为满足生产要求,本项目特采购德基5000型沥青搅拌站一台,其每小时产量可达到400t/h,而合理的选址、精准的放样,以及确保施工安全,将是基础修建的关键。
沥青拌合站关键设备基础情况详见下表:
从上表可知,粉料罐重量最大,达到了260t,承载力要求达到479.17Kpa,高度约18m,详见下图。因此在采用同种地基基础施工工艺的情况下,只要对粉料罐地基的承载力及可承受风压进行校核,满足条件,以此类推,则说明其他地基能够满足安全生产要求。
2.2 粉料罐基础承载力校核
项目部通过设置Ф60cm的钢筋混凝土摩擦钻孔桩,桩基础钢筋笼中植入Ф14主筋,主筋间距为15cm,植入Ф8箍筋,箍筋间距为20cm。再在桩基础之上浇筑1.0m钢筋混凝土承台,承台内植入双层Ф14的钢筋笼,钢筋笼由二层钢筋网组成,钢筋网间距90cm,钢筋网钢筋的纵横间距为 20cm*20cm,并植入Ф14的钢筋架立筋,架立筋长90cm,纵横间距为 100cm*100cm,承台钢筋混凝土上下保护层厚度为5cm,以增加粉料罐地基的承载力和整体性,单根桩基础承载力验算过程如下表:
从上表可知,粉料罐单根桩基础承载力富余为15.67%,32.54%,为了提高基础的安全系数,将粉料罐桩基础数量设置为3根,并在桩基础上设置钢筋混凝土扩展承台,承台尺寸为3.8m×3.8m×1.0m,详见下图。
2.3 粉料罐地基可承受风压强度校核
本粉料罐受南方季风气候影响,根据历年气象资料,考虑最大风力为25m/s,粉料罐顶至地表面距离为19米,罐身直径3m,罐身长18m,受风面=18*3=54m2,整体受风力抵抗风载,在最不利风力下计算基础的抗倾覆性,计算示意图如下。
2.3.1风荷载强度
w=v2/1.6=252/1.6=390.6Pa(W — 风荷载强度 Pa)
查富川最大风速25.0m/s,W =390.6Pa
2.3.2基础抗倾覆计算
Kc=M1/ M2=P1×1/2×基础宽/ P2×(7+7)
=(2600+3.8×3.8×1×2.4×10)×1/2×3.8/390.6×3×18×100×(7+7)=1.895≥1.5, 即滿足要求
M1— 抵抗弯距
M2— 抵抗弯距
P1—储蓄罐与基础自重
P2—风荷载 ,P2=W×受风面
2.3.3基础抗滑稳定性验算
K0= P1×f/ P2≥1.5
=(2600+3.8×3.8×1×2.4×10) ×100 ×0.25/390.6×18×3=3.49
安全系数:3.49/1.5=232.7%,满足要求
P1—粉料罐与基础自重 KN
P2—风荷载,P2=W×受风面
f-----基底摩擦系数,见GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》表6.7.5-2,取0.25;
风力计算:
承受基本风压:wp=v2/1600=302/1600=0.56KN/m2
富川最大风荷载为0.42 KN/m2
安全系数:0.56/0.42=133.3%,满足要求。
通过承载力校核和承受风压强度校核,沥青拌合站关键设备基础均设置桩基础和钢筋混凝土扩展承台,桩基础处理情况详见下表。
沥青搅拌站基础处理情况一览表
2.4 粉料罐选址及位置确定
为满足本工程施工需要,粉料罐位置选择在贺州市富川县洞心新社区空地,场地视野开阔,不受洪水和泥石流威胁,避开了塌方、落石、滑坡、危岩等危险路段,离红线有300米以上的安全距离,没有高危、临边、悬崖和低洼等危害,与当地民居保持了的一定距离,避免了扰民。
2.5 粉料罐基础施工技术要求
本项目地层系湿陷性黄土地基,地层地下水位低,地基承载力差,施工时应铺10cm厚的碎石垫层,并充分压实地基,使地基承载力不小于150KPa,钢筋采用普通二级钢筋,强度取值210MPa,桩基础和承台混凝土采用C25。粉料罐承台根据勘探资料和现场施工情况,开挖深度至原地面以下1.1m左右,基础底板持力层选择粉质粘土,承载力特征值为120KPa,施工中应注意以下事项:
1、基础螺栓距离与尺寸必须保持准确。
2、基础平面必须光滑,水平一致。
3、地脚螺栓和地肢螺丝在浇筑混凝土前先预埋,保证四只脚在同一水平面上。
4、浇筑混凝土两周后可安装沥青拌合设备。
5、直脚型粉料罐地基两脚中线为2050mm。
6、做好防雷措施,接地电阻值小于4Ω,用1mm的镀锌板立埋于地基旁边,用镀锌扁铁连接基础与罐体。
2.6 基础施工图片
2.7沥青拌合站建成后图片
三.结语
在广西八桂工程监理咨询有限公司麦贺高速公路第五总监办和业主广西贺州市正赢富钟高速公路有限公司的支持和指导下,麦贺高速公路路面工程第二合同段沥青拌合站基础的处理,做到了周密组织,精心施工,于2017年1月3日正式建成投入生产,共经历了2017年“风梅花”“风苗柏”“苏拉”等22个强台风的袭击,均“安然无恙”,顺利的完成了沥青混凝土路面的施工任务。
参考文献:
[1]《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002
[2]《建筑结构荷载规范》GB50007-2011
[3]《路桥施工计算手册》2001版
[4]《间歇式沥青混合料搅拌设备操作维护说明书》DG5000T300
[5]《贺州市富川县洞心新社区工程地质勘察报告》