煉鐵地下料倉加固方案及措施

摘要：煉鐵地下料倉作為高爐原料的存運設施，由于超期超負荷服役，存在諸多不安全因素。本文介紹了地下料倉加固方案及措施，通過實踐證明，該加固方案技術可行，經濟合理，措施得當。

關鍵詞：地下料倉；加固

1 工程概況

高爐地下料倉投用于上世紀70年代初，原設計僅用來給4座高爐貯運燒結礦和塊礦。30多年來，隨著生產規模的不斷擴大，每個料倉增加荷載500噸左右。料倉的皮帶通廊位于地面以下，通廊墻壁采用毛石砌筑，墻壁下為毛石基礎，料倉、料斗支承在鋼梁上，鋼梁支承在毛石墻上。地面以上采用鋼筋混凝土框架結構。其料倉底層平面見圖1。

由于超期超負荷服役造成料倉基礎、立柱基礎下沉、裂紋。由于地勢較低，每到雨季料倉墻壁滲水，通廊內積水，已嚴重危及到原料儲運系統的安全生產，該廠每年都撥出資金進行維修，但都不能從根本上解決問題。

2 加固方案的確定

根據現場勘察及承載力驗算情況，地下料倉及通廊存在以下問題：⑴地基沉降不均勻造成通廊地板及墻壁上的裂縫；⑵毛石墻地基承載力及抗傾覆能力不滿足規范要求；⑶地下通廊南側墻滲水嚴重，影響結構安全及正常使用。⑷18軸線框架柱截面尺寸偏小，且混凝土碳化比較嚴重，承載力不滿足要求。⑸框架邊梁及次梁混凝土強度雖滿足原設計要求，但鋼筋銹蝕嚴重，混凝土碳化較深，構件承載力嚴重降低。若采用地下料倉易地重建方案，勢必增加投資，大大延長施工周期，且影響高爐生產。因地制宜，結合實際，一切以簡化施工、節約投資、安全可靠為原則，確定地下料倉加固方案。

采用微型樁托換方式對料倉基礎進行加固；將立柱、地梁、連梁和原頂部鋼梁組成一個封閉的框架體系，增加整體剛度，從而控制毛石擋墻的側向和豎向變形；在沿毛石擋墻外側布置2至3排注漿孔，以減少擋墻所受到的土壓力，增加其穩定性；墻體采用噴射澆注混凝土施工法等。

3 加固措施

3.1 基礎加固：

3.1.1 微型樁具有承載力高、沉降小、施工靈活方便等優點，采用微型樁托換方式對料倉基礎部分進行加固，料倉基礎加固見圖2。

3.1.2 微型樁采用低高壓二次注樁，有效樁長4m，設計單樁承載力為100kN。采用混凝土取芯機在面層上成孔，孔距為700mm（沿墻長方向設一排），成孔直徑為100mm，插入Φ32高壓注漿管，孔底1m填注1.0-1.5mm的小石子，然后將低壓注漿管插入孔內，壓力注1：0.3水泥砂漿，注漿壓力為0.2Mpa。低壓砂漿完成24小時后進行高壓注漿，材料采用純水泥漿，水泥采用32.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.6-1.0，注漿壓力為1.5-2.5Mpa。高壓注漿管采用Φ32的鋼管，底部1m加工成花管形狀，花管按300mm的行距，圓周4孔（Φ6）呈梅花形布置，并用橡膠膜對圓孔封蓋。注漿管與地梁基礎主筋焊接。

3.2 擋墻加固

3.2.1 沿毛石基礎擴展部分澆注鋼筋混凝土地梁，兩條地梁間采用連梁連接，地梁在原鋼梁連接部位做立柱，頂部與鋼梁連接。立柱、地梁、連梁和原頂部鋼梁組成一個封閉的框架體系，增加整體剛度，從而控制毛石擋墻的側向和豎向變形。立柱的設置與原頂部鋼梁的位置一致。立柱、地梁、連梁、鋼梁連接示意圖見圖3。由于施工條件限制，為保證加固效果，采用自密實細石混凝土澆注地梁、立柱和連梁。

3.2.2 在土壓力較小一側沿毛石擋墻外側布置二排注漿孔，在土壓力較大一側沿毛石擋墻外側布置三排注漿孔，呈梅花形布置，以減少擋墻所受到的土壓力，增加其穩定性。注漿孔平、剖面見圖4。注漿壓力采用1.0-2.0Mpa，水灰比0.6-1.0。高壓注漿管采用機械成孔，成孔直徑Φ100mm，注漿材料采用純水泥漿，水泥采用32.5R普通硅酸鹽水泥。注漿管采用Φ32的鋼管，加工成花管形狀，花管按300mm的行距，圓周4孔（Φ6）呈梅花形布置，并用橡膠膜對圓孔封蓋。注管漿周圍采用砂礫石填至地表1.0m處，然后用水泥砂漿封上部1.0m。

3.2.3 墻體采用噴射澆注100mm厚混凝土，噴射混凝土配比為水泥：砂：石子=1：2：2。采用化學植筋連接噴射面層墻與毛石墻，植筋間距為500mm，呈梅花形布置。墻體加固見圖5。

3.3 框架柱、梁加固

3.3.1 對18軸線框架柱采用加大截面進行加固，每邊加寬300mm，外包5mm厚的鋼板，并在鋼板外側柱角加角鋼，鋼板內澆注細石混凝土。

3.3.2 框架主、次梁采用包角鋼進行加固。

4 結語

地下料倉通過采用微型樁托換方式等綜合技術措施進行加固，使之滿足地下料倉安全、儲運的正常使用。此項加固方案具有投資省、施工工期短，且不影響生產的特點。實踐證明該加固方案技術可行，經濟合理，加固措施行之有效，達到預期目標。