储罐罐周消防管道差异沉降治理新方案探讨

2023-01-06吴双艳吴小春

工程技术与管理 2022年18期

关键词：桩帽桩基础储罐

吴双艳吴小春

上海鼎实大榭仓储有限公司宁波分公司，中国·浙江宁波 315000

1 引言

沿海回填滩涂地基储罐一般设置桩基础，罐周消防管道依附于储罐，但其基础一般为置于地面的条形基础，不可避免产生沉降差异，造成设备设施损坏。对此，笔者结合工程实践，分析几种处理措施，为储罐附件设计及同类问题整改提供思路。

2 储罐罐周消防管道差异沉降原因分析

一般在沿海有深厚软土的回填地质条件下，沉降较为严重。根据某油库案例，投产前三年每年沉降最大点位沉降量分别为191 mm、103 mm、61 mm，且运行10多年也为进入稳定收敛期。坐落在软土地基的建筑物，其沉降量比较大，沉降时间比较长，有的能持续十几年到几十年。这种地质，储罐基础选常选用桩基础，可以避免沉降影响，而附着在罐周的消防管道其管托基本为置于地面的条形基础，沉降严重，故而产生差异沉降，引起管道滑脱、悬空、连接软管破损[1]。

3 常见处理措施及弊端

①更换上罐软连接，加长连接软管长度。该方法能暂时缓解沉降带来的软连接撕裂风险，但更换不同规格型号配件须取得原设计单位意见，而企业一般会忽略该程序，造成设备管理问题。且随着沉降持续，要多次更换、增加软管长度。

②重新制作管墩、增加垫块。一味增加软管长度并不能彻底解决问题，因为罐周地面沉降呈现倾斜的趋势，管道顺着管托往外侧滑移，必须对管墩进行处理。可以重制管墩并增加垫块的方式缓解沉降问题。

以上两种方法是较为常用的办法，可以用较小的代价短时间内完成隐患治理，但治标不治本，差异沉降未根除，随着沉降累积，需要不断的重做支墩、更换垫铁，循环往复，浪费人力物力。图1为罐周消防管道治理图。

图1 罐周消防管道治理图

4 新方法探讨

以某油库五万立方米双浮顶油罐为例。该油罐所在位置地基为碎石回填滩涂，回填碎石含量超60%，石块粒径2 cm～2 m，级配不良，回填厚度7.5～8.7 m，含淤泥质粉质黏土层厚度18.3～28.5 m，投产13年来沉降严重，罐基础桩帽（也称桩头）露出地面，因而以桩帽为支撑点制作消防管道支架的想法诞生了[2]。

如图2储罐桩基础平面布置图，整个储罐布置桩153根，其中最外圈环形均布36根桩。图3为桩帽位置图（桩帽为钢筋混凝土结构），从图中可看出桩帽外边缘距储罐环墙约300 mm，顶面与设计地面高度一致，桩帽宽度为1100 mm（未附图）。罐周消防管道管墩为28处，如以桩帽作为支撑点增加管托，整改完成的罐周消防罐头可达36处。

图2 储罐桩基础平面布置图

图3 桩帽位置图

具体做法如图4所示，在桩帽上设计钢架支撑，利用镀锌螺栓将支撑与桩帽固定连接。该方法可以从根本上解决差异沉降引起的消防管道问题。目前该方案已实施一年有余，效果良好。经请原设计单位对该方案进行审查，设计人员认为结构受力符合承载力要求。同时设计人员对方案进行改进，采用化学锚栓替代镀锌螺栓，以减少对原结构的破坏。对于部分桩帽露出地面，部分桩帽未露出的情况们可以将未露出桩帽挖出，支撑完工后回填即可[3]。