22 萬m3 LNG 儲罐勁型柱加固墻體鋼筋網片施工工藝分析

胡紹輝

中石化第四建設有限公司 天津 300270

LNG 儲罐墻體鋼筋網片安裝過程中，為防止鋼筋網片的傾倒或傾斜，傳統施工方法中采用工字鋼I16 (材質Q235A)較多，工字鋼加固鋼筋網片后被澆筑到混凝土中。以22 萬m3LNG 儲罐為例，考慮到每臺儲罐每兩層墻體環向布置勁型柱不少于72 根，勁型柱數量多，鋼材用量較大，造成施工措施成本驟增，從而影響工程總成本的控制。LNG 儲罐墻體鋼筋網片安裝過程中采用可重復利用的無縫鋼管A114(材質20# )，相比傳統施工方法而言，無需采購較大數量的工字鋼，進而降低措施材料及施工成本。

1 工藝原理

1.1 鋼管勁型柱特點

（1) 重量輕、便于安裝及拆除；

（2) 重復利用率高，無損耗；

（3) 配件少，制作簡單，施工方便；

（4) 強度高，穩定性好，無污染。

1.2 技術要求

（1）勁型柱鋼管采用無縫鋼管A114×4mm，長度7.2m；吊鉤采用“U”型A12 圓鋼雙面滿焊于勁型柱鋼管，吊鉤位置距勁型柱頂端1.5m；勁型柱鋼管開孔A25，用于橫穿高強拉桿(A18)連接鋼筋網片與勁型柱鋼管，開孔數量為3 對，位置距勁型柱頂端依次為1m、2m、4.2m。勁型柱鋼管開孔A30，距離底端150mm，用于橫穿高強拉桿(A18)連接底座與勁型柱鋼管。

（2）勁型柱基座采用無縫鋼管A133×4mm、鋼板及補強板δ＝12mm、高強拉桿(A18)及配套螺母等相關配件，底板尺寸400mm×400mm ×12mm，外觀尺寸如圖1所示。

圖1 勁型柱基座外觀尺寸

（3）加固配件：墻體大模板(楓泊)配套的對拉盤、拉接錐體，高強拉桿(A18×1m，具體長度以墻體厚度為準)及現場制作的“U”型鋼筋壓環(HRB400E C16)，鋼筋壓環主要作用是壓緊鋼筋網片，由HRB400E C16 鋼筋加工制作，其外觀尺寸如圖2 所示。

圖2“U”型鋼筋壓環HRB400E C16 外觀尺寸

2 主要施工工藝

2.1 主要施工順序

下層墻體混凝土澆筑后期安裝勁型柱底座定位高強拉桿→下層墻體混凝土澆筑完成→安裝勁型柱底座→吊裝預應力波紋管并安裝(含定位筋)→吊裝勁型柱→吊裝鋼筋網片(已在地面安裝抗風拉帶并驗收)→鋼筋網片與勁型柱連接加固→抗風拉帶(5t)與鋼筋網片加固→墻體預埋件安裝→鋼筋及預埋件驗收→墻體內側模板提升→勁型柱拆除→勁型柱底座拆除→外側模板提升→模板驗收→本層墻體混凝土澆筑及安裝勁型柱底座定位高強拉桿。

2.2 鋼筋綁扎

鋼筋網片吊裝過程中，為防止鋼筋散落而造成安全隱患，在每張鋼筋網片預制過程中，所有鋼筋節點采用雙股扎絲“八”字型綁扎，每張鋼筋網片設置兩根“八”字撐鋼筋(C18)，每根“八”字撐鋼筋長度3m，按60°布置，以增加整張鋼筋網片的剛度。鋼筋網片上部均勻布置8 個“U”型卡，以加固鋼筋網片。

2.3 拉桿制作

勁型柱底座定位高強拉桿 (A18) 共4 根，長度500mm，安裝前，需要按勁型柱底座螺栓孔位置預制成為一個整體，預制采用4 根鋼筋(C25)與4 根高強拉桿首尾點焊連接成整體，固定用的4 根鋼筋采用現場的鋼筋廢料，鋼筋原則上采用廢料再利用。

2.4 底座安裝

墻體混凝土終凝后，勁型柱底座開始安裝，間距為4m。勁型柱底座安裝時，避開預應力波紋管、鋼筋等，勁型柱底座安裝后盡量保持水平狀態，外露高強拉桿(A18)用配套單螺母擰緊，高強拉桿外露長度約20mm。

2.5 勁型柱安裝

勁型柱底座安裝完成后，人工配合塔吊安裝勁型柱到其底座，轉動勁型柱使其底部螺栓孔與底座螺栓孔對齊，并穿入高強拉桿(A18)，固定勁型柱于其底座中，防止勁型柱轉動，塔吊吊帶拆除，再吊裝下一個勁型柱。

2.6 勁型柱與鋼筋網片的連接

勁型柱與底座固定完成后，馬上進行勁型柱與鋼筋網片的連接加固。勁型柱一側依次通過高強拉桿(A18)、對拉盤及“蝴蝶”節與勁型柱壓緊，勁型柱另一側依次通過高強拉桿、拉接錐體、對拉盤、“U”型鋼筋壓緊環、鋼筋網片、對拉盤及“蝴蝶”節將勁型柱與鋼筋網片壓緊加固。

2.7 微調與加固

勁型柱與鋼筋網片加固完成后，再用抗風拉帶(5t)對鋼筋網片的內側與外側微調及加固，鋼筋網片內側及外側分別均勻布置6 根抗風拉帶(5t)，抗風拉帶一端固定于鋼筋網片上，另一端系掛于墻體大模板體系。

2.8 勁型柱的拆除

鋼筋網片、勁型柱、抗風拉帶、墻體內側及外側預埋件、鋼筋拉鉤等全部施工完成后，拆除內側抗風拉帶，隨即提升墻體內側模板到指定標高。

墻體內側模板全部提升到位后，拆除外側抗風拉帶，塔吊及人工配合拆除勁型柱及其底座，隨即提升墻體外側模板到指定標高。

2.9 驗收

墻體模板調整及加固完成，墻體厚度、鋼筋保護層、墻體內側半徑、勁型柱底座定位高強拉桿等項目符合設計及規范要求并驗收合格，澆筑本層墻體混凝土。

3 質量控制

（1）施工作業前，由項目總工對現場管理人員及班組長進行安全技術交底，明確圖紙要求及鋼筋網片加固作業的關鍵控制點；現場質檢員及班組長對每一位施工作業人員進行詳細的施工工藝及質量控制點交底。

（2）勁型柱底座定位高強拉桿(A18)共4 根，每根長度500mm，預制成一個整體。安裝時，高強拉桿頂端高出墻體混凝土施工縫約100mm，保證底座的正常安裝及固定。

（3）勁型柱底座安裝時，應保證底座水平且牢固，最終保證勁型柱的垂直度。

（4）鋼筋網片的加固采用勁型柱與抗風拉帶相結合的方式，保證鋼筋網片的垂直度、圓度及鋼筋的保護層厚度等。

（5）墻體混凝土終凝后，方可拆除勁型柱底座。拆除底座時，不得損壞或擾動墻體混凝土及鋼筋網片。

（6）抗風拉帶加固鋼筋網片時，抗風拉帶不得與其周圍設施有接觸或摩擦現象，否則可能把抗風拉帶磨斷，從而使抗風拉帶失去加固作用。

（7）嚴禁使用有變形、扭曲、彎折、嚴重銹蝕等現象的勁型柱及相關配件。

（8）質量控制點及等級如表1 所示。

表1 質量控制點及等級

4 安全措施

4.1 HSE管理體系組織機構

組長：項目經理/ 項目總工程師

副組長：HSE 部長

組員：安全員、班組長

4.2 安全管理方針及個人防護

貫徹實施HSE 方針：“堅持以人為本、實行預防為主、防治結合”。所有進入施工現場的人員必須按規定穿戴好勞保服裝、安全帽、勞保鞋等其他防護用品。

4.3 安全標識

（1）起重吊裝作業區域拉設警戒線及警示標識，禁止無關人員和車輛通行。

（2）每個基坑設置不少于2 個人員臨時通道，通道入口處設置警示標識。

（3）對配電箱、開關箱進行檢查、維修時，必須將其前一級相應的開關斷電，并懸掛停電標志牌。

4.4 臨時用電

（1）實行“三相五線制”、“三級控制兩級保護”的配電方式。

（2）移動式工具和用電設備的保護零線用銅芯軟線，其截面不小于相線的1/ 3 并不得小于1.5 mm2。用電設備在一般場所的第二級保護必須用漏電動作電流小于30mA，動作時間小于0.1s 的漏電保護器；但手持電動工具必須選擇漏電動作電流小于 15mA、動作時間小于0.1s 的漏電保護器，不準使用金屬外殼的手持電動工具。

（3）漏電保護器應與用電設備相匹配，嚴禁用保險絲代替漏電保護器，嚴格執行“一閘、一保、一機”，嚴禁一閘多用。

4.5 吊裝作業

（1）吊裝作業前，由技術人員及安全管理人員向參加起重吊裝的全體人員進行安全技術交底。起重吊裝人員應具有安全資格證書，熟悉起重方案、起重機具性能、操作規程、指揮信號和安全技術要求。

（2）吊裝前應對吊車、吊繩、索具、溜尾繩等進行專項檢查，符合要求后方可作業。

（3）如發現指揮信號不清或錯誤時，司機應停止操作，待確認后方可繼續操作；對指揮人員發出的有礙安全生產的危險信號，司機有權拒絕執行，以免發生事故。

（4）起重機械的高度限位器、變幅指示器、轉向限位器、安全負荷限位器等安全裝置都應齊全可靠，不得任意拆除，并定期校驗。（5）遵守我國國家現行的法律法規的有關規定及總包、監理、業主的有關安全方面規定。

4.6 HSE事件/ 事故響應原則

（1）總的原則是救死扶傷，以搶救員工生命為第一位，做到先搶救人員、保護環境、后搶救設備或設施。

（2）險情發生時，為迅速采取應急行動，避免或減少損失，執行以下處置原則：疏散無關人員，最大限度減少人員傷亡；阻斷危險物源，防止二次事故發生；保持通信暢通，隨時掌握事故發展動態；調集救助力量，迅速控制事態發展；正確分析現場情況，劃定危險范圍，現場決策，當機立斷；正確分析風險損失，在盡可能可能減少人員傷亡的前提下利用先進的設施進行搶險。

（3）處理事故風險時，首先考慮人身安全，其次應盡可能減少財產損失和環境污染，按有利于恢復施工的原則組織應急行動。

（4）事故發生后，第一知情人應立即向現場管理人員匯報，由現場負責人逐級上報總包、監理及業主；同時采取果斷操作或指令，最大限度地保護自己和他人的人身安全和設備的安全，防止事故進一步擴大，采取果斷措施救治傷員。

（5) 發生緊急事件時，現場指揮人員應立即鳴急促長哨或大聲呼喊，指揮現場所有人員按預先制定的安全緊急撤離路線快速撤離到指定的安全集結區域；由指揮人員認真清點人數，等待下一步指示，事故信號未解除前，不得回到原工作崗位。

5 環保措施

（1）成立施工環境衛生管理機構，在工程施工過程中嚴格遵守國家、地方政府、總包、監理或業主下發的有關環境保護的法律、法規和規章。加強對工程材料、生產、生活垃圾的控制和治理，遵守有關防火及廢棄物處理的規章制度。

（2）將施工場地和作業限制在工程建設允許的范圍內，合理布置，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。

（3）現場每天施工完畢，及時清理現場的施工垃圾、工程廢料，做到“工完、料凈、場地清”。

6 結語

實踐證明，采用LNG 儲罐勁型柱加固墻體鋼筋網片施工工藝，工程實體質量受控、鋼筋網片整體性及變形量滿足現行規范要求，現場施工操作簡單，可靠性高，安全有保障。滿足合理的工期目標要求，可以有效組織流水施工，避免I16(工字鋼)直接埋入混凝土墻體內而導致鋼材浪費及成本增加。勁型柱安裝及拆除工序簡單，有效降低工序作業時間。勁型柱及底座等相關配件可重復利用，有效降低工程成本，最大限度的減少了鋼材的浪費，取得了良好的經濟效益和社會效益。