（江苏省天达燃气工程建设监理有限责任公司，江苏南京210000）
摘要：本文着重探讨汽车加油加气站特别是LNG/L-CNG汽车加气站，在建设过程中如何进行工艺设备基础的沉降试验。
关键词：汽车加气站；承重沉降试验；检测
前言
天然气作为新型能源的使用，在人们的生活中越来越多：我们每天使用燃气、为汽车行驶提供动力，因价廉、洁净而收到越来越多汽车用户的喜爱。终端用户面的推广和增多，必然推生为之提供服务的如天然气的运输、储配、以及直接与终端用户接触的燃气管网或汽车加气站等的建设和运营等。
燃气作为易燃易爆物品的，在国计民生中，也收到广泛重视。所以在燃气的各个环节的安全要引起特别的重视。
某加气站在建设过程中，业主方和设计方对于沉降试验的要求，由于可能会另外增加费用，同时对于检测试验也没有引起足够的重视，认为可以不做。后在监理的建议下，还是满足了标准规范的需做沉降试验要求。
1某加气站的技术要求
1.1加气站是LNG/L-CNG合建站，设备是60m3 LNG卧式储罐，重25吨。设备储罐基础C30混凝土，长26m宽9.6m，承台基础厚度500mm，围堰厚度300mm，高度1300mm，鞍座间距9.6m，鞍座尺寸3.6*0.64*1.36（长*宽*高）。
1.2设计方提供的试验加载数据是：储罐，重25吨，LNG重60*0.46=27.6吨。合计52.6吨，考虑安全系数，本案外载按80吨计算，也即40吨/鞍座。
2沉降试验的规范要求
GB50156-2012《汽车加油加气站设计与施工规范》要求：
13.5.1与储罐连接的管道应在储罐安装就位并经注水或承重沉降试验稳定后进行安装。
13.3.6.5当对设备基础有沉降量要求时，应在找正、找平及底座二次灌浆完成并达到规定强度后，按下列程序进行沉降观测，应以基础均匀沉降且6d内累计沉降量不大于12mm为合格：
（1）设置观测基准点和液位观测标记；
（2）按设备容积的1/3分期注水，每期稳定时间不得少于12h；
（3）设备充满水后，观测时间不得少于6d。
3沉降试验分析
对于规范要求的条文只是原则性的要求，我们是否可以对其作如下解读：
3.1规范条款13.5.1要求：管道安装前，储罐设备安装基础要进行储罐注水或承重沉降试验；需要进行沉降试验的目的是为了验证整个工艺设备基础在运营使用过程中，能够经受住足够的重载荷作用下的沉降允许变形量值，不会导致刚性钢管的拉断。
3.2对于加气站而言，采用LNG储罐时，由于注水沉降试验后排水时，无法确定水是否全部排净，故不能采用注水方式进行沉降试验，只能采用承重沉降试验即外载试验。
3.3进行沉降试验的时机选择：对于采用LNG储罐时的加气站而言，应在设备基础保养期结束时，混凝土一般即能达到其规定的强度，储罐吊装就位之前进行。也就是说只有设备基础经沉降试验检测合格后才可以吊装储罐，再找正、找平二次灌浆。
3.4如果采用注水沉降试验，水的密度是1000KG/m3,而LNG的密度小于500 KG/m3，也就是，如按60m3储罐计算，注水后罐体及水重在85T。注水沉降试验的载荷比实际运行时的载荷增加了近三分之一。
3.5 沉降试验的试验步骤及评判结果
规范13.3.6.5只针对注水时的试验步骤及评判结果做了原则性的规定，对如何试验以及如果采用外载试验时未加以说明。
3.6沉降试验的检测单位
规范对沉降试验检测单位的资质没有规定具体要求。但是从检测的具体数据要求而言：对观测或记录的数据的仪器或设备，应是计量准确、实时、可靠。
3.7载荷沉降试验执行规范及试验方法的要求
规范对载荷沉降试验执行规范及试验方法均无具体要求，也即无明文规定禁止某种试验方法，任何能够从理论上证明，实际试验过程也能证明的方法均应有效。
4本加气站及采用的沉降试验过程
4.1业主委托在当地质监站备案的一家检测机构进行沉降试验。
4.2为尽可能模拟实际情形进行整体试验，笔者要求试验单位按规范及设计计算需满足如下要求进行试验：
4.2.1罐体重按25T，注水重60T，三分之一为20T。基础第一次加载应是罐体+1/3水重即45T，稳定12小时观察沉降量；第二次加载应是20T；稳定12小时观察沉降量；第三次加载应是20T；稳定6*24小时观察沉降量。试验过程中，沉降量超过12mm，立即停止试验。
4.2.2沉降观测采用电脑记录，排除人为因数。
4.2.3加载时应尽可能符合每次计算的加载重量。
4.2.4试验宜按下图进行整体加载试验。
4.3实际试验过程
4.3.1外载试验配重块3200～3300KG，平均按3250计算，使用试块26块总重量84.5T，再计算支撑平衡梁，实际加载总重量也在85T，与注水试验加载重量相当。
4.3.2由于在当地当时无法找到12m长的H钢作为支撑平衡梁；更改实验方案，按下图进行, 将原先的外载试块（计算在加载重量内）移至承台基础上作为支撑。再在基础上利用支撑平衡梁加载。
4.3.3方法及原理
单桩竖向抗压静载试验是模拟桩竖向受力的工作情况。采用压重平台反力装置，将油压千斤顶放置在试桩顶部，用静力载荷测试仪控制，由千斤顶、油泵及压力传感器组成的加压系统对试桩桩顶施加竖向荷载，用位移传感器自动测定随时间变化的荷载作用下桩的沉降量。在加荷过程中，同时用压力传感器量测荷载值，根据试验数据及成果曲线，按相应规范标准确定出桩的单桩竖向抗压极限承载力。
试验装置示意图如图1所示。
4.3.4 试验加载及分析
实际每鞍座基础两侧各累加3块试块（地基加载重量约为19500KG）作为支撑，再在其上安置平衡梁，在平衡梁上再加载7块试块（加载重量约为22750KG），每鞍座加载试块13块，加载总重量约为42250KG（13*3250）。
对于承台基础而言，实际已经一次加载总重。
利用千斤顶对鞍座基础分级施加外载，观测得到的数据实际是承台的沉降量和鞍座基础加载后沉降量累加之和。
4.4实际观测数据
5结语
5.1该试验过程不完全符合规范要求的分级加载，但是总的沉降量符合规范要求；
5.2外载试验的分级加载收到自然条件的影响：如试块重量无法完全符合加载分级规定；
5.3规范对外载试验未做具体要求，本案例是卧式储罐，且两鞍座虽然是同时进行的，尚不能完全等同于注水沉降试验：外载试验是孤立静止的；整体注水，液体是流动的。是否适用于立式储罐的试验，还有待探讨。
5.4规范对试验依据、方法、执行规范未明确。试验结果如何判定：应以基础均匀沉降且6d内累计沉降量不大于12mm为合格。
（1）以何种标准来定性判断“基础均匀沉降”？本案例沉降曲线近似直线，成线性关系，是否能够说明“基础均匀沉降”？
（2）“且6天内”与“设备充满水后，观测时间不得少于6d”两者如何执行？该观察的“6天”从什么阶段：是储罐安放、开始加载、加载完毕开始计时？规范应该能够给予明确。本次试验实际是以开始加载，持续观测时间更长的“不得少于6天”来要求执行。
5.5 规范13.3.6.5要求沉降试验应在“找正、找平及底座二次灌浆完成并达到规定强度后”进行。如果沉降试验不合格，是采取“加固还是报废返工？”那么“找正、找平及底座二次灌浆”的工作全浪费。沉降试验似乎“在基础浇灌完成并达到规定强度后”比较合适。
参考文献：
[1] GB50156-2012（2014年版）汽车加油加气站设计与施工规范[S]
论文作者:于宝国
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月下
论文发表时间:2016/9/14
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