LNG低温储罐建筑施工组织设计及对策

16万m3全容式LNG低温储罐施工方案

1工程基本情况

1.1基本概况

LNG储罐主要用于应急储备，当出现上游停气或其他事故时，可向城市燃气管网提供正常气源。容量为16万m³的全容LNG储罐，通常由预应力混凝土外罐和9％Ni钢罐组成，设计温度为-165℃。

1.2低温储罐的主要构造

低温储罐主要包括：钢筋混凝土灌注桩、预应力钢筋混凝土承台和外罐、外罐衬钢板、保冷层、低温钢罐、钢结构的半球形拱顶和预应力钢筋混凝土罐顶构成。详见下图：

图1.2（a）：低温储罐构造简图

1.2.1预应力混凝土外罐构造

预应力混凝土外罐高38.55m，外径86.6m，径82m，墙厚0.55m。坐落在钢筋混凝土灌注桩基支承的双承台上，每根桩顶部安装有防震橡胶

垫。

混凝土外罐墙体竖向布置了由19根、每根直径为15.7m（7股）、强度为1860MPa的钢绞线组成的VSL预应力后束，预应力后束两端锚于混凝土墙底部及顶部。墙体环向布置了由同样规格的钢绞线组成的VSL预应力后束，环向束每束围绕混凝土墙体半圈．分别锚固于布置成90°的4根竖向扶壁柱上。混凝土外罐墙体上置预埋件以固定防潮衬板及罐顶承压环。

混凝土外罐构造见图1.2（b）。

图1.2（b）：混凝土外罐构造剖面图

1.2.2罐壁构造

罐壁是低温储罐的主要构件，由具有良好的低温韧性(-165℃)和抗裂纹能力的9％Ni钢板焊接而成。

1.2.3保冷层构造

大型低温LNG储罐绝热保温结构由罐顶保温、侧壁保温和罐底保温3部分构成。

1.2.4罐顶构造

罐顶多采用预应力钢筋混凝土外罐和铝吊顶（或钢结构半球形拱顶）

组成。如下图1.2（c）：

图1.2（c）:罐顶构造示意图

2 工程特点、难点

2.1工程特点

1、钻孔灌注桩施工专业性强。

2、罐承台钢筋混凝土属大体积混凝土施工，对施工要求较高。

3、罐底和罐体均属于预应力混凝土。

4、混凝土罐体直径大、壁厚、高度高。

2.2施工难点

1、钻孔灌注桩量大、密集，定位要求高。

2、罐承台钢筋混凝土需要分区浇筑，控温防裂施工难度大。

3、预应力施工施工要求高，需要掌握好时机，精心施加应力和锚固。

4、混凝土罐体运用爬模施工技术，属危险性较大分部分项工程。

3 施工技术

3.1总体施工流程

灌注桩→桩承台→罐承台柱→罐承台→混凝土外罐壁→悬吊钢结构穹顶气升→预应力后、灌浆→外罐穹顶

3.2主要施工方法

3.2.1混凝土灌注桩施工

1、工艺流程

桩位定位放线→钻孔→清孔→钢筋笼制作、吊放→混凝土浇筑→后注浆施工→清理桩头

2、施工控制要点

（1）定位测量

测量放线的重点是桩位的定位、复测，且过程中应做好水准点的引测和定位控制桩的保护工作。

（2）钻孔、成孔

根据场地、桩距和进度情况，可采用单机跳打法隔一打一或隔二打一。

1）钻进时应根据土层情况加压，开始应轻压力，在松软土层中钻进，应根据泥浆补给情况控制钻进速度。

2）钻孔钻完，用泥浆置换方法进行清孔，清孔后泥浆密度不大于1.2t/m³。

（3）钢筋笼制作、吊放

1）钢筋笼主筋接头上下错开，需采用焊接连接方式，可采用搭接焊，并设置一道加强筋，箍筋用点焊，并均匀布置。

2）钢筋笼吊放重点是在防止钢筋笼变形、控制好吊放位置，避免碰撞孔壁，不得强行下放。钢筋笼定位标高偏差为50mm，中心偏差和钢筋保护层厚度应满足规及设计要求。

（4）灌注桩混凝土浇筑

灌注桩采用预拌商品混凝土进行浇筑。

1）灌注导管的准备

导管接头处外径比钢筋笼的径小100mm以上，施工时，应注意试压、导管接头及混凝土浇筑时的埋深控制。

2）二次清孔

导管下好后，须进行二次清孔。

3）桩顶浇注高度不能偏低，应使在凿出泛浆层后，桩顶混凝土要达到设计强度等级。

（5）后注浆施工

后注浆应重点做好注浆管制作、注浆设备、材料安设控制，注浆开始时间及终止注浆的条件。

3.2.2桩承台施工

1、工艺流程

灌注桩头处理→钢筋绑扎→侧模支设→混凝土浇筑→养护、测温

2、施工控制要点

（1）桩承台截面尺寸大，属大体积混凝土施工，混凝土浇筑时，采用整体由外向里分层连续浇筑方法进行。

（2）模板采用竹胶合板，背楞采用木方，垂直方向设置钢筋箍。

（3）施工过程中，预埋测温元件，进行混凝土测温。

3.2.3罐承台柱施工

罐承台柱模板型式采用标准小钢模，背楞采用脚手管支撑。

混凝土浇筑时，应严格控制分层浇筑，每层浇筑高度不大于400mm。拆模后，采用包裹塑料薄膜结合喷水的方式进行混凝土养护。

3.2.4预应力钢筋混凝土罐承台施工

1、工艺流程

承台底模支设→钢筋绑扎（预应力套管埋设）→侧模支设→分段浇筑混凝土→养护、测温

2、施工段划分

承台底板直径按87100mm考虑，厚度按1.1～1.4m，混凝土承台的施工为重点。考虑到LNG储罐的承台厚度及面积较大．如进行整体浇筑，对各项资源要求量将非常大，而且工期、质量都无法保证。故施工时将罐桩承台划分为多个施工段，进行分段施工、流水作业，施工段划分见图3.2.4（a）。

图3.2.4（a）罐承台基础施工段划分示意图

3、施工控制要点

（1）测量放线

在承台底模上用全站仪定位出承台的中心点、外边线、圈线、0°（°）线、90°（270°）线、锚固带的位置、预应力管的位置、临时排水管的位置、临时洞口的位置以及扶壁柱的位置。用墨线弹好并用红油漆做好标记。

（2）模板设计与安装

1）如果对于承台底标高距地面日>1.2 m，可采用在满堂脚手架上铺设竹胶板模板作为承台底模。

2）承台外圈模板根据承台的弧度提前预制弧形模板进行拼装。

3）承台部各施工段间模板支护分割采用快易收缩网和竹胶板搭配支护，上下层采用10cm高的竹胶板、中间采用快易收缩网。

（3）钢筋制作与安装

钢筋绑扎安装要求尽可能利用定尺钢筋。减少不必要的截断，安装前在电脑上设计出钢筋布置图，施工时按照钢筋布置图在底模上进行放样，按照施工所划分的施工段依次进行安装、绑扎。支撑承台上下层的马镫钢筋采用φ25mm钢筋制作，间距1.5～2m。

（4）混凝土浇筑

1）由于混凝土浇筑较厚，浇筑时采用分层交替错台浇筑。每层浇筑厚度控制在300～400 mm．浇筑时间控制在混凝土初凝时间之前。浇筑分区示意图见图3.2.4（b）、3.2.4（c）。

图3.2.4（b）:1100mm厚混凝土分层浇筑示意图

图3.2.4（c）:1400mm厚混凝土分层浇筑示意图

2）混凝土振捣除应按照规施工外，在承台外边缘处应加强振捣，避免拆模后外观出现大量气孔或漏振。但在快易收缩网附近应稍加振捣，以避免大量的水泥浆流出，影响竖向施工缝的粗糙程度。