化工廠大型LNG低溫儲罐土建施工技術

王磊洋

（中國建筑第二工程局有限公司，北京 100054）

大型LNG低溫儲罐工程施工流程較為復雜、混凝土施工占比較大，具有規模化效益與集約化管理特征，其在國家能源設施建設中占據重要地位。一般情況下，大型LNG低溫儲罐結構可以分為單容罐、雙容罐、全容罐三種類型，目前大部分采用全容罐結構形式。本文根據本次工程中的低溫儲罐土建施工工序為例，結合具體的儲罐數據參數、類型結構，分析儲罐混凝土施工技術應用過程，詳細講述澆筑前準備、混凝土供應、鋼筋綁扎、側模板與底模板作業、混凝土澆筑與成品養護等各道工序技術操作過程，規范施工技術實施，全面保證低溫儲罐混凝土施工質量。

1 化工廠大型LNG低溫儲罐工程案例

本次選擇某化工廠大型LNG低溫儲罐工程為案例，在本工程施工中，預應力混凝土外罐高為38.55m，內徑82m，外徑86.6m，墻壁厚度為0.55m；坐落于鋼筋混凝土灌注樁基礎支撐雙承臺上，每根樁頂部均安裝了防震橡膠墊。混凝土外罐墻體豎向布置19根直徑15.7m鋼絞線構成的VSL預應力后張束，強度設計為1 860MPa。儲罐墻體橫向布置了同樣規格的VSL預應力后張束，環向束每束圍繞混凝土墻體半圈，錨固于布置成90°的4根豎向扶壁柱上；外墻體內置預埋件與防潮板，具體結構構造如圖1。

圖1 大型LNG低溫儲罐外罐構造剖面圖

2 大型LNG低溫儲罐土建施工技術的實施

2.1 施工前準備工作

在大型LNG低溫儲罐土建施工之前，工作人員要全面檢查原材料質量與設備，將現場作業所需設備準備齊全，選擇混合式規格、型號的設備，保證設備數量符合施工技術操作需要，具體如表1。

表1 大型LNG低溫儲罐土作業設備表

續表

在儲罐墻體澆筑之前，工作人員需要按照作業規范進行混凝土模擬實驗，實驗成功之后才可以進行墻體混凝土澆筑作業；在澆筑環節，需要開盤價鑒定，保證混凝土配合比能夠滿足現場施工要求；混凝土原材料按照要求送檢，合格之后準許使用。

2.2 土建施工材料標準控制

在本次低溫儲罐的土建施工技術實施過程中，涉及較多的原材料，包括：鋼筋、模板、腳手架、混凝土原材料、砂石骨料、墊塊等。工作人員要嚴格控制每種材料規格參數與質量，合理選擇能夠滿足作業需求的材料[1]。采用HRB400E熱軋帶肋抗震鋼筋，進場之前進行見證取樣，將所有鋼筋樣品送檢，質量合格之后才可以使用；鋼筋進場之后，按照規格、批號、捆號、牌號、進場日期合理堆放，采取下墊上蓋的方式保護材料，避免鋼筋生銹。模板與腳手架支撐體系，計算合格之后CIA可以使用，統一腳手架鋼管規格為φ48×3.0，統一承臺底模板與側模板規格為2 440×1 220×15。檢驗水泥、砂石、礦渣、添加劑等材料，對其品種、級別、包裝、出廠日期等進行檢查，檢驗材料強度性能、安定性等；檢驗砂石骨料的級配、含泥量、泥塊含量、片狀顆粒含量等，檢驗合格之后才可以使用[2]。

2.3 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎作業，在底模上放線，明確底模中央區域鋼筋起始位置線、環形區域鋼筋起始位置線。之后，根據圖紙中的施工順序進行分區域鋼筋綁扎，按照“從外環向內”的順序進行綁扎，具體操作為：①布置底層鋼筋網片；②綁扎完成之后放置馬凳；③綁扎上層網片；④保證各分段鋼筋接頭吻合，促使整個承臺上的鋼筋綁扎順序是以同一軸線的一根鋼筋為基準。在中央區域底層、頂層各設置三層鋼筋，具體操作為：①按照預定位置放置第一層鋼筋，綁扎完成之后使用馬凳將第三層部分鋼筋箍筋固定；②鋪設第二層縱向鋼筋，使第二層鋼筋與第一層鋼筋之間的角度是60°，兩層鋼筋放置完成之后使用鐵絲綁扎牢固，之后使用混凝土墊塊墊起鋼筋網；③安裝馬凳之后，將第三層鋼筋放置于支架上，按照要求放上第四層鋼筋[3]。

2.4 模板作業

模板施工技術可以分為底模板施工與側模板施工，關于底模板施工，具體為：①測量放線，設置標高控制點，根據設計圖紙要求，搭設底模板；②搭設完成之后，及時處理表面垃圾，處理模板接縫位置，使用紙基膠帶密封處理模板接縫，保證澆筑施工環節不漏漿，避免出現質量缺陷；控制相鄰兩塊模板之間的高度差距≤2mm，及時檢查，若發現超過誤差范圍需要調整，保證平面符合規范要求；③密封處理底模與樁基接觸位置，根據縫隙大小進行膩子填涂、抹平作業；若縫隙較大，則先使用海綿條塞緊，之后使用表層膠帶粘貼平整。

底模安裝完成之后，進行側模板安裝，本次工程中的側模板為15mm膠合板，次龍骨規格為65mm×120mm，主龍骨采用兩根80mm×150mm的木方作為造型木。安裝環節，需要加固模板，避免其在混凝土澆筑的過程中出現脹模的情況，具體操作：①采用Φ14HRB335鋼筋與過樁的3根主筋拉結，形成180°彎鉤的形式；②控制每個樁頭部位的拉結筋數量≥2根；③搭設側莫外側斜支撐，控制支撐間距為1m，斜支撐與主龍骨搭接。

2.5 低溫儲罐混凝土澆筑

混凝土澆筑是LNG低溫儲罐土建施工的重要環節，在澆筑之前，工作人員需要檢查混凝土配合比設計單、水泥出廠質量證明、砂子試驗報告、石子試驗報告、混凝土摻合料合格證明、外加劑使用說明書等，保證混凝土質量滿足工程設計要求。①留置混凝土試塊，澆筑方量控制為1 000m3，每100m3中取樣一次，超過10 000m3則每200m3取樣一次，每次取樣留置數量≥2組試塊；試塊成型之后，放置在混凝土澆筑部位，與混凝土澆筑實體同時養護；②澆筑作業過程中，要避免混凝土直接沖擊儲罐的豎向插筋、預應力管道與預埋件，在角落部位加強振搗，保證混凝土密實度符合設計要求；③要嚴格控制標高，在振搗、找平之后使用3m刮尺找平[4]。

2.6 混凝土表面修飾與養護

混凝土土建施工作業完成之后，需要對施工成品進行養護，具體方法為：①在混凝土澆筑終凝之前，嚴禁混凝土成品上方站人、堆積物品或者進行其他施工作業；②澆筑完成之后，施工兩層土工布、一層塑料薄膜覆蓋成品，蓄水保溫養護，控制混凝土內外溫差在25℃以內；③在承臺邊緣位置砌筑10cm高的砂漿圍堰，便于養護區域水分充足，更好地控制混凝土的內外溫差，從而降低裂縫產生概率。此外，裂縫是儲罐土建施工中較為常見的質量問題，這是由于低溫儲罐的墻體類似于薄板結構，在混凝土凝結的過程中會產生較大的收縮變形，加之墻體內鋼筋作用力，從而產生裂縫，引起混凝土收縮。另外在混凝土凝結的過程中，由于溫度變化，會產生較大的內外溫差，也會促使混凝土產生裂縫。為了預防裂縫的產生，建議工作人員從施工技術實施過程入手，加強對混凝土內部鋼筋的布置管控，且在混凝土材料中適當添加微膨脹劑，降低混凝土收縮率，從而避免裂縫產生[5]。

3 結語

根據對LNG低溫儲罐工程的分析與探究，可以發現，在儲罐施工的過程中，鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑均會影響最后的施工成果。為了提升施工質量，建議深入低溫儲罐施工過程，認識到不同施工技術規范操作的重要性，保證每道工序施工技術均嚴格遵循規范要求。根據低溫儲罐作業常見質量問題進行分析，進一步提出了施工技術操作的注意事項，為規避施工問題提出詳細預防方法，為今后的低溫儲罐土建施工作業提供具體指導與依據。