大型工业钢储罐环墙式基础的设计及实例
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第1篇一、工程概况本项目为某化学品储存罐基础施工,罐体直径为12米,罐高为15米,罐壁厚度为6毫米,罐底厚度为8毫米。
罐基础采用钢筋混凝土结构,基础形式为独立基础,基础尺寸为Φ14米×1.5米。
基础施工前,需进行详细的施工方案编制,以确保施工质量和安全。
二、施工准备1. 施工图纸及技术文件熟悉罐基础施工图纸,了解罐基础的结构形式、尺寸、配筋等要求。
同时,查阅相关技术文件,了解罐基础施工的技术规范和操作要求。
2. 施工材料根据设计要求,准备足够的钢筋混凝土材料,包括水泥、砂、石子、钢筋等。
确保材料质量符合国家相关标准。
3. 施工设备准备必要的施工设备,如搅拌机、振捣器、水准仪、钢卷尺、电焊机、切割机等。
4. 施工人员组织施工队伍,确保施工人员具备罐基础施工的专业技能和经验。
5. 施工场地对施工场地进行清理,确保施工环境整洁、安全。
三、施工工艺1. 施工流程(1)基础开挖:根据设计图纸,确定基础开挖范围和深度,使用挖掘机进行开挖,并检查基础尺寸是否符合要求。
(2)垫层铺设:在基础底部铺设一层厚度为100mm的碎石垫层,并进行压实。
(3)模板安装:根据设计图纸,制作模板,安装模板,确保模板位置准确、稳固。
(4)钢筋绑扎:按照设计图纸,绑扎钢筋,确保钢筋间距、间距误差符合规范要求。
(5)混凝土浇筑:混凝土搅拌后,按照浇筑顺序进行浇筑,并使用振捣器进行振捣。
(6)混凝土养护:混凝土浇筑完成后,进行养护,确保混凝土强度达到设计要求。
(7)模板拆除:混凝土强度达到设计要求后,拆除模板。
2. 施工要点(1)基础开挖:在基础开挖过程中,注意保护地下管线和设施,避免损坏。
同时,确保基础尺寸和深度符合设计要求。
(2)垫层铺设:铺设碎石垫层时,注意平整度,确保垫层厚度均匀。
(3)模板安装:模板安装前,检查模板的尺寸、位置和稳定性,确保模板安装准确、牢固。
(4)钢筋绑扎:绑扎钢筋时,注意钢筋间距、间距误差,确保钢筋保护层厚度符合规范要求。
浅谈3000立方米储油罐环墙基础的设计摘要:钢储罐主要用于存储原油、中间产品及成品油等石油化工行业中的产品,其所作用的荷载强度大、分布面积大。
钢制储罐基础的设计是石油化工行业构筑物设计中的重要内容,并且储罐基础是保证储罐正常投入使用、安全生产的关键环节。
对于大型储罐而言,环墙式储罐基础是应用较多的一种基础形式。
关键词:基础选型;环墙设计;构造措施;防渗措施本文主要介绍的环墙式基础是目前国内应用最多的一种钢储罐基础形式,以期给以后的工程提供一定的参考。
一、工程概况此次以实际工程项目中某一3000立方米内浮顶钢储裂解汽油罐基础的设计为例进行分析。
工程地处广东省惠州市大亚湾石化区。
1、储油罐参数油罐为3000 m3内浮顶裂解汽油罐,罐壁内径15 m,罐壁高度17.82 m,罐底板直径15.15 m,罐体自重900 kN,充水水重31540 kN,罐底层壁厚12 mm。
罐内介质温度65ºС。
2、地质条件1)场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05 g,设计地震分组为第一组,场地特征周期为0.35 s。
2)本单体坐落在能级为8000 kN·m的强夯区,有效加固深度约6~9 m,地基承载力特征值为220 kPa。
强夯层下层土为中粗砂层,地基承载力特征值为230 kPa。
中粗砂层以下为卵砾石土层,地基承载力特征值为460 kPa。
3)场地土标准冻结深度小于0.3 m。
二、环墙基础设计1、地震作用、风荷载作用根据规范[1],不设置地脚螺栓的非桩基储罐基础可只需符合相应的抗震措施要求,不再进行抗震验算;不设置锚固螺栓的储罐基础,风荷载作用可不考虑。
2、环墙厚度在设计中需要达到一个目标是使环强底压强与环墙内同一水平地基土压强相等,因此采用规范[2]如下环墙厚度计算公式以达到此目标:(3-1)其中,(gk为罐壁底端传至环墙顶端的线分布荷载标准值)(γL为罐内使用阶段存储介质的重度),(hL为环墙顶面至罐内最高储液面高度),(γC为环墙的重度),(γm为环墙内各垫层的平均重度),(β为罐壁伸入环墙顶面宽度系数),(基础埋深0.8 m,基础高出地面1.057 m),则环墙厚度为:取。
锬针技术石油化工设计Petrochemical Design2019,36(1) 9 〜11大型重油储罐环墙基础设计杨卫凯,张维秀(中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院,吉林吉林132002)摘要:储罐地基基础是石油化工装置的基本构筑物,特点是体型和荷载庞大,对地基要求较高。
由于 环墙式钢筋混凝土基础具有较大刚度、较强抵抗不均C沉降能力、较小占地面积和经济性等方面优势,储 罐基础经常采用这种型式。
通过某工程2 x104m3重油储罐基础设计实践,探讨SH/T 3068—2007《石油 化工钢储罐地基与基础设计规范》和GB 50473—2008《钢制储罐地基基础设计规范》在基础计算工况、计 算公式和参数取值等方面存在的差异,以及对计算结果产生的影响。
因储罐荷载较大,且建在软弱地基上,故采用CFG桩复合地基取得成功,项目运行多年效果良好。
关键词!CFG桩复合地基大型重油储罐环墙基础doi&10. 3969/j.issn. 1005 - 8168.2019.01.0031工程概况中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设 计院承担设计的2 x104m3钢制重油储罐群,每个 钢储罐自重为5 600 kN、钢储罐直径40 m(高17.82 m(重油重度9.5 kN/m3、储存的重油操作温度 160〜270 °C、最高油位高度15. 18 m、充水试压高 度17. 82 m、工程所在地抗震设防烈度为7度。
罐 区属冲洪积平原区,不存在地震液化、滑坡和崩塌 等地质灾害隐患和不良地质现象。
场地类别为III 类,地下水位在地面下4.2 m左右,场地土对基础 中的钢筋有弱腐蚀性。
上部10 m内地基土层为 粉土或粉质黏土,各层土地基承载力特征值在90 〜130 kPa,不满足承载力要求,设计拟采用C30 CFG粧复合地基,以下部的粉质黏土层作为持力 层,有效粧长13. 5 m。
2基础设计环墙宽度计算总图和工艺给出的储罐群平面布置如图1所 7K。
大容量储油罐钢筋混凝土环墙式基础设计
大容量储油罐钢筋混凝土环墙式基础设计
摘要:随着石油储备的重要性日益突出,大型、大容量石油储罐的建设日益增加,但同时也面临着许多技术难题,而储油罐基础设计就是其一。
本文结合具体储油罐工程,对几种基础型式进行了比较,并依据安全经济原则,选择了钢筋混凝土环墙式基础方案,并详细介绍了其设计思路,其设计经验可供类似工程参考。
关键词:大容量储油罐;钢筋混凝土;环墙;配筋计算
1 前言
随着我国经济对石油的需求大幅度增长,我国的大型、大容量储油罐的建设也越来越普遍。
储油罐基础施工难度、施工造价在整个工程建设中占有较大的比重,并对保证储油罐的正常使用和安全至关重要。
基于以上几点,在储油罐基础选型进行设计时,要考虑各方面因素的综合影响,为保证基础的安全与稳定,采用正确的基础型式和设计方法,可加快工程施工进度、保证工程质量、降低工程造价。
2工程概况
某大容量储罐为立式圆筒形的钢罐、自支撑式拱顶罐结构,直径36.14m,溢流口高13m,拱顶距罐底高18.17m,有效容积约12700m3。
罐底距油罐区地面1.20m高。
3储油罐基础设计
3.1大型储罐基础设计要求及特点
大型储罐基础的主要作用是支撑罐体。
基础对罐体可靠度起决定。
I.工程概况1.150万吨/年延迟焦化装置位于济南分公司厂区内,东侧为预留地、南侧为厂外马路、西临140万吨/年重油催化装置,北侧为第二动力站和污水气提装置。
装置的正负零标高相当于绝对标高82m。
1.2本施工方案适用于中国石化股份有限公司济南分公司50万吨/年延迟焦化装置土建工程中的储罐(L8212-58.59-FS7A ~ 3)及F-101炉基础(L8212-58.59-FS6/3〜4)的施工。
中国石化股份有限公司济南分公司50万吨/ 年延迟焦化装置中的其余类似工程(如设备基础施工等),可参照本施工方案。
储罐基础为环墙式钢筋混凝土基础共5个,基础最大外半径 5. 630m,最小外半径为2.640 m,墙壁厚分别为350mm和300mm。
环墙基础垫层下方为岩石。
内部回填部分底层为素土分层夯实,中层为砂垫层,砂垫层上面用沥青砂绝缘层找平、找坡(坡度为2%)。
基底标高D-131/l,2为80. 20m;D-132. 133为 80. 790m; D-134 为 80. 550m。
炉区基础为6个条型片筏式基础组成,又分别由4根短梁连成相对独立的3个基础,基底标高为-2. Om,条型片筏式基础尺寸(长X宽X 高)为11.½ X 2m X Im0基础上部各有4根柱头,截面尺寸分别为500mm x 500mm, 550mm x 550mm,柱高3m。
每根柱头上有4个预埋地脚螺栓(分别为MII 42 x 840-160 和 MII 36 X 1010-420 )。
1.3主要工程量一览表2.编制依据2.1建设工程合同;2.2国家现行的建筑规范、规程、标准和行业标准;《砖石工程施工及验收规范》(GBJ203-83 )《混凝土结构施工及验收规范》(GB50204-95 )《地基与基础工程施工及验收规范》GBJ202-83 《建筑施工现场用电安全规范》(GB50194-93 )《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-86 )《施工现场临时用电安全技术规程》(JGJ46-88 )《石油化工施工安全技术规程》(SH3505-99 )《石油化工钢储罐地基与基础施工及验收规范》(SH3528-93 )《石油化工工程施工及验收统一标准》(SH3508-96 )2.3施工图纸;2.4本工程施工组织设计;2.5本公司现行的有关技术文件。
储罐外环墙基础的设计与工程实例
贾庆山
【期刊名称】《石油工程建设》
【年(卷),期】2000(026)004
【摘要】结合软土地基上储罐建设经验,介绍外环墙基础的特点和设计思路.这种新型储罐基础比现有的环墙基础受力要小得多,相应地钢筋配置也大为减少,既保持了储罐环墙基础的优点,又节省了钢材和水泥,降低了工程造价.
【总页数】3页(P11-13)
【作者】贾庆山
【作者单位】上海高桥石化设计院,201208,上海市浦东新区
【正文语种】中文
【中图分类】TE4
【相关文献】
1.《大型储罐基础地基处理与工程实例》 [J], 易彤
2.浅谈钢储罐环墙式钢筋混凝土基础设计 [J], 印晓武
3.钢储罐外环墙基础的设计探讨 [J], 陈喜峰
4.一种新型储罐基础设计与工程实例 [J], 贾庆山
5.钢储罐基础环墙的设计与实践 [J], 祝琼岩
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大型储罐基础施工工法大型储罐基础施工工法一、概述 (1)二、工法原理 (1)三、工法特点 (1)四、施工程序 (1)五、施工方法………………………………………………………………2~3六、劳动组织 (3)七、安全措施 (4)八、机具设备 (4)九、质量标准 (5)十、效益分析........................................................................5~6 十一、工程实例 (6)一、概述大型储罐基础在工程设计中,罐底圆周大多采用钢盘筋混凝土结构的环梁,罐底铺设砂层和沥青砂面层。
本工法就是依据工程设计的要求,以及在施工实践经验的基础上,总结成的一套行之有效的施工方法。
此工法适用于油田、输油泵站、和储运工程等大型储罐基础的建造。
二、工法原理大型储罐基础的主要结构为钢筋混凝土环梁、砂垫层、沥青砂。
其中环梁主要起承载罐壁板的作用,同时又对砂垫层、沥青砂起着围护作用。
本工法就是根据罐基础的结构的特点,按照先地下、后地上;先主要工序、后次要工序的施工原则,完成从环梁到沥青砂直至罐基础成型的全施工过程。
三、工法特点(一)砂垫层振捣作业采用浇水后先插振后平振的方法,容易掌握,方便操作,不仅垫层振捣的密实度好,而且不需要动用大型碾压设备。
(二)沥青砂采用专用设备烘炒和拌制,减轻了操作工人的劳动强度,且安全可靠,提高工效。
四、施工程序图1 罐基础施工程序图五、施工方法(一)定位放线定位放线的要点是:应准确控制基础的座标及标高,为此,除了应设置控制桩外,还需设置罐基础中心定位桩。
(二)基槽开挖一般基槽开挖可按施工组织设的技术要求进行放坡,并注意要留设施工作业面。
对于岩石地基采用爆破作业开挖时,应采取密孔、微量控制爆破方法,以免扰动岩石地基,从而保证岩石地整体结构的稳定性。
(三)环梁施工1、钢筋制作与安装:钢筋预制前,应先进行钢筋焊接力学性能试验。
环梁主筋应采用搭接双面焊接,为减少钢筋组装时的焊接工作量,主筋在预时应采取两根先组焊在一起的方式。
钢储罐地基处理方案设计【摘要】油品钢储罐设计现状:近年来,随着国民经济的快速发展,国家对原油、成品油的需求日益增大。
各地相继新建了许多大型油罐,另外,石化装置钢储罐的数量、单罐容量及总容量也越来越大。
如2005年投入使用的中石化白沙湾油库15万立方米储油罐、2012年建成的曹妃甸国储库15万立原油罐组,大型油罐建设遍地开花。
大型储罐基础荷重大、因工艺要求对沉降要求敏感,需要更高的地基承载力和地基稳定性。
目前建于软土、湿陷性黄土、岩石土等各种复杂地质条件上的罐基础已愈发普遍。
这就对储罐基础的设计提出了更高的要求。
【关键词】石化钢储罐软土地基湿陷性黄土刚性桩刚、柔性复合地基处理目前单罐规模在1万-5万立方的钢储罐一般采用环墙基础,既能满足基础的强度、刚度调节不均匀沉降又节省造价。
单罐规模10万立及以上的钢储罐,直径大、地基的抗压缩性能和承载力要求较高,一般采用筏形基础、护坡式基础。
本文根据笔者近年来对储罐基础的设计经验,通过典型案例对软弱土层地基、湿陷性黄土地基等复杂地基上进行钢储罐基础设计作出的一些探讨和经验总结,并希望对以后储油罐设计提供一些经验。
图1 工程设计实例图具体工程场地概况及设计方案选择如下:1.1 新疆奎山宝塔石化公司项目位于新疆奎屯-独山子石化工业区,勘探结果表明,该场地处于奎屯河冲击区,由新生代沉积物组成,厚度巨大,主要为第三系硬质岩。
上部第四系主要堆积物卵石、砾石为主,厚度800米以上。
卵石层承载力fa=450kPa,压缩模量Es=45MPa。
经分析,该场地属硬质场地,地基承载力和稳定性良好,均能满足基础设计的需要,且土层开挖浅,无超开挖。
故决定采用天然地基,选用卵石层为持力层,基础采用环墙基础。
1.2 山东天弘化学公司项目位于山东东营港经济开发区,勘探结果表明,该场地为第四纪河流冲积及海陆交互相沉积物所覆盖,以粘性土、粉土、粉细砂等中软土为主,局部分布有软土地层。
勘探结果表明,在罐基础影响深度范围内各主要土层的地基承载力fa介于90-100 kPa之间,压缩模量Es介于4-8 MPa之间。
第一章编制依据本施工组织设计是根据:1.20万吨储罐地基与基础工程施工招标文件。
2.20万吨储罐基础施工图纸。
3.现行国家有关施工及验收规。
4.中华人民国建设部令第15号《建设工程施工现场管理规定》5.国家现行的安全生产操作规程及《炼油、化工施工安全规程》等安全方面的有关规定。
6.踏勘工地现场和调查咨询资料。
7.其他有关规及文献资料。
结合我公司以往施工经验进行编制的。
第二章工程概况1、工程概况某公司投资筹建的年产20万吨改性沥青搬迁改造技术改造项目拟建的沥青储罐基础,位于店经济开发区泰山路东首。
主要工程容包括: 4个9000m3罐基础,环墙基础直径为30米,2个5000m3罐基础,环墙基础直径为23.9米,2个2000m3罐基础,环墙基础直径为16米,10个200m3发育罐基础,环墙基础直径为6.2米;地基均采用3:7灰土换填夯实地基,9000m3储罐基础为1500mm厚(5000m3储罐基础为1300mm厚;2000m3储罐基础为1100mm厚;200m3发育罐基础为800mm 厚),部回填部分为3:7灰土分层夯实,压实系数0.95;C30钢筋砼环墙宽0.3m,高0.5m,钢筋砼环墙埋深0.2米,墙底为100厚C15砼垫层,环墙环向钢筋接头采用焊接或机械连接,钢筋净保护层厚度40mm。
2、工程特点(1)本工程土方工程量大,工期紧迫。
(2)在大型储罐中,环墙质量的好坏对罐的建造质量至关重要。
因环墙为薄壁超长结构,极易受温度与收缩应力等因素的影响而出现裂缝,施工难度大。
3、施工建议(1)为克服环墙因温度及收缩应力可能出现的裂缝,我公司建议在混凝土中掺入PPT-EA混凝土膨胀剂;掺入PPT-EA膨胀剂可防止或大大减少混凝土开裂,提高混凝土的密实性和抗渗能力。
(2)同时,为防止由于砼可能出现的表面微小裂缝处钢筋锈蚀,我公司建议在环墙壁和外壁的埋地部分,涂刷沥青冷底子油二道。
(3)适当放大工作面,加大施工机械利用率,保证质量、工期两不误。
目录一、编制依据2二、工程概况2三、人员方案3四、施工准备4五、主要施工方法6六、质量控制措施18七、平安保证措施23八、平安保证体系责任制错误!未定义书签。
九、风雨季施工措施27十、风雨季施工措施27一、编制依据SH/T 3528-2005 石油化工企业钢储罐地基与根底施工及验收规X GB50202-2002 建筑地基根底工程施工质量验收规XGB50204-2002 混您图构造工程施工质量验收规XJGJ107-2021 钢筋机械连接通用技术规程JGJ18-2021 钢筋焊接及验收规程GB50212-2021 建筑防腐蚀工程施工及验收规XGB50164-2021 混凝土质量控制标准GB175-2007 通用硅酸盐水泥GBT14684-2021 建筑用砂GBT14685-2021 建筑用碎石卵石11G101-3 独立根底、条形根底、筏形根底及桩基承台图集二、工程概况2.1工程简介2.1.1工程工程位置位于涠洲岛终端处理厂。
2.1.2涠洲岛是一座位于XX壮族自治区XX市北部湾海域的海岛,处于北部湾中部,在XX市正南面38km,距XX市区66km。
涠洲岛南北方向长6.5km,东西方向宽6km,总面积24.74km2,岛的最高海拔79m,是火山喷发堆凝而成的岛屿。
2.1.3目前涠洲岛与外界的交通主要是轮船,岛上有客运码头、民用码头、军用码头、以及终端厂的原油外输码头。
岛上交通不便,道路狭窄,大型设备运输有一定困难。
2.1.4土建工程材料资源匮乏。
土建材料,如:水泥、钢筋、沙、石等需从内陆获取。
2.2 工程各称:涠西南油田群陆上终端处理厂新增五万方原油储罐工程2.3 地质概况:新建原油储罐场地的工程地质条件总体上来说是极其复杂。
我方已根据施工图纸完成了CFG桩复合地基处理。
2.4 构造概况:原油储罐根底,罐根底环墙内直径为59460mm,罐根底环墙外直径为60660mm。
设有100mm厚C20混凝土垫层并刷沥青漆,650mm厚抗渗等级P6的C30混凝土底板。
石油储罐区钢储罐基础设计探析钢储罐用以储存原油、中间产品油和成品油等石油化工产品;罐基础是指将罐体及罐内介质的重量传到地基持力层上的部分。
本文以内蒙古某原油商业储备库的石油罐区钢储罐基础设计为研究对象,结合工程案例,对钢储罐基础设计中遇到的问题与矛盾进行了分析与探讨。
标签:钢储罐基础;混凝土环墙;计算;构造;材料一、工程概况内蒙古某能源集团公司新建30000m3成品油库,本文仅以其中一个5000m3柴油钢储罐基础为研究对象。
钢储罐罐底直径22.85m,高度为12.68m,设备满水总重量为424吨。
本工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计分组为第一组;拟建场地为II类场地,结构设计使用年限为50年,地基基础的设计等级为丙级。
本工程场地标准冻深为2.50m,在该场地内未遇见地下水,本工程采用钢筋混凝土环墙式罐基础。
场地地层结构及岩性特征如下:①人工填土:杂色,0.7-1.0m。
②淤泥质粘土:灰黑色,层厚0.5-0.8m,地基承载力特征值为90kPa。
③中砂:黄褐色,层厚0.6-0.9m,地基承载力特征值为170kPa。
④角砾:黄褐色,层厚2.9-3.8m,地基承载力特征值为230kPa。
⑤全风化泥岩:黑褐,灰褐,灰绿色,未揭穿,地基承载力特征值为280kPa。
本工程持力层采用④角砾层,地基承载力特征值为230Kpa。
二、环墙式罐基础分析与计算1.环墙式罐基础等截面的宽度按下式计算式中:b——环墙宽度,m;gk——罐壁底端传至环墙顶端的线分布荷载标准值,KN/m;β——罐壁伸入环墙顶面宽度系数;可取0.4~0.6,宜取0.5;γc——环墙的重度,KN/m3;γL——罐内使用阶段储存介质的重度,KN/m3;γm——环墙内各层的平均重度,KN/m3;hL——环墙顶面至罐内最高储液面高度,m;h——环墙高度,m.2.环墙单位高环向设计值按下式计算式中:Ft——环墙单位高环向设计值宽度,KN/m;γQW和γQm——分别为水和环墙内各层自重分项系数,γQW可取1.1,γQm 可取1.0;γW和γm——分别为水的重度和环墙内各层的平均重度,KN/m3;γW可取9.8,γQm可取18.0;hW——环墙顶面至罐内最高储水面高度,m;K——侧压力系数,一般地基可取0.33;软土地基可取0.5;R——环墙中心线半径,m.3.环墙单位高环向钢筋的截面面积按下式计算式中:AS——环墙单位高环向钢筋的截面面积,mm2;γ0——重要性系数,取1.0;fy——普通钢筋的抗拉强度设计值,KN/mm2;4.地基承载计算4.1罐基础底面处压力的确定,对于天然地基或处理后的地基,应符合下式要求:≤式中:pK——相当于荷载效应标准组合时,基础底面的平均压力值,KN/m2;fa——修正后的地基承载力特征值,KN/m2.4.2罐基础底面处的平均压力设计值可作为轴心荷载考虑,按下式计算:式中:FK——相当于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值,KN;GK——基础自重和基础上的土重,KN;A——罐基础底面面积,m2.5.罐基础地基变形计算本工程地基基础的设计等级为丙级,地基土均匀且无软弱下卧层故根据《石油化工钢储罐地基与基础设计规范》可不做地基变形计算。
工程建设与设计!""#年第$期基础工程设计[作者简介]祝琼岩(1969%),女,湖北红安人,高级工程师,从事建筑设计,现场施工管理教学与研究.(E-mail)8452431@sohu.com钢储罐基础环墙的设计与实践祝琼岩(湖南理工学院,湖南岳阳414012)[摘要]结合笔者在钢储罐环墙式钢筋混凝土基础方面的工程实践,以及对中国石化总公司行业标准SH3068-95《石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范》的理解,着重介绍钢储罐环墙式钢筋混凝土基础工程实践中应注意的几个问题及设计计算所采用的方法。
[关键词]钢储罐;环墙式钢筋混凝土基础;设计[中图分类号]TU249.9[文献标识码]B[文章编号]1007-9467(2005)09-0060-031概述钢储罐环墙式基础与一般房屋建筑的基础是有区别的,房屋建筑整个上部结构的荷载都是靠基础传递和扩散到地基上去的,房屋建筑的基础是整幢建筑必不可少的组成部分,而钢储罐环墙式基础则不然,它不是钢储罐本体的组成部分,钢储罐的荷重极大部分也不是靠环墙传递的,环墙式罐基础是环墙内各垫层构成的柔性基础与刚性环墙共同工作。
环墙只承受储罐壁(浮顶罐)或罐壁、顶(固定顶罐)和小部分介质的荷载,而大部分的介质或浮船荷载是由环墙内各垫层直接承受传到地基上。
2需置环墙的三种情况SH3068-95《石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范》(以下简称“95规范”)规定下列地质条件宜采用环墙式罐基础(钢筋混凝土):1)当地基土不能满足承载力设计值要求,但计算沉降差不超过“95规范”7.3.1条规定的允许值时;2)当地基土为软土,地基土不能满足承载力设计值要求,且计算沉降差不能满足“95规范”7.3.1条规定的允许值或地震作用地基土有液化时;3)当建罐场地受限制时。
3设置环墙的作用归纳起来有下列几点:1)减少罐周的不均匀沉降。
钢筋混凝土环墙平面抗弯刚度较大,能很好地调整在地基下沉过程中出现的不均匀沉降,从而减少罐壁的变形,避免浮顶或内浮顶罐发生浮顶不能上浮的现象;2)使罐体荷载传递给地基的压力分布较为均匀;3)增强基础的稳定性。
石油储备基地承台式环墙罐基施工技术通过工程实例,总结性介绍了承台式环墙罐基土方开挖、沥青混凝土、钢筋、模板、混凝土等重要分项施工技术要点。
标签:承台式;环墙;罐基随着国家经济快速发展,石油作为重要战略物资,储备基地建设逐年增多。
大型石油储备基地多以立式圆筒形钢储罐群的形式存在,储罐基础视地质条件,一般设计为纯环墙式和承台式环墙两种。
本文以天津原油商业储备基地10万立方米大型浮顶原油储罐承台式环墙基础施工为例,介绍其施工技术,供同行参考。
本工程罐基为钢筋混凝土环墙结构,基础承台直径80m,高900mm,环墙高1280mm,墙厚500mm,内部素土或碎石分层夯实,表层铺设沥青砂垫层,顶面采用中心高、周边低的外坡结构。
1 施工工艺流程前期准备→基槽土方开挖→沥青混凝土垫层施工→承台钢筋安装→承台模板安装→承台混凝土浇筑→环墙钢筋安装→环墙模板安装→环墙混凝土浇筑→承台后浇带施工→环墙后浇带施工→罐内素土回填→罐内砂垫层回填→沥青砂绝缘层→罐基验收2 分项施工技术要点2.1土方开挖施工(1)五点定位控制。
罐基中心设定位桩,南北向、东西向中心线上分别设两个定位控制桩,建立“十”字坐标控制网,便于放样和过程复核。
(2)开挖边线确定。
根据中心定位桩,钢尺丈量定出下口线,宜距垫层边2m,以满足施工及排水需要。
根据土质条件选择放坡系数,确定上口线,适当位置留设马道。
(3)开挖方式确定。
采取由中心向四周扩散开挖方式,在基槽周边设置水平控制桩,通过水准仪控制开挖深度。
(4)排水设施布置。
考虑施工时基槽内可能出现积水和雨水等情况,沿开挖边线合理设置排水沟和集水坑,以满足槽内积水及雨后排水要求。
2.2沥青混凝土施工(1)重新引测定位桩点。
机械碾压、人工找平槽底后,利用坐标定位控制桩,重新引测中心定位桩。
(2)分段分层递进摊铺。
将垫层平面均分四个扇形区,竖向分为两层,压实厚度下层控制为60mm,上层40mm。
摊铺时依次施工下层各扇形区,再按同样顺序施工上层。
大型储罐的基础设计及构造研究丁园摘要:大型储罐在实际应用过程中,由于这种类型储罐的本体大多数都是利用钢板来进行焊接,所以其在外形尺寸方面比较大,荷载比较大,沉降量也比较大。
与此同时,这种类型的储罐在实际应用过程中,其整体刚度比较低,同时具有一定柔性特征。
储罐基础产生的不均匀沉降要求较高,如果基础有较大的不均匀沉降,就会直接影响到储罐的正常使用。
本文对大型储罐的基础设计及构造进行研究。
关键词:大型储罐;基础设计;构造1 大型储罐的基础设计形式1.1 护坡式基础当天然地基承载力特征值大于或等于基底平均压力、地基变形满足规范要求的允许值且场地不收限制时,可采用护坡式基础。
护坡式基础是在储罐底面四周用素土或碎石沿着基础砌成护坡。
其优点是工程投资少、施工方便;缺点是对调整地基不均匀沉降作用小效果差,且占地面积大。
如果基础大量沉降后,周围护坡破裂,罐底各层填料往往在大于后流失,造成基底局部掏空,所以在这种背景下,护坡式基础在设计已经不常见。
1.2 外环墙式基础外环墙式基础是将钢筋混凝土环墙离开储罐外壁一定距离,罐体坐落在由砂石土构成的基础上。
其优点是受力状态较好,具有一定的稳定性,较环墙式基础省钢筋和水泥;缺点是调整不均匀沉降的能力较差,当罐壁下节点处的下沉量低于外环墙顶时易造成两者之间的凹陷。
一般用于车间内部生产原料储罐,容积控制在1000m3以内。
1.3 环墙式基础环墙式基础在设计中使用较多,系将储罐壁板直接安装在钢筋混凝土环墙上,大部分用与软和中软场地的浮顶罐及内浮顶罐。
环墙式基础在实际应用过程中,其最明显的优点之一就是在平面抗弯的刚度程度上比较大,这样有利于调整不均匀沉降问题,减少罐壁的变形。
罐体自身的荷载在某种程度上可以给地基传递相对较均匀的压力。
与此同时,使用时可以调整中心和边缘的沉降,防止环墙内砂垫层或土的侧向变形或流散,整体的稳定性较好,抗震效果较理想,有利于为施工提供便利操作方式。
减少罐底潮气对罐底板的腐蚀,并且有利于事故的处理。
大型工业钢储罐环墙式基础的设计及实例
摘要:通过大型工业钢储罐环墙式基础的工程设计,简述钢储罐环墙式钢筋混凝土基础工程中的注意事项及计算方法。
关键词:储罐环墙基础
钢储罐环墙基础与一般房屋建筑的基础的区别,房屋建筑整个上部结构都是靠基础传递和扩散到地基上去的,基础是整栋建筑不可少的组成部分;钢储罐环墙式基础是墙内各垫层构成的柔性基础与环墙共同工作。
环墙只承受储罐壁(浮顶罐)或罐壁、顶(固定顶罐)和小部分介质的荷载,而大部分的介质或浮船荷载是由环墙内各垫层直接传到地基上。
1以下三种情况需设置环墙
sh3068-2007《石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范》规定下列地质条件宜采用钢筋混凝土环墙式基础。
(1)当地基土不能满足承载力设计要求,但计算沉降差不超过规范8.3条的允许值时;
(2)当地基土为软弱土,地基土不能满足承载力设计值要求,且沉降差不满足规范8.3条的允许值时或地震作用地基土有液化;(3)当建筑场地受限制时。
3 设置环墙的作用
(1)减少罐周边土的不均匀沉降。
钢筋混凝土环墙平面抗弯刚度大,能很好地调整在地基下沉过程中出现的不均匀沉降,减少罐壁的变形,避免浮顶或内浮顶罐发生浮顶不能上浮的现象。
(2)罐体荷载传递给地基的压力分布较为均匀。
(3)增强基础的稳定性,抗震性能好。
防止由于冲刷、侵蚀等造成环墙内各垫层土的流失,保持罐底下垫层基础的稳定。
(4)利于罐壁安装。
环墙为罐壁底端提供了一个平整而坚实的表面,为校平储罐基础面和保持外形轮廓提供有利条件;
(5)有利于事故的处理。
当罐体出现较大倾斜时,可用环墙进行顶升调整;
(6)起防潮作用。
钢筋混凝土环墙顶面不积水,减少罐底的潮气和对罐底板的腐蚀;
(7)比护坡式罐基础减少占地。
4 环墙宽度的确定
环墙宽度是按环墙底压强与环墙内同一水平面地基上压强相等(标准值)的条件而求得的(图1)。
主要是为了使环墙内基础沉降不至于产生突变,即规范6.1.1:
式中,b为环墙的宽度m; gk 罐壁底端传给环墙的线分布荷载标准值(当有保温层时尚应包括保温层的标准值)kn/m;β罐壁伸入环墙顶面宽度系数,一般可取0.4~0.6,宜取0.5;γl使用阶段储存介质的重度kn/m3;hl环墙顶面至罐内最高储液面(介质)高度m;γc环墙的重度kn/m;γm环墙内各垫层的平均重度kn/m3;
h 环墙的高度m。
关于罐壁底端传给环墙的线分布荷载标准值,当为浮顶罐时,仅为罐壁的重量,当为固定顶时,应包括罐壁和罐顶的重量。
环墙的宽度的计算可先假定β值求出b,再根据选用的b值适当调整β值,规范在构造中规定钢筋混凝土环墙宽度不宜小于250㎜。
环墙调节地基局部变形的能力与环墙截面刚度的大小和地基土
的好坏有关,选择截面尺寸是设计环墙的关键,一般当土质均匀性很差时,环墙的刚度适当加大,当土质很均匀沉降量很小时,环墙刚度可取得较小,有的基础可以不做环墙,环墙的刚度是有限的,调整差异沉降的能力也是有限的,利用它来调整差异沉降很大的局部地基变形不经济,设计环墙式基础不应盲目加大环墙截面和配筋。
5 环墙环向力计算方法
目前在设计环墙时,当罐壁位于环墙顶面时,即规范6.2.3:
ft=(γqwγwhsw+γqmγmh)kr (2)
式中,ft环墙单位高环向应力设计值kn/m;γqw、γqm分别为水、环墙内各层自重的分项系数,γqw取1.1,γqm取1.0;γw、γm分别为水的重力密度,环墙内各层的平均重度,γw可取9.8、γm可取18.0;hw为环墙顶至罐内最高贮水面高度m;h为环墙截面的高度;ft环墙单位高环向应力设计值;k为环墙侧压力系数,一般地基可取0.33,软土地基可取0.50;r为环墙中心线半径m。
6 环墙竖向力计算
规范中6.2.2条规定,环墙可仅进行环向力计算。
即对环墙不做竖向力计算,主要是因环墙的径向位移沿竖向的分布趋近于直线,所以环墙的竖向弯矩很小。
7 环墙截面配筋计算
环墙单位高环向钢筋的截面面积,按下式计算,即规范6.3.1:式中,as为环墙单位高环向钢筋的截面面积㎜2;γ0为结构的重要系数1.0;fy为普通钢筋的抗拉强度设计值n/㎜2。
环向受力钢筋的最小配筋率不应小于0.4%,环向受力钢筋的接头应采用焊接或机械连接。
在软土、软硬不一地基上的储罐,环墙顶端、底端宜各增加两圈附加环向钢筋,直径与环墙环筋相同。
竖向钢筋构造配置,竖向钢筋的截面最小配筋率不应小于0.15%(每侧)。
钢筋直径宜为12㎜~18㎜,间距宜为150~200㎜,其上下两端宜为封闭式。
1 条件
工程地质为软弱地基,采用振冲碎石桩进行地基处理,经处理后的复合地基承载力特征值fspk=220kpa。
罐底直径30.1m,罐体直径30.00m,大罐总高18.98m,罐体高15.7m,大罐自重2430kn,充水重107500kn,介质容重7.20kn/m3,基础顶面到罐内最高液面高度为15.70m,灌底标高为1.000m,罐区地面相对标高±0.00m,高差为1m,地基土最大冻结深度1.2m,罐壁平均厚为10㎜。
2 基础类型及基础断面选择
考虑基础用钢筋混凝土环墙式基础。
根据规范法钢筋混凝土环墙式基础等截面环墙的宽度可按下式计算:
3 地基承载力验算
由于采用环墙式基础,基础埋深要在地面冻土层以下1.2m,环墙高h则为环墙顶面至罐区地坪加上埋深,即:h=1.0+1.2=2.2m。
4 根据规范计算环墙环向力
5环墙配筋
[参考文献]
[1] 贠广民大型钢储罐环墙式基础的设计探讨,《化工设计》2005.1。