LNG儲(chǔ)罐高承臺(tái)灌注樁“一體成型”施工關(guān)鍵技術(shù)研究

（河北建設(shè)勘察研究院有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

社會(huì)經(jīng)濟(jì)高效可持續(xù)發(fā)展離不開能源的支撐，而能源大多伴有污染物產(chǎn)生，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，尋求清潔無污染的能源迫在眉睫。LNG作為一種污染程度非常低的能源得到了較為廣泛的應(yīng)用。而易燃易爆的特性與LNG諸多優(yōu)點(diǎn)形成了鮮明對(duì)比，這導(dǎo)致了對(duì)LNG儲(chǔ)罐有很高的安全要求。由于儲(chǔ)罐上部超大荷載的作用，儲(chǔ)罐基礎(chǔ)沉降因素較為敏感，所以這類LNG低溫儲(chǔ)罐采用架空基礎(chǔ)底板并形成高于基礎(chǔ)底板1.5m的高承臺(tái)一體樁基礎(chǔ)。

1 高承臺(tái)灌注樁常用施工方法

1.1 常用高承臺(tái)灌注樁的施工方法的缺陷

1）兩步施工法：在灌注樁與短柱之間存在施工縫，影響上接樁承載力。2）填土施工法：填土工作和清理工作繁瑣，耗資較高，且上接樁外觀不光滑。3）雙層板架空法：造價(jià)高，施工周期長(zhǎng)。高承臺(tái)灌注樁“一體成型”是在兩步施工法基礎(chǔ)上改良得到的。為了更加深入研究高承臺(tái)灌注樁“一體成型”關(guān)鍵技術(shù)，本文以國(guó)內(nèi)某LNG儲(chǔ)罐項(xiàng)目為例展開分析論述。

1.2 案例項(xiàng)目簡(jiǎn)介

某工程LNG儲(chǔ)罐位于華東某省黃海海域人工吹填島嶼上，擴(kuò)建工程是在已建成的一期、二期工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行，包括2座20萬立方米的LNG全包容儲(chǔ)罐及其相關(guān)的配套設(shè)施。樁端進(jìn)入第6層土粉砂層的深度不小于3.0m。樁直徑1.3米，樁長(zhǎng)為71.181米～71.481米，樁入土長(zhǎng)度不小于70米，上接樁長(zhǎng)度在1.6米左右。

2 高承臺(tái)灌注樁“一體成型”關(guān)鍵技術(shù)

2.1 “一體成型”方法的提出

一體成型施工技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是成本低，可連續(xù)施工，且不會(huì)在灌注樁與上接樁之間形成施工縫。該法施工時(shí)，地下部分灌注樁與地上部分短柱的鋼筋籠提前預(yù)制并一體成型，清孔后將一體成型的鋼筋籠放入孔內(nèi)，在高平臺(tái)下進(jìn)行地下部分的灌注，待新鮮混凝土流出地面時(shí)停止?jié)仓谱吖ぷ髌脚_(tái)，采用半圓桶狀鋼模板對(duì)短柱支模，樁位、模板垂直度復(fù)測(cè)后，在樁身混凝土初凝前移來工作平臺(tái)進(jìn)行短柱澆筑，至此一次完成整樁的澆筑。

2.2 “一體成型”方法關(guān)鍵技術(shù)分析

2.2.1 短柱與灌注樁的銜接

一體成型方法中地下灌注樁與上接樁雖分開澆筑，但分開時(shí)間是有規(guī)定的，即必須在地下灌注樁的混凝土初凝前完成上接樁的澆筑。拔出護(hù)筒后清除樁頂泥渣，漏出新鮮混凝土，并振搗密實(shí)，在清理完樁頭混凝土后，用混凝土將樁周邊鋪設(shè)厚10cm的墊層，墊層寬度大于模板內(nèi)邊不少于30cm，保證模板底部安放在平整、堅(jiān)實(shí)的地面上，為縮短墊層凝結(jié)時(shí)間，可采取在墊層表面灑干水泥等措施。模板采用成型鋼模板，高度1.8m，內(nèi)徑1.3m，模板下沿寬度不宜小于25cm。使用前拼裝模板，檢查接縫嚴(yán)密、無錯(cuò)臺(tái)再使用；模板打磨時(shí)先用鋼絲刷將浮銹清除，鋼絲刷打磨至少2遍，鋼絲刷打磨不到的部位，用細(xì)砂紙打磨。模板表面有變形或麻面的可用膩?zhàn)哟虻祝稍锖笤龠M(jìn)行下一步工作，以保證拆模后結(jié)構(gòu)物外露部分美觀，結(jié)構(gòu)物尺寸符合設(shè)計(jì)要求。模板安裝用成品脫模劑涂刷板面，涂刷均勻。模板拼縫用雙面膠填好，填充好后將多余部分修切整齊，要求用手摸平整、平順，沒有明顯凸凹感覺。

2.2.2 樁柱中心重合

高承臺(tái)灌注樁一體成型施工中灌注樁和上接樁澆筑過程分開，所以最終的樁位是通過上接樁位置偏差來進(jìn)行控制。上接樁與灌注樁同心控制技術(shù)是該施工技術(shù)的重中之重。下設(shè)鋼筋籠后仔細(xì)校核高出地面部分鋼筋籠的位置以及上接樁支模時(shí)采用有效的模板定位措施是同心控制技術(shù)的關(guān)鍵。案例項(xiàng)目中的具體做法是：地下樁灌注完成拔出護(hù)筒后，立即進(jìn)行地上樁拉筋和螺旋箍筋綁扎。模板安裝前，在砼墊層上樁身兩側(cè)設(shè)置與罐體中心方向一致的2個(gè)定位點(diǎn)，模板安裝時(shí)，采用人工配合吊車將組裝好的模板安放在鋪好的墊層上，模板兩側(cè)的拼縫與2個(gè)定位點(diǎn)重合，將模板吊裝到位后，復(fù)測(cè)中心坐標(biāo)，確保偏差在±10mm以內(nèi)。模板固定好后，模板頂部放置柱頂預(yù)留孔模板支架，根據(jù)預(yù)留孔模板支架端部與拼縫的間距進(jìn)行定位，定位無誤后固定，定位偏差控制在10mm以內(nèi)。為保證模板的穩(wěn)定性，在地面采用三個(gè)拉錨拉于模板高度2/3處，增加模板的穩(wěn)定性，防止在荷載作用下發(fā)生水平移動(dòng)；為防止模板底部跑漿液，模板底部比模板裙邊長(zhǎng)為3cm，內(nèi)徑為1.3m的一端插入地面以下，密封住模板與地面的縫隙，防止漏漿。

2.2.3 短樁澆筑

根據(jù)高承臺(tái)樁頂標(biāo)高，對(duì)地面以上樁身進(jìn)行混凝土澆筑，坍落度140～180mm，澆注時(shí)控制每層的高度不大于500mm。振搗時(shí)，插入下層混凝土不小于300mm。沿鋼筋籠外側(cè)振搗，保證側(cè)壁表觀質(zhì)量。砼澆筑完成24～48h后拆除模板，在裸露樁身砼外面噴刷養(yǎng)護(hù)液并套塑料薄膜和土工布養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)總時(shí)間不少于28天。模板拆除后及時(shí)進(jìn)行清理和維修。

3 結(jié)語

采用架空基礎(chǔ)底板并形成高于基礎(chǔ)底板1.5m的高承臺(tái)一體樁基礎(chǔ)可以滿足LNG儲(chǔ)罐工藝設(shè)計(jì)需求，經(jīng)過工程后期的各類地基檢測(cè)后得出，該施工工藝滿足承載力和地基沉降量需求，可為同類工程提供參考。