设 2017年 7月 5 备系统优秀技术论文汇编

炼铁厂 水泵 设备基础沉降原因分析及处理措施

韦光赞

宝钢湛江钢铁有限公司，设备部，广东省，湛江市，524000

摘 要：本文对某炼铁厂水泵设备基础沉降原因深入的分析，在生产停机时间限制的前提下，制定了在线加固处理方案，利用较短的时间完成了加固措施，消除了设备运行的隐患，确保了设备运行稳定，给同类设备基础沉降问题提供了参考。

关键词：地基沉降；地基处理

Cause analysis and treatment measures of foundation settlement of water pump equipment in Ironmaking Plant

Wei Guangzan

（Baosteel Zhanjiang steel Co., LtdGuangdong Zhanjiang，524000）

Abstract: In this paper, the causes of foundation settlement of water pump equipment in an ironmaking plant are deeply analyzed. On the premise of limited production shutdown time, the on-line reinforcement treatment scheme is formulated, and the reinforcement measures are completed in a short time, which eliminates the hidden dangers of equipment operation, ensures the stable operation of equipment, and provides a reference for the foundation settlement of similar equipment.

Key words: Foundation settlement; foundation treatment

某炼铁厂煤精冷水池循环水系统，由机械抽风冷却塔、煤气排送循环水泵、旁滤装置、水质稳定装置及循环水管道等组成。循环水回水靠余压进入机械抽风冷却塔进行降温冷却，冷却后水流至煤气排送循环水吸水井中，经煤气排送循环水泵加压后供设备冷却使用。设备点检对冷水池、冷却塔、温水池等进行巡检时，发现其电机及水泵的设备底座与混凝土基础二次灌浆层存有间隙，与水池连接的管道存有拉裂漏水现象，经进一步检查，发现主要原因是水泵设备基础沉降较为严重，导致水管出现不均匀沉降，引起管道连接部位被拉裂导致漏水，如不及时处理该水泵基础的沉降问题，及有可能导致生产停产，产生严重的后果^[1]。

本文主要针对该水泵设备基础沉降原因进行分析，并在生产停机时间限制的前提下，制定了在线加固处理方案，利用较短的时间完成了加固措施，消除了设备运行的隐患。

1 现场介绍

某炼铁厂点检人员在点检过程中，发现电机及水泵的设备底座与混凝土基础二次灌浆层存有间隙，与水池连接的管道存有拉裂漏水现象，初步判断漏雨原因为设备基础不均匀沉降，导致水管被拉裂导致漏雨。经查相关资料，发现该水泵及电机设备采用天然地基作为基础，自投产以来，地基呈现不断沉降趋势，对电机及水泵的稳定运行造成了严重影响。经近半年的沉降监测数据收集，其数据结果显示设备基础沉降速率高出了正常沉降范围，最大沉降达到27mm，最小沉降6.5mm，不均匀沉降较为严重。为了减缓地基不均匀沉降问题，消除设备隐患，需对地基进行加固处理。

2 原因分析

经过查看相关资料及结合现场实际情况，沉降的原因初步认为的由于地质条件较差，泵场及设备基础在施工时地基处理效果不佳，设备基础下方未打桩。通过检查发现未打桩区域持续下沉较为明显，有桩基的建构筑物未出现明显沉降，在水管、水池、循环水泵的地方会形成软硬交接区，导致不均匀沉降的产生^[2]。

2.1该电机及水泵基础采用天然地基且位于粘性素填土上，下卧有淤泥层，随着时间的推移，地基容易沉降。

2.2 在设计方面，未考虑电机及水泵基础与水池之间存在的差异沉降，由于水池地基采用了桩基，水泵基础未采用天然地基，势必会导致差异沉降的出现。

综上原因，电机及水泵基础的沉降原因，主要是由于该设备基础在设计时未考虑天然地基及下卧淤泥层与水池基础桩基的沉降差异，在生产过程中天然地基随着时间不断沉降，水池桩基基础沉降相对较为缓和，出现了不均匀沉降，导致了与水泵和水池连接的水管出现拉裂漏雨的情况。

3 解决方案

为确保水泵等设备正常运行，对该区域作减沉处理。设计采用微型钢管减沉桩对4个设备基础进行处理。在每个设备基础周边设置13根微型桩，以扩大承台的方式与原设备基础相连后形成整体，共同承担上部荷载，减小沉降。钢管单节长6000mm，外径为168mm、壁厚6mm，要求桩端进入湛江组地层不小于500mm，钢管采用焊接。同时，对辊道基础的裂缝进行钻孔灌浆处理，应用一种瞬变灌浆材料，灌浆填充裂缝，确保混凝土的完整性以及对钢筋的保护。

3.1 水泵及电机基础四周增设微型钢管桩（如图1），微型钢管桩施工要求如下：

3.1.1钢管节6m+6m+4m外径为168mm、壁厚6mm，桩端进入湛江组地层不小开1000mm,钢管之间采用焊接或丝扣连接,焊接后钢管轴线偏差不超过0.5%。

3.1.2成孔前，破除桩位处现有地坪，并采用泥浆护壁钻进成孔。成孔完毕，立即安放钢管(距钢管下端1.0- 2.0m区域钻花眼),并用重型动力触探锤将钢管击入湛江组地层不小于0.5m。

3.1.3下放注浆管(管端能孔底0. 5m)，从注浆管中压入清水,排出管中泥浆，人工缓慢向管中投入1 - 2cm碎石至管口，再从注浆管中压注水泥浆。直至管口返出原状水泥浆。水灰比为0.6,水泥选用P.042.5级普硅水泥。注浆压力不低于1.0Pa。 如发现管口浆波下降，应及时补注水泥浆，确保浆液平孔口。

3.1.4钢管桩全部完成后。开挖基槽。同时在原有的老基础上进行植筋，铺设基础钢筋网片后，浇灌C30混凝土,并做好混凝土养护工作。植筋前将原混凝土面戳毛,以增加新旧混凝土粘结力。植筋孔钻好后，吹除孔中浮灰，填满植筋胶泥后植入钢筋。

3.1.5施工结束后。对每个基础设置四个沉降观测点,进行沉降观测工作，直至沉降稳定为止。

3.2原设备基础四面扩大并压在微型钢管桩上，由微型钢管桩承受基础本身及水泵、电机等的载荷，减少自然沉降。

3.3凿除设备基础二次灌浆层，重新找平基础标高后恢复二次灌浆层。

4 结语

本文结合现场实际情况，针对水池及水泵基础不均匀沉降的问题进行了分析，并因地制宜制定了处理方案，通过方案的实施，很好的缓解的水池及水泵基础不均匀沉降的问题，经过近一年的跟踪观测，电机及水泵基础的沉降区域稳定，解决了因不均匀沉降导致的漏水问题。为后续同类设备基础设计及沉降处理提供了参考^[3]。

参考文献：

[1] 赖训诚.软土地基大型设备基础沉降问题的分析及处理. 科技资讯.2009 NO.11

[2] 马晓光.王敬勋.王宇.填土地基设备基础沉降原因分析及处理措施.中国科技信息.2007年第13期

[3] 王子辉.时向东.邢纪波.某设备基础沉降原因分析及处理方法. 土工基础.第17卷第4期.2003年12月