一、项目背景
某厂是一家大型的机械制造企业,厂内安装有多台大型精密加工设备。其中一台关键设备的基础自设备投入使用3年来,出现了明显的沉降现象。经专业测量团队使用高精度水准仪和全站仪等设备进行多次测量,发现该设备基础在近一年时间内,最大沉降量达到了 [30] 毫米,平均沉降速率约为每月 [2.5] 毫米。设备基础的不均匀沉降导致设备运行时出现明显的振动和噪音,加工精度大幅下降,生产出的产品次品率显著增加,给企业带来了较大的经济损失。同时,设备的异常运行还存在一定的安全隐患,可能会导致设备部件损坏甚至引发安全事故。
二、问题分析
我司现场勘查后该厂所在区域的地质条件较为复杂,主要原因由以下三点。
地基土因素:软弱夹层的存在使得地基土的承载能力不均匀,设备基础的荷载无法均匀传递到下部土层,导致软弱夹层部位土体压缩变形过大。粉质粘土和砂质土在含水量变化时,其物理力学性质会发生显著改变,雨季时地基土含水量增加,抗剪强度降低,土体的压缩性增大,从而加剧了基础的沉降。
设备荷载因素:该设备属于重型加工设备,自身重量较大,运行时还会产生较大的动荷载。长期的重载作用使得地基土逐渐产生塑性变形,导致基础沉降不断发展。
排水系统因素:厂内排水系统不完善,在雨季不能及时排除地基土中的积水,使地基土处于饱水状态,土体的有效应力减小,承载能力降低,进而加速了设备基础的沉降。
三、抬升方案
前期勘查与方案设计:我司专业技术团队首先对设备基础及周边地基土进行了详细的勘查。通过地质钻探获取了地基土的详细参数,包括土层分布、含水量、孔隙比、压缩模量等。同时,对设备基础的结构进行了检测,评估其完整性和承载能力。根据勘查结果,制定了采用 MNC 无差别沉降修复技术的抬升方案。在设备基础周边及沉降较大区域合理布置注浆孔,孔深根据软弱夹层的深度确定,确保浆液能够注入到关键的加固部位。针对地基土的特性,调配了特制复合浆液。具有良好的流动性和胶结性能,能够有效填充地基土孔隙并与土颗粒发生化学反应,提高土体的强度和稳定性。地基土层随着压力的升高和密实度的增加而向上抬升,使得沉降较大区域得到抬升,恢复到设计要求。
技术特点:施工周期短,采用42mm微孔处理,不破坏原有建筑结构;设备小型化,占用面积小,施工期间不影响生产;而且对土体适用范围广,能处理各种地质问题引起的沉降问题。
四、施工后效果
基础沉降控制:施工完成后,经过 [6] 个月的持续监测,设备基础的沉降得到了有效控制。基本达到了稳定状态,设备基础的不均匀沉降问题得到了显著改善。
设备运行改善:设备基础抬升后,设备运行时的振动和噪音明显减小,加工精度得到了大幅提升。经检测,产品的次品率从原来的 [15]% 降低到了 [3]% 以下,设备的运行稳定性和可靠性得到了有效保障,生产效率也得到了提高。
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