龍永新

（中國石油天然氣第六建設(shè)公司，廣西桂林 541004）

2萬m3卷簾式氣柜球形面基礎(chǔ)施工方法

龍永新

（中國石油天然氣第六建設(shè)公司，廣西桂林 541004）

東明石化集團公司120萬t/a高硫重油綜合利用項目2萬m3卷簾式干式氣柜基礎(chǔ)采用了與常規(guī)罐基礎(chǔ)錐形面不同做法的球形面，施工時基礎(chǔ)標高、平滑度難以控制，安裝時容易導(dǎo)致柜底鋼板無法與瀝青砂緊密結(jié)合等問題。文章從氣柜基礎(chǔ)的施工難點、土壤拌合層和灰土層的施工、中砂墊層和瀝青砂層的施工及瀝青砂層標高誤差實測值等方面論述了這一球形面基礎(chǔ)的施工和控制過程。

卷簾式氣柜；球形面基礎(chǔ)；施工方法

1 工程概況

東明石化集團公司120萬t/a高硫重油綜合利用項目2萬m3卷簾式干式氣柜基礎(chǔ)采用了與常規(guī)罐基礎(chǔ)錐形面不同的球形面，此種基礎(chǔ)的具體結(jié)構(gòu)為：基礎(chǔ)環(huán)墻寬500 mm、高1 670 mm、強度為C25的鋼筋混凝土，環(huán)墻圓圈內(nèi)結(jié)構(gòu)從下到上依次為2:8灰土墊層、厚300 mm中砂墊層、厚80 mm瀝青砂面層，基礎(chǔ)瀝青砂鋪墊直徑為34 577 mm，基礎(chǔ)中心標高高出環(huán)梁面1 276 mm，基礎(chǔ)球面部分半徑為78 318 mm，具體尺寸見圖1。

2 施工難點

一般大型罐內(nèi)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為下層砂石墊層、表面瀝青砂錐面結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)中心至混凝土環(huán)梁之間的坡度為0.5%，此種做法結(jié)構(gòu)簡單，基礎(chǔ)表面瀝青砂層標高容易控制。而2萬m3氣柜基礎(chǔ)中心標高高出周圍環(huán)墻1 670 mm，基礎(chǔ)中心與環(huán)墻之間為半徑78 318 mm的球面，基礎(chǔ)標高、平滑度難以控制，安裝時容易導(dǎo)致鋼板無法與瀝青砂層緊密結(jié)合，從而形成空鼓，導(dǎo)致氣柜使用過程中鋼板焊縫拉裂，產(chǎn)生質(zhì)量安全事故。除此之外，由于當?shù)氐叵滤桓撸瑵B透性強，灰土層施工也極其困難。

3 基礎(chǔ)施工方法

由于氣柜基礎(chǔ)環(huán)墻內(nèi)結(jié)構(gòu)從下到上分3層，依次為2∶8灰土層、300 mm厚中砂墊層、80 mm厚瀝青砂層，因此基礎(chǔ)球面形狀在2∶8灰土層施工時必須形成。下面就3層結(jié)構(gòu)做法進行闡述。

3.1 土壤拌合層和灰土層的施工

由于2萬m3氣柜基礎(chǔ)位于黃河灘涂區(qū)域，地下水位高，如不能有效阻止地下水的上滲，灰土施工將無法進行，為此，經(jīng)與設(shè)計單位探討，決定采用DHT土壤凝合素，此種物質(zhì)與土壤拌合碾壓后形成具有較高強度和密實度的結(jié)構(gòu)層。具體原理是：土壤中的化合物主要由硅、鋁等氧化物及大量的超微細顆粒礦物組成，化學反應(yīng)活性極低，當DHT土壤凝合素與含有一定水分的土壤混合后，即發(fā)生一系列的化學反應(yīng)，使土壤顆粒的表面及內(nèi)部產(chǎn)生不可逆的凝結(jié)硬化，最終將普通的土壤改變成優(yōu)良的工程材料。因此我們在基坑底層土壤中摻加體積比為8%的土壤凝合素，并使其與土壤充分拌合，虛鋪30 cm厚，碾壓后形成一層25 cm厚、具有一定強度和抗?jié)B性的復(fù)合土壤結(jié)構(gòu)，最后在此復(fù)合土壤結(jié)構(gòu)上進行2∶8灰土的施工。

灰土施工時應(yīng)根據(jù)土壤特性確定其最優(yōu)含水量，我們根據(jù)多次試驗確定最優(yōu)含水量是16%，現(xiàn)場簡易檢驗方法為：手握成團，兩指輕捏即碎?；彝翆臃謱幽雺汉粚?，當灰土填筑到環(huán)墻頂標高下-30 cm時需根據(jù)設(shè)計要求起拱，形成球面，具體做法如下：

首先根據(jù)普通油罐基礎(chǔ)通行做法形成斗笠狀錐面，施工錐面時按要求分層碾壓夯實。然后根據(jù)設(shè)計球面半徑尺寸從基礎(chǔ)中心往外依次計算半徑分別為1 m，2 m，3 m……直至14.07 m處同心圓的標高，與此同時根據(jù)以上半徑劃圓，在圓周上每隔1 m打一根鋼筋標高樁。最后根據(jù)標高樁分層回填2∶8灰土。以上工作完成后基礎(chǔ)形成一段段折線形錐形面，與設(shè)計要求的球面還存在一定誤差，為了消除誤差，達到設(shè)計要求，使用厚6 mm鋼板，根據(jù)球面半徑尺寸在卷板機上卷制一塊長2 000 mm，寬200 mm的弧形樣板，為防止此樣板變形，在弧形板背面點焊一條8#槽鋼，槽鋼弧形半徑與鋼板相同，為了移動方便，在槽鋼兩端用直徑8 mm圓鋼制作提手。用此弧形樣板進行灰土層修補，修正誤差，使其達到設(shè)計尺寸要求。

3.2 中砂墊層和瀝青砂層的施工

由于球形面基礎(chǔ)高差較大，采用機械碾壓法不可行，為了保證砂墊層的密實度，采用灑水、平板振動器振實的方法，由于平板振動器振動力較小，施工時300 mm厚中砂層分兩層進行施工，以保證砂層密實度，標高控制方法與灰土墊層控制方法相同。

氣柜基礎(chǔ)瀝青砂墊層是金屬氣柜的承載接觸面，也是保護氣柜底板不發(fā)生電化學腐蝕、阻隔砂墊層毛細水上升的重要措施。瀝青砂墊層應(yīng)分層、分段進行施工，其方法是：80 mm厚的墊層分為40 mm厚的2層進行施工，底層40 mm施工時分為若干個扇形，每個扇形用40#角鋼隔離出邊界，角鋼在卷板機上卷制成弧形，弧形半徑即球面設(shè)計半徑。攤鋪的瀝青砂厚度一般是壓實厚度的1.30～1.60倍。攤鋪好瀝青砂后，先用木抹初壓后，再用火夯進行夯實，必要時用加熱的鐵滾子輾壓，直到表面光滑不出壓痕為止。火夯壓實后，用熱烙鐵進行反復(fù)拖拉燙平，使表面形成一層堅硬的憎水膜層，從而提高瀝青砂層的密實性、防水性、耐磨性。

施工時應(yīng)注意的事項：火滾和烙鐵壓平和燙平時應(yīng)掌握快慢火候，溫度高應(yīng)拖拉快一些，溫度低就拖拉慢一點?？傊皇篂r青砂漿因火滾或烙鐵的溫度高而碳化，也不使瀝青砂漿因火滾或烙鐵的溫度低而出現(xiàn)蜂窩、麻面，一般溫度控制在90～100℃之間。面層40 mm厚瀝青砂層施工尺寸控制辦法與灰土層施工相同：打標高控制樁和使用弧形樣板。上下層瀝青施工縫應(yīng)錯開500 mm。同層瀝青砂層熱接縫處理：在接縫處澆上一層熱瀝青，并適當加大厚度和寬度，然后用火夯反復(fù)夯實，刮去多余的砂漿，最后用烙鐵燙平。冷縫處理：先將原砂漿墊層表面有污染的面層刮去，然后用溫度較高的火烙鐵加熱，再在上面澆上一層熱瀝青，然后鋪上新拌合的瀝青砂漿夯實。

4 氣柜基礎(chǔ)瀝青砂層標高誤差實測值

氣柜基礎(chǔ)施工完后，球面基礎(chǔ)質(zhì)量達到了設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求，具體基礎(chǔ)標高實測誤差值見表1。

表1 氣柜基礎(chǔ)標高實測誤差值/mm

5 結(jié)束語

罐類基礎(chǔ)采用球面形狀在工程設(shè)計中極其少見，給現(xiàn)場施工質(zhì)量控制帶來較大困難，但只要施工人員精細施工，把先進和傳統(tǒng)的施工方法有機結(jié)合起來，就一定能達到設(shè)計和規(guī)范要求。

Spherical Surface Base Construction Method of 2× 104m3Roller Shutter Type Gas Holder

LONG Yong-xin（ China Petroleum 6th Construction Company,Guilin 541004，China ）

The base of a 2×104m3roller shutter type dry seal gas holder in the 120×104t/a high sulphur heavy oil comprehensive utilization project in Dongming Petrochemical Co.has a spherical surface that is distinct from the conical surface of traditional tank base.It brings some difficulties such as difficult controls of base elevation and smoothness during construction,difficult tight connection between the gas holder steel bottom and the asphaltic sand.This paper discusses the construction and control procedures of the spherical surface base in aspects of difficult construction points,constructions of mixed soil layer,lime-soil layer,medium sand mat layer and asphaltic sand layer as well as elevation measurement error of asphaltic sand layer.

roller shutter type gas holder;spherical surface base;construction method

TE972.1

B

1001－2206（2010）03－0067－02

龍永新 （1968-），男，湖北鄂州人，工程師，1989年畢業(yè)于江漢石油學院 （現(xiàn)長江大學）工業(yè)與民用建筑專業(yè)，現(xiàn)從事石油化工工程施工技術(shù)管理工作。

2009-04-08