梁立波
中國人民解放軍32658 部隊,中國·遼寧 錦州 121000
按油罐的形式不同,油庫一般可分為地面油庫、地下和半地下油庫、山洞油庫、水封石洞油庫和海上油庫等多種建庫形式。地面油庫的優點是建設成本低,施工快,易于維護管理等優點。也具有占地面積大,油品蒸發損耗高,著火危險性大等缺點,其目標明顯,防護能力差,不適應軍事敏感地區的戰略要求。地下和半地下覆土油庫具有蒸發損耗小、油品不易變質、著火危險性小、有一定的隱蔽性和造價適中等優點。山洞油庫具有隱蔽性好、防護能力強、油品蒸發損耗小等優點,但造價高,施工周期長。水封石洞油庫工藝復雜、施工時間長,但隱蔽性好,防護能力強,油料蒸發損耗小。海上油庫是為適應海上石油開采而發展起來的,這類油庫一般用來接收和轉運海上原油,隨著海上油氣田的開發利用,形式也在不斷發展,目前有漂浮式和著底式兩大類。相比較而言,半地下覆土油罐和山洞油庫的特點符合軍事對油料儲存的特殊要求。論文重點對半地下覆土油罐土建施工中罐室施工難點和關鍵進行了分析。
油罐形式;覆土油罐;罐室施工
半地下覆土油罐是軍隊油庫油罐建設的一種主要形式,它具有一定的防護性能,儲存條件好,作業受外界環境影響少,造價適中。覆土油罐土建工程主要包括土石方開挖、罐室施工、油罐制安與防腐、土方回填等步驟。其中,筒狀拱頂結構的混凝土罐室施工,是土建施工中的難點和關鍵,需把握以下幾個重點環節。
按照設計單位提供的罐區總平面圖和單罐施工圖紙,核準每個油罐的具體位置與水平標高。對于個別油罐因測繪圖與現地不盡相符等原因,確需局部優化的,應及時向設計單位提出,經專家論證、設計同意后作出適當調整,以適應現有地貌,滿足土石方盡量平衡的原則。在罐室基坑土石方施工過程中,尤其是進入基槽開挖階段,要組織施工、監理單位及時對基礎的平面位置、尺寸、開挖深度與罐底標高進行嚴密監測,認真復核,準確確定罐室正負零位置,并設置固定標記。進入到罐室主體結構施工后,還要加密對罐室標高、垂直度和弧度等幾何尺寸的測量控制。罐室構筑物的大體積性,幾何尺寸的復雜性和不規則性,對測量定位提出更高要求,應在不同施工階段采取相應的管控措施。在基礎施工中,可現場放線測量定出圓心,做好永久標記,并在圓心位置使用全站儀,沿基礎每隔1m 測量定位一次,確保環形基礎滿足設計要求;在罐壁施工中,應利用模板定位控制罐壁成型,即在罐壁內模板支設過程中,對每塊模板進行測量定位,誤差控制在規范范圍內;內模板定位后,根據罐壁厚度再調整固定外模板,以保證澆筑后的罐壁厚度不超出規定誤差;在罐頂施工中,利用滿堂紅腳手架頂部立桿的調節,實現對拱頂弧度的控制,具體方法是依據施工圖標注的拱頂弧度,計算出每根支撐立桿的標高,使用全站儀逐一定位并調節立桿高度,以保證拱頂弧度滿足成型要求。
罐室施工中地基施工尤為重要,地基處理應著重抓好以下幾個環節:
一是防止擾動地基。當現地地下水位高于坑底標高時,應采取措施降水后,再組織開挖,避免坑底和基礎長期浸泡。對于巖石基坑,應在距離罐底標高2m 處預留保護層,采用小孔小藥量爆破和人工作業的辦法,減少爆破開挖對罐室基礎的擾動,避免超爆超挖,最大限度降低后續處理難度。機械開挖時,應預留基底標高20~30cm 厚土層,之后再進行人工開挖,以避免破壞基礎土層,并盡快轉入墊層鋪設等下一道工序,減少其在空氣中的裸露時間。基坑如果高度過大,可采取梯度退坡,必要時采取護坡,避免塌方。
二是復雜地質處理。對基礎地質中出現的復雜異常情況,應會同有關單位和人員現場研究論證,提出具體處置措施,形成會議紀要備查。常見情況及處置方法如下:對于基礎出現的孔洞、裂縫等,采用清除不穩定填充物、灌注C20混凝土辦法處理;對于出現的輕微流沙,應采取加快或加厚墊層施工的辦法處置,嚴重時還要采取降水措施;對于基礎持力層不均勻的情況,應采取局部開挖換填的方法處理,以滿足基礎承載力要求。
三是嚴密組織基槽驗收。基坑挖至罐底標高并清理后,要抓緊會同施工、勘察、設計、監理等單位共同對基槽進行驗收。主要檢查基槽的平面位置、尺寸、深度與圖紙是否相符,核對土質及地下水情況與勘察報告是否相符,核查基槽中有無孔洞、裂隙、古墓、地下掩埋物等。對于通過驗收的,要履行驗槽程序,形成書面驗收記錄,驗收各方簽字后備案。
四是切實加強安全防護。及時清除四周孤石危石,懸掛防護網,防止掉落基坑造成人員傷亡和機械損壞。雨季施工時,應采取截水明排等措施及時排除基坑內積水。在上部四周設排水溝,防止地面水流入坑內沖刷邊坡,造成塌方和破壞地基。在基坑內四周挖出排水溝,合理布置集水坑,基坑臨時性排水設施盡量與永久性設施相結合。在邊坡上覆蓋塑料薄膜,避免雨水沖刷邊坡。冬季施工時,要在作業前清理腳手架和基坑內冰雪,采取鋪設木墊板、草墊等方式,防止出現人員跌傷等意外情況。
罐室主體結構施工是工程建設的關鍵,其質量優劣直接影響建成后罐室的觀感和后續管理與使用。必須嚴格依據施工標準規范,及時檢查驗收,嚴格把關控制,確保施工質量。應重點把控好以下主要工序:
一是鋼筋綁扎。要嚴格技術工人崗前驗證、培訓和考核程序,必要時可采取集中學習、輪流授課等方式,組織項目部和監理部、勞務隊伍集中學習鋼筋綁扎的相關標準規范,準確掌握施工與驗收的關鍵控制點,對考核不合格的鋼筋工應予以辭退。針對罐室環梁和殼頂鋼筋直徑粗、密度大的特點,可組織監理和施工單位集智攻關,先在地面上反復試驗,及時調整綁扎方法,優化施工方案,再集中上罐具體實施,以減少返工次數,提高工作效率。與此同時,嚴格落實項目、監理和建設方三級驗收制度,對鋼筋綁扎進行全程監管,有效控制鋼筋垂直度、間距、錨固長度、搭接長度和接頭數量等,確保鋼筋綁扎達到設計與規范要求。
二是模板支設。一般采用多個罐室模板同時支設的方式展開,形成流水作業,加快工程建設進度。考慮到罐壁為環形結構,內外均搭設有腳手架,作業空間狹小,可采取模板編號定位、依次上移的辦法,逐層完成模板支設,以最低限度減少模板的吊運,達到優化工序、節省時間的目的。模板支設完成后,可采取吊錘檢測的辦法,分上、中、下三處對每塊模板進行檢查,有效控制模板垂直度。同時,要對模板的木桿、鋼管、門架和接縫進行檢查,確保具有足夠的強度、剛度和穩定性,避免出現漏漿、跑漿等情況。混凝土澆筑前,應對模板內及時清理,澆水濕潤并涂刷隔離劑。拆除模板時,必須按照后支先拆、先支后拆、先拆除非承重部分后拆除承重部分的順序進行。
三是混凝土澆筑。澆筑前應派專人或監理工程師到攪拌站現場值守,對照配比標準,核對水泥標號,檢查骨料質量,核查攪拌時間。要按照規范對進場商品混凝土進行塌落度試驗,準確登記混凝土數量和澆筑部位,并留取試塊。澆筑過程上,堅持全程旁站、專人監管,可采用在振搗棒上做標記和讀秒的方法,嚴格控制插入深度和振搗時間,防止過振和漏振。罐室與操作間澆筑時,一要在罐室底部預留足夠寬度的洞口,用于下步油罐制安所需鋼板的進料;二要按設計要求設置罐壁后澆帶,單獨使用C35抗滲膨脹混凝土澆筑,防止混凝土出現收縮裂縫。罐室拱頂澆筑須按照從環梁至拱頂中心的順序,依次連續對稱澆筑。為確保拱頂澆筑,應專門召開由監理、施工方和商混站有關人員參加的協調會,明確澆筑的時間節點、任務分工和措施要求,確保商混的及時供應和各工序的有效銜接。澆筑完成后,應督促施工方采取噴涂養護劑和覆蓋苫布等方法,養護28 天且在預留的混凝土標準試塊強度達到100%后,方可拆除腳手架支撐與模板。
罐室內滿堂紅腳手架的規范可靠支撐與搭設,是保證罐室安全順利澆筑的關鍵。若在澆筑時,腳手架支撐系統安全沒有保證,可能會造成整體坍塌和人員傷亡,后果不堪設想。
一是嚴格組織專家論證。按照《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》,組織施工單位認真編制罐室內腳手架搭設方案并附報相關計算書,并專門進行論證,報總監審核和建設方認可后方可組織實施。期間,有條件時可邀請專家對施工單位腳手架搭設方案進行再審查,重點對罐室內滿堂紅腳手架鋼管材質、壁厚和搭設的橫距、縱距和步距,以及各類剪刀撐、掃地桿、縱橫水平支撐設置等情況進行復核。必要時,還可專門搭設腳手架模型進行試驗檢驗。
二是嚴格實施檢查驗收。應監督施工單位按照論證審查后的腳手架支撐方案,逐層進行滿堂紅腳手架的搭設,不能隨意變更。每批腳手架進場前,要對桿件外觀和銹蝕情況逐一進行檢查,必要時使用游標卡尺復核壁厚,不合格的不得進場使用。對局部搭設完成的腳手架,要劃定責任區域,分工專人對每根桿件、每道支撐、每個節點逐一進行抽檢,重點發現與糾正主次龍骨懸挑過長、剪刀撐支設不規范和碗扣松動等常見缺陷,確保腳手架連接牢固、底部支撐穩定、橫向支撐到墻,與整個罐室外壁可靠頂拉,形成一個整體穩定的支撐體系。
三是嚴格采取防范措施。在首個罐室澆筑前,應邀請質檢部門和相關專家現場指導把關,準確發現問題,制定防范措施,提高安全系數。在拱頂連續澆筑施工作業過程中,應在罐頂和罐內腳手架設置多個監測點位,人員全程旁站,每小時測量一次罐室殼頂拱起和沉降數值,及時記錄和分析數據,發現情況及時處置,確保施工安全。
四是嚴格把控拆除順序。拆除腳手架前,應清除腳手架上的材料、工具和雜物,以防落物傷人。在罐頂中心的進料安裝洞處,設垂直運輸工具,先打通中心部位的豎直通道,再打通操作間的進料預留通道。腳手架拆除應從一端走向另一端,自上而下逐層、對稱、均勻地拆除,在拆除過程中,腳手架的自由懸臂高度不得超過三步,當超過三步時,應加設臨時拉結。水平桿和剪刀撐等必須在腳手架拆除到相關架桿時方可拆除。
覆土油罐混凝土罐室施工情況,決定著后期油罐制安能否如期展開,工藝管線布置是否順利,以及油罐投用后罐室是否密閉等,重要性不言而喻。在混凝土罐室施工過程中,一定要按照設計圖紙結合現地實際情況嚴密監測每座油罐的平面布局及各罐室定位標高,規范處理好罐室的基礎,從嚴監管罐室主體結構施工質量,確保安全及質量。