16万m3全容式LNG低温储罐施工方案

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钢内罐组成，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、外罐内衬钢板、保冷层、低温钢内罐、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，内径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预应力后张束，预应力后张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预应力后张束，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。混凝土外罐墙体上内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内罐壁构造

内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→预应力后张、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

（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范及设计要求。

（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内径小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

（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

（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、内圈线、0°（180°）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）承台内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范施工外，在承台外边缘处应加强振捣，