LNG儲罐預應力施工工藝

【摘要】大型lng儲罐一般采用有粘結后張法預應力混凝土結構。工藝主要采用波紋管鋪設孔道，群錨式錨具，自動穿束機穿束，大噸位千斤頂張拉。張拉過程以伸長值和張拉應力雙重控制。預應力體系進行施工前應進行現(xiàn)場實驗，同時計算伸長值和預應力損失，嚴格控制施工過程?！娟P鍵詞】儲罐預應力施工工藝1材料及設備1.1鋼絞線標準鋼絞線是由冷拉光圓鋼捻制并且經(jīng)過穩(wěn)定化處理而成。其它型號有表面刻痕處理，以增加與混凝土的握裹力，或者捻制成型后再經(jīng)過拔模處理，以提高密度減小鋼絞線外徑易于錨固。該儲罐采用的是1860mpa1×715.7相應于英國標準bs5896的低松弛二級鋼絞線，單根最小拉斷力279kn，1000小時內(nèi)80%初始應力下最大松弛4.5%。1.2錨固體系對鋼絞線的錨固一般采用夾片式群錨體系，錨具效率系數(shù)應符合：鋼筋束中鋼絞線股數(shù)1～5的效率系數(shù)不得低于1.0；6～12股不低于0.99；13～19股不低于0.98；20股以上不低于0.97。1.3預埋管水平向和垂直向分別采用115/122和80/87的鍍鋅波紋管，最小壁厚0.35mm。但在線形曲率半徑小于8m的區(qū)段內(nèi)應采用薄壁鋼管。預埋管的位置偏差一般不超過±6mm。1.4機械設備主要是穿束用的穿束機，卷揚機，張拉用的千斤頂和油泵。雙速電動穿束機常用的有法國81型，自重約600kg，可反向拉束。傳送速度0.6m/s～2.4m/s。適用于水平束穿束。電動群穿機，適用于垂直束穿束，或使用卷揚機。千斤頂常用型號有法國k500f和k1000系列，最大張拉力分別為4905kn和8945kn，可以滿足垂直束和水平束。此外，還有vsl的zpe-750和zpe-19系列。對應油泵需采用油泵輸出口2.8l/min以上和12l以上的油箱，如p6m型zb4-500型或其他可用型號。同時應配備單根張拉千斤頂，用于單根的補張拉。2預應力穿束工藝預應力穿束一般在混凝土養(yǎng)護期間實施，此法可縮減工期，避免與其它工種沖突。對水平束，穿束步驟和注意事項如下：（1）在穿束之前應清潔孔道，清除灰塵雜物，尤其是積水和油污，避免穿束受阻和后期灌漿的有效粘結。（2）穿束過程中，穿束機應勻速，接近出口錨具是應及時減速，穿束人員在孔道入口和出口處應保證交流通暢，保證穿束過程同步進行。（3）穿束的同時，應在孔道兩端吊錨板隨時準備錨板穿孔。原則上先穿下排孔，再穿上排孔；同排先穿內(nèi)孔，再穿外孔。以避免鋼筋纏繞。（4）鋼筋束的切斷應采用切割機切斷，禁止火焰或其他截斷方式。預留長度應滿足張拉施工需求，一般不低于千斤頂行程加上變角長度之和。斷口處應加以保護避免銹蝕。特殊情況下，如預留引線破斷，穿束困難等。垂直束可采用補救措施如下：（1）氣吹法將一個輕質(zhì)球體從孔道入口吹入，球體連接尼龍繩，經(jīng)出口出來后用尼龍繩連接引導鋼絲，將鋼絲穿入孔道內(nèi)。鋼絲應用足夠的強度承受預應力筋穿束時的拉力。（2）截取足夠長度的預應力筋，應注意保證留有足夠的焊接，截斷，穿束，張拉長度。吊放至垂直孔道口附近。（3）使引導鋼絲和預應力筋有效連接后，經(jīng)導向盤引入到孔道內(nèi)。利用卷揚機提升引導鋼絲，并牽拉預應力筋穿過孔道。（4）應注意穿束過程中的預應力筋相互纏繞，避免連接用的鋼絲和導向用鋼絲落入孔道。卷揚機速度應均勻，一般不宜超過10m/min。預應力束對錨板的穿孔盡量在穿束的同時完成，以免后安裝錨板錨具更加困難，且容易導致鋼筋束相互纏繞。其它注意事項應嚴格參照施工文件執(zhí)行。3預應力張拉施工工藝3.1施工原則（1）當罐體混凝土強度達到100%后，即可進行預應力張拉施工。（2）預應力筋的張拉控制應力應嚴格按照設計要求張拉到位，對預應力損失較大的，可考慮超張拉3%con。（3）預應力張拉應采用應力和伸長值的雙重控制。垂直向和水平向的張拉力應根據(jù)控制應力和油泵活塞截面積精確換算相應的壓力表值。張拉過程應嚴密監(jiān)視壓力表走向，當指針有異常變化或顫抖時應暫停張拉，查找原因。對儲罐結構鋼筋束線形較長，在初始應力低于5%時鋼筋束不易拉緊，造成實際伸長值會偏大，此時的控制應力仍在正常范圍內(nèi)。此時，可將伸長值的測量起點定在10mpa左右。張拉達到控制應力的95%時測量伸長值，若在+8%～-5%范圍內(nèi)，可認為正常并繼續(xù)張拉至100%，如出現(xiàn)伸長值超限應暫停施工，查明原因，調(diào)整后才能繼續(xù)下一步的張拉。（4）錨具內(nèi)縮值應與設計值相符，如測量有不符的，可選擇2根繼續(xù)檢測，如合格就予以接受。否則應更換夾具。3.2張拉準備（1）張拉前檢查。必須檢查即將張拉的鋼絞線，并明確每股的標記。檢查兩端的孔道通暢。（2）安裝千斤頂。用穿束機往管道內(nèi)穿入后，應立即在鋼絞線兩端安裝相應的錨固塊，并施加壓力使之與承壓板緊密連接。安裝夾片，套緊鋼絞線施加壓力使夾片頂緊無松動。最后將鋼絞線套到鋼絞線上。3.3張拉（1）劃分施工區(qū)段。水平向張拉施工按照標高劃分區(qū)段，一般從下部逐層向頂部環(huán)梁張拉，頂部環(huán)梁處。環(huán)梁處的預應力筋應先張拉，然后從頂部環(huán)梁以下至底部施工口每10m左右劃分為一個施工段。對垂直向應沿環(huán)向對稱劃分，沿四個扶壁柱順/逆時針展開。并應先張拉外層預應力筋后張拉內(nèi)層。（2）張拉順序。水平向的鋼筋束應以一個完整環(huán)形為單位成對的張拉，如圖2a中a1a2和c1c2為一對，應同時張拉。圖2b中應先張拉1→2、3→4。（3）千斤頂檢查并安裝就緒后，先用等應力法升壓值10mpa，消除弧形內(nèi)外側鋼絞線的長度差，并使鋼絞線張緊。檢查有無滑絲松動等現(xiàn)象，確定后再開始繼續(xù)張拉。（4）增加步長為10%的控制應力。增壓至控制應力的95%左右時，測量并記錄伸長值，然后校核與計算伸長值是否相符，確定后張拉至100%，持荷1min。（5）緩慢減壓至0mpa，關閉油泵退出千斤頂。檢查有無松動，確定是否需要個別單根補張拉。（6）記錄最終伸長值