22 萬m3 LNG 儲罐勁型柱加固墻體鋼筋網(wǎng)片施工工藝分析

胡紹輝

中石化第四建設(shè)有限公司 天津 300270

LNG 儲罐墻體鋼筋網(wǎng)片安裝過程中，為防止鋼筋網(wǎng)片的傾倒或傾斜，傳統(tǒng)施工方法中采用工字鋼I16 (材質(zhì)Q235A)較多，工字鋼加固鋼筋網(wǎng)片后被澆筑到混凝土中。以22 萬m3LNG 儲罐為例，考慮到每臺儲罐每兩層墻體環(huán)向布置勁型柱不少于72 根，勁型柱數(shù)量多，鋼材用量較大，造成施工措施成本驟增，從而影響工程總成本的控制。LNG 儲罐墻體鋼筋網(wǎng)片安裝過程中采用可重復(fù)利用的無縫鋼管A114(材質(zhì)20# )，相比傳統(tǒng)施工方法而言，無需采購較大數(shù)量的工字鋼，進(jìn)而降低措施材料及施工成本。

1 工藝原理

1.1 鋼管勁型柱特點

（1) 重量輕、便于安裝及拆除；

（2) 重復(fù)利用率高，無損耗；

（3) 配件少，制作簡單，施工方便；

（4) 強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，無污染。

1.2 技術(shù)要求

（1）勁型柱鋼管采用無縫鋼管A114×4mm，長度7.2m；吊鉤采用“U”型A12 圓鋼雙面滿焊于勁型柱鋼管，吊鉤位置距勁型柱頂端1.5m；勁型柱鋼管開孔A25，用于橫穿高強(qiáng)拉桿(A18)連接鋼筋網(wǎng)片與勁型柱鋼管，開孔數(shù)量為3 對，位置距勁型柱頂端依次為1m、2m、4.2m。勁型柱鋼管開孔A30，距離底端150mm，用于橫穿高強(qiáng)拉桿(A18)連接底座與勁型柱鋼管。

（2）勁型柱基座采用無縫鋼管A133×4mm、鋼板及補(bǔ)強(qiáng)板δ＝12mm、高強(qiáng)拉桿(A18)及配套螺母等相關(guān)配件，底板尺寸400mm×400mm ×12mm，外觀尺寸如圖1所示。

圖1 勁型柱基座外觀尺寸

（3）加固配件：墻體大模板(楓泊)配套的對拉盤、拉接錐體，高強(qiáng)拉桿(A18×1m，具體長度以墻體厚度為準(zhǔn))及現(xiàn)場制作的“U”型鋼筋壓環(huán)(HRB400E C16)，鋼筋壓環(huán)主要作用是壓緊鋼筋網(wǎng)片，由HRB400E C16 鋼筋加工制作，其外觀尺寸如圖2 所示。

圖2“U”型鋼筋壓環(huán)HRB400E C16 外觀尺寸

2 主要施工工藝

2.1 主要施工順序

下層墻體混凝土澆筑后期安裝勁型柱底座定位高強(qiáng)拉桿→下層墻體混凝土澆筑完成→安裝勁型柱底座→吊裝預(yù)應(yīng)力波紋管并安裝(含定位筋)→吊裝勁型柱→吊裝鋼筋網(wǎng)片(已在地面安裝抗風(fēng)拉帶并驗收)→鋼筋網(wǎng)片與勁型柱連接加固→抗風(fēng)拉帶(5t)與鋼筋網(wǎng)片加固→墻體預(yù)埋件安裝→鋼筋及預(yù)埋件驗收→墻體內(nèi)側(cè)模板提升→勁型柱拆除→勁型柱底座拆除→外側(cè)模板提升→模板驗收→本層墻體混凝土澆筑及安裝勁型柱底座定位高強(qiáng)拉桿。

2.2 鋼筋綁扎

鋼筋網(wǎng)片吊裝過程中，為防止鋼筋散落而造成安全隱患，在每張鋼筋網(wǎng)片預(yù)制過程中，所有鋼筋節(jié)點采用雙股扎絲“八”字型綁扎，每張鋼筋網(wǎng)片設(shè)置兩根“八”字撐鋼筋(C18)，每根“八”字撐鋼筋長度3m，按60°布置，以增加整張鋼筋網(wǎng)片的剛度。鋼筋網(wǎng)片上部均勻布置8 個“U”型卡，以加固鋼筋網(wǎng)片。

2.3 拉桿制作

勁型柱底座定位高強(qiáng)拉桿 (A18) 共4 根，長度500mm，安裝前，需要按勁型柱底座螺栓孔位置預(yù)制成為一個整體，預(yù)制采用4 根鋼筋(C25)與4 根高強(qiáng)拉桿首尾點焊連接成整體，固定用的4 根鋼筋采用現(xiàn)場的鋼筋廢料，鋼筋原則上采用廢料再利用。

2.4 底座安裝

墻體混凝土終凝后，勁型柱底座開始安裝，間距為4m。勁型柱底座安裝時，避開預(yù)應(yīng)力波紋管、鋼筋等，勁型柱底座安裝后盡量保持水平狀態(tài)，外露高強(qiáng)拉桿(A18)用配套單螺母擰緊，高強(qiáng)拉桿外露長度約20mm。

2.5 勁型柱安裝

勁型柱底座安裝完成后，人工配合塔吊安裝勁型柱到其底座，轉(zhuǎn)動勁型柱使其底部螺栓孔與底座螺栓孔對齊，并穿入高強(qiáng)拉桿(A18)，固定勁型柱于其底座中，防止勁型柱轉(zhuǎn)動，塔吊吊帶拆除，再吊裝下一個勁型柱。

2.6 勁型柱與鋼筋網(wǎng)片的連接

勁型柱與底座固定完成后，馬上進(jìn)行勁型柱與鋼筋網(wǎng)片的連接加固。勁型柱一側(cè)依次通過高強(qiáng)拉桿(A18)、對拉盤及“蝴蝶”節(jié)與勁型柱壓緊，勁型柱另一側(cè)依次通過高強(qiáng)拉桿、拉接錐體、對拉盤、“U”型鋼筋壓緊環(huán)、鋼筋網(wǎng)片、對拉盤及“蝴蝶”節(jié)將勁型柱與鋼筋網(wǎng)片壓緊加固。

2.7 微調(diào)與加固

勁型柱與鋼筋網(wǎng)片加固完成后，再用抗風(fēng)拉帶(5t)對鋼筋網(wǎng)片的內(nèi)側(cè)與外側(cè)微調(diào)及加固，鋼筋網(wǎng)片內(nèi)側(cè)及外側(cè)分別均勻布置6 根抗風(fēng)拉帶(5t)，抗風(fēng)拉帶一端固定于鋼筋網(wǎng)片上，另一端系掛于墻體大模板體系。

2.8 勁型柱的拆除

鋼筋網(wǎng)片、勁型柱、抗風(fēng)拉帶、墻體內(nèi)側(cè)及外側(cè)預(yù)埋件、鋼筋拉鉤等全部施工完成后，拆除內(nèi)側(cè)抗風(fēng)拉帶，隨即提升墻體內(nèi)側(cè)模板到指定標(biāo)高。

墻體內(nèi)側(cè)模板全部提升到位后，拆除外側(cè)抗風(fēng)拉帶，塔吊及人工配合拆除勁型柱及其底座，隨即提升墻體外側(cè)模板到指定標(biāo)高。

2.9 驗收

墻體模板調(diào)整及加固完成，墻體厚度、鋼筋保護(hù)層、墻體內(nèi)側(cè)半徑、勁型柱底座定位高強(qiáng)拉桿等項目符合設(shè)計及規(guī)范要求并驗收合格，澆筑本層墻體混凝土。

3 質(zhì)量控制

（1）施工作業(yè)前，由項目總工對現(xiàn)場管理人員及班組長進(jìn)行安全技術(shù)交底，明確圖紙要求及鋼筋網(wǎng)片加固作業(yè)的關(guān)鍵控制點；現(xiàn)場質(zhì)檢員及班組長對每一位施工作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的施工工藝及質(zhì)量控制點交底。

（2）勁型柱底座定位高強(qiáng)拉桿(A18)共4 根，每根長度500mm，預(yù)制成一個整體。安裝時，高強(qiáng)拉桿頂端高出墻體混凝土施工縫約100mm，保證底座的正常安裝及固定。

（3）勁型柱底座安裝時，應(yīng)保證底座水平且牢固，最終保證勁型柱的垂直度。

（4）鋼筋網(wǎng)片的加固采用勁型柱與抗風(fēng)拉帶相結(jié)合的方式，保證鋼筋網(wǎng)片的垂直度、圓度及鋼筋的保護(hù)層厚度等。

（5）墻體混凝土終凝后，方可拆除勁型柱底座。拆除底座時，不得損壞或擾動墻體混凝土及鋼筋網(wǎng)片。

（6）抗風(fēng)拉帶加固鋼筋網(wǎng)片時，抗風(fēng)拉帶不得與其周圍設(shè)施有接觸或摩擦現(xiàn)象，否則可能把抗風(fēng)拉帶磨斷，從而使抗風(fēng)拉帶失去加固作用。

（7）嚴(yán)禁使用有變形、扭曲、彎折、嚴(yán)重銹蝕等現(xiàn)象的勁型柱及相關(guān)配件。

（8）質(zhì)量控制點及等級如表1 所示。

表1 質(zhì)量控制點及等級

4 安全措施

4.1 HSE管理體系組織機(jī)構(gòu)

組長：項目經(jīng)理/ 項目總工程師

副組長：HSE 部長

組員：安全員、班組長

4.2 安全管理方針及個人防護(hù)

貫徹實施HSE 方針：“堅持以人為本、實行預(yù)防為主、防治結(jié)合”。所有進(jìn)入施工現(xiàn)場的人員必須按規(guī)定穿戴好勞保服裝、安全帽、勞保鞋等其他防護(hù)用品。

4.3 安全標(biāo)識

（1）起重吊裝作業(yè)區(qū)域拉設(shè)警戒線及警示標(biāo)識，禁止無關(guān)人員和車輛通行。

（2）每個基坑設(shè)置不少于2 個人員臨時通道，通道入口處設(shè)置警示標(biāo)識。

（3）對配電箱、開關(guān)箱進(jìn)行檢查、維修時，必須將其前一級相應(yīng)的開關(guān)斷電，并懸掛停電標(biāo)志牌。

4.4 臨時用電

（1）實行“三相五線制”、“三級控制兩級保護(hù)”的配電方式。

（2）移動式工具和用電設(shè)備的保護(hù)零線用銅芯軟線，其截面不小于相線的1/ 3 并不得小于1.5 mm2。用電設(shè)備在一般場所的第二級保護(hù)必須用漏電動作電流小于30mA，動作時間小于0.1s 的漏電保護(hù)器；但手持電動工具必須選擇漏電動作電流小于 15mA、動作時間小于0.1s 的漏電保護(hù)器，不準(zhǔn)使用金屬外殼的手持電動工具。

（3）漏電保護(hù)器應(yīng)與用電設(shè)備相匹配，嚴(yán)禁用保險絲代替漏電保護(hù)器，嚴(yán)格執(zhí)行“一閘、一保、一機(jī)”，嚴(yán)禁一閘多用。

4.5 吊裝作業(yè)

（1）吊裝作業(yè)前，由技術(shù)人員及安全管理人員向參加起重吊裝的全體人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。起重吊裝人員應(yīng)具有安全資格證書，熟悉起重方案、起重機(jī)具性能、操作規(guī)程、指揮信號和安全技術(shù)要求。

（2）吊裝前應(yīng)對吊車、吊繩、索具、溜尾繩等進(jìn)行專項檢查，符合要求后方可作業(yè)。

（3）如發(fā)現(xiàn)指揮信號不清或錯誤時，司機(jī)應(yīng)停止操作，待確認(rèn)后方可繼續(xù)操作；對指揮人員發(fā)出的有礙安全生產(chǎn)的危險信號，司機(jī)有權(quán)拒絕執(zhí)行，以免發(fā)生事故。

（4）起重機(jī)械的高度限位器、變幅指示器、轉(zhuǎn)向限位器、安全負(fù)荷限位器等安全裝置都應(yīng)齊全可靠，不得任意拆除，并定期校驗。（5）遵守我國國家現(xiàn)行的法律法規(guī)的有關(guān)規(guī)定及總包、監(jiān)理、業(yè)主的有關(guān)安全方面規(guī)定。

4.6 HSE事件/ 事故響應(yīng)原則

（1）總的原則是救死扶傷，以搶救員工生命為第一位，做到先搶救人員、保護(hù)環(huán)境、后搶救設(shè)備或設(shè)施。

（2）險情發(fā)生時，為迅速采取應(yīng)急行動，避免或減少損失，執(zhí)行以下處置原則：疏散無關(guān)人員，最大限度減少人員傷亡；阻斷危險物源，防止二次事故發(fā)生；保持通信暢通，隨時掌握事故發(fā)展動態(tài)；調(diào)集救助力量，迅速控制事態(tài)發(fā)展；正確分析現(xiàn)場情況，劃定危險范圍，現(xiàn)場決策，當(dāng)機(jī)立斷；正確分析風(fēng)險損失，在盡可能可能減少人員傷亡的前提下利用先進(jìn)的設(shè)施進(jìn)行搶險。

（3）處理事故風(fēng)險時，首先考慮人身安全，其次應(yīng)盡可能減少財產(chǎn)損失和環(huán)境污染，按有利于恢復(fù)施工的原則組織應(yīng)急行動。

（4）事故發(fā)生后，第一知情人應(yīng)立即向現(xiàn)場管理人員匯報，由現(xiàn)場負(fù)責(zé)人逐級上報總包、監(jiān)理及業(yè)主；同時采取果斷操作或指令，最大限度地保護(hù)自己和他人的人身安全和設(shè)備的安全，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，采取果斷措施救治傷員。

（5) 發(fā)生緊急事件時，現(xiàn)場指揮人員應(yīng)立即鳴急促長哨或大聲呼喊，指揮現(xiàn)場所有人員按預(yù)先制定的安全緊急撤離路線快速撤離到指定的安全集結(jié)區(qū)域；由指揮人員認(rèn)真清點人數(shù)，等待下一步指示，事故信號未解除前，不得回到原工作崗位。

5 環(huán)保措施

（1）成立施工環(huán)境衛(wèi)生管理機(jī)構(gòu)，在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家、地方政府、總包、監(jiān)理或業(yè)主下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章。加強(qiáng)對工程材料、生產(chǎn)、生活垃圾的控制和治理，遵守有關(guān)防火及廢棄物處理的規(guī)章制度。

（2）將施工場地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置，做到標(biāo)牌清楚、齊全，各種標(biāo)識醒目，施工場地整潔文明。

（3）現(xiàn)場每天施工完畢，及時清理現(xiàn)場的施工垃圾、工程廢料，做到“工完、料凈、場地清”。

6 結(jié)語

實踐證明，采用LNG 儲罐勁型柱加固墻體鋼筋網(wǎng)片施工工藝，工程實體質(zhì)量受控、鋼筋網(wǎng)片整體性及變形量滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，現(xiàn)場施工操作簡單，可靠性高，安全有保障。滿足合理的工期目標(biāo)要求，可以有效組織流水施工，避免I16(工字鋼)直接埋入混凝土墻體內(nèi)而導(dǎo)致鋼材浪費及成本增加。勁型柱安裝及拆除工序簡單，有效降低工序作業(yè)時間。勁型柱及底座等相關(guān)配件可重復(fù)利用，有效降低工程成本，最大限度的減少了鋼材的浪費，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。