lng储罐预应力施工监理质量控制

LNG储罐预应力工程监理质量控制
一、LNG储罐预应力工程综述
1）概述：LNG储罐预应力主要由筒壁竖向/环向钢绞线束组成。

2）竖向预应力具体布置：单台储罐筒壁竖向预应力钢绞线共有144束（每束12根￠15.7mm钢绞线、A=1800mm2），一端锚固在筒壁的檐梁顶部，另一端锚固在筏板承台底下，每束长约41m，总长约5904m；4个扶壁柱内竖向预应力钢绞线各布置2束（共8束、每束12根￠15.7mm钢绞线、A=1800mm2），一端锚固在扶壁柱顶部，另一端锚固在扶壁柱底部，每束长约38米，总长约304m。

3）环向预应力具体布置：单台储罐筒壁环向预应力钢绞线束共有184束（每束19根￠15.7mm钢绞线、A=2850mm2），每束环绕筒壁半周，对应的两束形成一周圈水平布置在筒体壁内，分别锚固在对称的四个扶壁柱上，每束长约135米，总长约24840m。

二、原材料质量控制
1）预应力波纹管：用于预制金属波纹管的原材料（钢带）宽度：78±0.2mm、
厚度0.6±0.06mm、抗拉强度270-500MPa、延伸率＞22%。

2）预应力锚座：
①锚具采用抗低温19孔和12孔群锚，供应商提供至少5次低温试验合格报告、锚具变形和钢绞线内缩值＜6mm，锚具和千斤顶摩擦引起的应力损失＜2%。

②在同种材料和同一生产条件下，锚具应以不超过1000套组为一个检验批。

锚具组装件的零件材料应按设计图纸的规定采用，并附化学成分和机械性能证明书，无证明时，应按国家标准进行质量检验，并且材料不得有夹渣、裂缝等缺陷。

③进场时按以下规定进行验收：
外观检查：从每批中抽取10%（不少于10套），检查其外观和尺寸。

硬度检验：从每批中抽取5%（不少于5件），对锚板、夹片等有硬度要求的零件做硬度试验；对于多孔夹片式锚具的夹片，每套至少抽5片。

静载锚固性能试验：从同批中抽取6套锚具组成3个预应力筋锚具组装件，进行静载锚固性能试验，试验方法按《JGJ85-92预应力筋用锚具、夹具和连接器应
用技术规程》进行。

3）钢绞线：抗低温（—165℃）、￠15.7㎜、强度为1860MPa。

钢绞线复检应从每一批次不同卷钢绞线尾部取样，每100t取样15根（每个样品长度不小于1m，端部应平切，且不能有解旋），并送到经批准有资质实验室进行检测。

检测项目：破断荷载、0.1%非比例延伸荷载、破断时延伸率、直径、截面积、每米质量、弹性模量、屈强比等。

4）预应力灌浆封锚用灌浆料：流动度9-25s、维持流动度3h内保持25s内、泌水率3h内＜0.3%、强度7d＞18Mpa(28d＞50Mpa)、初凝时间＞3h、终凝时间＜24h、体积变化0%-+5%、温度＜35℃、无氯化物或氯离子含量。

三、预应力施工质量控制（后张法）
1、预应力工程概述
1）施工特点：钢绞线长、张拉吨位大。

2）预应力后张拉系统低温试验要求：详见62-00/S23设计技术说明书附录A 2、波纹管
1）波纹管预制质量控制：预制完成的金属波纹管的集中荷载试验、均布荷载试验、承受集中荷载后抗渗性能试验、弯曲后抗渗漏性能试验均须符合规范（JG225-2007）要求；环向水平波纹管内径￠105mm，竖向波纹管内径￠90mm。

2）波纹管安装质量控制：定位、标高、数量、
垂直度、牢固度、接口热收缩胶套密封（保证
液密性）等均须符合设计及规范要求；径向：
±5mm 水平、环向和竖向：±20mm；同时至少
在浇筑混凝土前/中/后三次进行通球实验，以
确保其无破坏、管内通畅并做好后期保护工作。

3、预应力锚座
1）锚座组成部分：锚垫板、喇叭管、锚板、夹片、
螺旋筋、连接筋、灌浆帽等。

2）锚座安装质量控制：定位、标高、数量、牢固度、
与波纹管连接处接口密封质量符合设计要求，确保无漏点；混凝土浇筑时应检查锚座是否损坏或移位等。

4、预应力张拉筒壁混凝土须达到强度:＞设计值的90%（45Mpa）。

5、钢绞线穿束
1）总体要求：钢绞线/锚具质量符合规范要求并具有—165℃合格试验报告。

2）钢绞线外观：外包装/水溶性防锈油和匝不能破坏、表面应干净无锈迹和剥落（不得有锈坑）或受到机械/化学/电热等损伤。

3）钢绞线穿束：穿束前应用清洁干燥压缩空气将波纹管内的灰尘、水和细小杂物排除；预留600~900mm张拉端；详细记录每根钢绞线束编号及钢绞线标牌号（建议应尽量优先使用同一热处理批号的钢绞线）。

4）穿束后的保护：穿束完成后应立即套上锚具并将锚具与外露钢绞线用塑料布包裹，同时封闭锚座口。

6、预应力张拉前现场按实体1:1比例试验必要性
1）现场摩擦系数试验：确定应力损失、掌握张拉应力大小的主要依据。

用1:1
实地模拟做摩擦系数试验，以保证实施设计数据的准确可靠。

混凝土达到后强度对竖向、环向、穹顶套管中钢绞线做三种不同形式的摩擦系数试验，各种试验符合要求后才能进行正式施工。

2）孔道灌浆试验：孔道灌浆有两大难题①有效防止浆体对钢绞线和波纹管内壁的腐蚀、②如何保证孔道中各部位充盈饱满的浆体灌注。

现场采用1:1实体装置做试验，灌浆前对浆体本身做性能试验（流动性、泌水率、膨胀性等）；灌浆后待浆体达到强度后切开波纹管有代表性的部位，检查灌注后的断面查看灌浆效果。

7、预应力张拉质量控制
1）设计技术参数：张拉控制应力0.80fpk fpk=1860MPa；钢绞线与波纹管摩
擦系数u=0.19；单位长度钢绞线角位偏差摩擦系数k=0.0058；锚具变形和钢绞线内缩值a=6mm；锚具和千斤顶摩擦引起的应力损失值小于2%。

2）张拉千斤顶要求：行程应大于200mm，以便减少张拉加载步数。

3）张拉设备和计量器具的选用与校对：
①千斤顶和计量器具应在校定期限内同时也满足现场计量标准/要求，并且定期
维护、保养、校验。

②张拉设备应配套校验。

压力表的精度不宜低于 1.5 级；校验张拉设备用的机具或测力计精度不得低于±2%；校验时千斤顶活塞的运行方向，应与实际张拉工作状态一致。

③张拉设备的校验期限不宜超过半年，当张拉设备出现反常现象时或在千斤顶检修后，应重新校验。

④压力表的选用：张拉时所需的最大压力值，宜为压力表最大面值的60%~80%。

4）张拉顺序：同一标高处组成整个圆周的两束钢绞线应同时张拉；按对称的次序张拉水平和竖向钢绞线束。

檐梁内的水平钢绞线必须在穹顶混凝土浇筑前完成张拉施工。

5）张拉要求：张拉应分级进行，控制好钢绞线与锚具的应力和应变；在95%的张拉控制力时引入一个警戒压力，此时将实测伸长值与理论伸长值进行校核，如果差异超过规定值，在继续进行张拉前对差异进行调查，发现原因并校核到满足设计和现场施工要求；在张拉完最后一级压力并顶锚后，千斤顶卸压到50bars 时，记录钢绞线的拉伸长度，以确定工作锚具的内缩量；千斤顶压力降到零后移去千斤顶，检查钢绞线表面工具锚的刻痕有无滑移、锚具有无裂缝、破碎现象等。

6）张拉时间：①钢绞线穿入波纹管内后应尽快张拉，最迟不能晚于7d（穿束后用制造商提供的保护件预防钢绞线被腐蚀）。

②环向1根钢绞线从一端张拉时在同一扶壁柱上另一面相对的钢绞线也应以相同的荷载同时进行张拉，该钢绞线必须在第一端张拉后3d内在另一端完成张拉施工。

7）张拉温度要求：环境温度低于5℃时禁止张拉钢绞线。

8）数据记录要求：张拉施工期间应详细测量/记录钢绞线束的伸长量（精确到
1mm）。

钢绞线束伸长量的计算应根据千斤顶偏移、调整后的钢绞线初始松弛、锚具滑移以及由于行程原因而重新启动千斤顶等因素。

9）钢绞线伸长量的控制：张拉前应对10根钢绞线（竖向、环向各10根）伸长量进行实测，其实测伸长量必须同时符合①平均值不能小于理论计算值的95%；
②与理论值相对偏差不大于±6%。

8、预应力灌浆封锚质量控制
1）灌浆时间要求：在预应力钢束张拉完成后应尽可能进行灌浆施工，预应力张
拉完成后最长不能超过2周必须完成灌浆施工。

2）竖向孔道的灌浆：采用重力式灌浆法，灌浆是从底部的灌浆孔向上灌注。

在浆体灌入孔道前，先测定孔道入口处浆体的流动度和温度，当浆体流动度达到要求后，即可将浆体灌入孔道内。

当浆体达到孔道顶端时，测定顶端浆体的流动度，并且待浆体灌满顶部的重力灌浆罐后，停止。

浆体终凝后，将重力灌浆罐移除。

3）环向孔道的灌浆：从孔道的一端向孔道的另一端灌浆，如两锚固端标高不同时则从较低的一端向较高的一端灌浆；在浆体灌入孔道前，先测定孔道入口处浆体的流动度和温度；当浆体到达孔道的另一端时，取出浆体样品测定其流动度，合格后关闭孔道所有的出口继续缓慢地泵压，如果在5分钟之内压力不下降则关闭浆体入口，否则应继续泵压，持压5分钟后，直到压力不下降为止。