王震宇 周凈 趙立佳

中國建筑一局（集團）有限公司 北京 100161

1 工法特點

合理分塊、保壓澆筑：通過設置合理的保壓氣壓值及氣壓增加梯度，并合理劃分混凝土澆筑分塊區(qū)間，有效解決混凝土分層澆筑荷載過大的問題[1]。

整體性高、抗震性好：有效避免了層間施工縫的產(chǎn)生，保證了混凝土結構的完整性，提高了結構抗震性能。

操作簡便、經(jīng)濟性好：保壓系統(tǒng)采用的材料、設備較為常見，操作簡便，經(jīng)濟效益良好。

2 適用范圍

適用于所有液化天然氣（LNG）儲罐外罐穹頂混凝土澆筑。

3 工藝原理

為保證穹頂混凝土順利施工，需對儲罐內(nèi)部進行保壓。保壓施工主要分為密封系統(tǒng)施工、動力系統(tǒng)安裝調(diào)試以及壓力測量系統(tǒng)安裝。進行保壓施工前要完成所有穹頂接管及大小門洞進行密封，空壓機風道安裝，壓力測量系統(tǒng)（U型管）的安裝，安裝完成后對各個系統(tǒng)進行檢查，合格后方可進行保壓施工?；炷翝仓晒揄旈芰何恢闷鹗?，依據(jù)分區(qū)設計要求逐次澆筑，分區(qū)澆筑過程期間每一環(huán)澆筑需按設計要求保壓。混凝土每一環(huán)需一次性連續(xù)澆筑完成，以提高穹頂?shù)恼w結構性。待最后一區(qū)混凝土強度達到80%后，方可撤銷內(nèi)壓，穹頂保壓施工階段結束[2]。

4 工藝操作要點

4.1 保壓施工

澆筑過程隨著荷載變化按照設計要求保持保壓值是施工過程難點和控制的要點。

4.2 穹頂接管密封

穹頂接管有法蘭的用10mm厚的盲板進行密封，無法蘭的選用12mm厚的鋼板制作成盲板對接管進行焊接封堵。

4.3 門洞封堵

4.3.1 穹頂接管密封安裝完成后，開始進行大小門洞密封的工作。

4.3.2 門洞的密封材料采用厚度δ=12mm的鋼板作為封堵板，采取間斷焊（門洞左右兩側間隔300mm焊接100mm，上下兩側間隔300mm焊接50mm）。

4.3.3 大小門洞密封板與埋件之間未焊接部分采用密封膠進行密封。

4.3.4 在安裝小門洞的時候預留一個洞口，作為人員進出的通道，在大小門洞的密封完全安裝完成后，在外側進行封閉。

4.4 動力系統(tǒng)設置

整個升壓、保壓過程中，以臨電為主電源，同時2臺風機接入備用發(fā)電機。防止臨電停電對保壓帶來影響[3]。

4.5 壓力測量系統(tǒng)

4.5.1 在大門洞位置安裝一套“U型管”壓力計。

4.5.2 “U型管”壓力計用于讀取壓力值。

自動調(diào)壓系統(tǒng)

（1）自動調(diào)壓系統(tǒng)用來調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力，當罐內(nèi)壓力大于規(guī)定壓力時，調(diào)壓系統(tǒng)自動泄壓，以保證罐內(nèi)壓力。

（2）空壓機持續(xù)運轉，通過空壓機閥門進行控制進氣量。當保壓壓力低于標準值5mm水柱時，開啟空壓機閥門進行補壓；當壓力達到標準壓力時，關閉閥門停止補壓。

（3）罐內(nèi)充氣加壓，氣壓達到10-11KPa保壓，開始進行第1圈混凝土，在1至3圈混凝土澆筑過程中氣壓不得低于10KPa。3圈混凝土澆筑完，開始澆筑4圈混凝土前，罐內(nèi)氣壓應保持不變。當整個穹頂混凝土強度達到設計強度80%，撤銷內(nèi)壓，保壓結束。

4.6 混凝土施工

混凝土施工難點在于布料和振搗時流墜，因此施工過程中合理控制混凝土坍落度，減少流墜，同時對稱勻速布料，防止穹頂整體受力不均。

第1、2、3圈混凝土施工時由于坡度較大，易造成混凝土流墜，因此在進行第1、2、3圈混凝土澆筑，在滿足160±40mm要求的坍落度范圍內(nèi)及泵送要求下，盡量降低混凝土坍落度，同時對于混凝土厚度＞400mm的區(qū)域，分兩次進行布料，第二次布料完成，在10～15min后再進行振搗，以減少混凝土流墜現(xiàn)象。對流淌的混凝土及時進行清理，以免污染已完成混凝土的外觀質(zhì)量。

4.7 標高控制

混凝土的澆筑標高采用徑向鋼筋標桿控制，在穹頂上層鋼筋頂面綁扎帶有標尺的Φ10鋼筋標桿，徑向布置間距2.5m，布料找平完成后向下一作業(yè)區(qū)移動循環(huán)使用。按穹頂弧形制作造型木作刮尺，長度約2.5m。

4.8 混凝土裂縫控制

混凝土在初凝前，用造型木刮尺刮平一遍，初凝后采用磨光機與木抹搓平壓實一遍，然后用人工收面壓光2遍，以防止混凝土早期收縮裂縫產(chǎn)生。

5 質(zhì)量控制

5.1 施工過程混凝土質(zhì)量控制

對大體積混凝土方案進行優(yōu)化，首先需要進行一系列的計算和模擬。通過計算確定大體積混凝土的溫升峰值、表里溫差及降溫速率等參數(shù)，以確?；炷猎谑┕み^程中能夠保持穩(wěn)定的溫度和強度，同時避免出現(xiàn)開裂、變形等問題。在確定了大體積混凝土的各項參數(shù)后，還需要進行施工方案專項技術交底。這是為了讓施工人員了解混凝土的特性和施工要求，并進行相應的操作。在專項技術交底中，需要詳細介紹混凝土的特性和施工要求，以及如何進行混凝土的澆筑、養(yǎng)護等操作。同時，還需要對可能出現(xiàn)的問題進行預警和應對，以確保施工的順利進行。隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，大體積混凝土在工程中的應用越來越廣泛。然而，由于其獨特的體積特性和物理特性，使得混凝土在施工過程中難以控制。因此，對大體積混凝土方案進行優(yōu)化成為施工中必不可少的一環(huán)。

5.2 混凝土的澆筑與振搗控制

首先，混凝土坍落度必須符合要求，否則將被退貨。坍落度是指混凝土在振搗后失去塑性時的高度，不同的混凝土應有相應的坍落度范圍。如果坍落度過高或過低，都會影響混凝土的強度和耐久性。其次，采用斜面澆筑方法，分段定點、同步進行、分層澆筑、循序漸進、一次到頂。斜面澆筑方法可以保證混凝土的均勻性和密實性，同時減少混凝土的溫度差異和收縮裂縫的產(chǎn)生。在澆筑時，需要將整個區(qū)域分為四個區(qū)域，整體連續(xù)澆筑厚度為300～500mm。這樣可以保證混凝土的均勻性和一致性。振搗是混凝土澆筑過程中必不可少的環(huán)節(jié)，振搗采用快插慢拔的方法，插入下層混凝土中50mm左右，插點振搗時間為20～30s。這樣可以保證混凝土的密實性和強度。二次振搗工藝可以消除混凝土表面裂縫，二次振搗時間控制在澆筑后的1～2h，混凝土初凝之前，振搗深度不宜大于200mm。這樣可以保證混凝土表面的平整度和一致性。

5.3 混凝土表面質(zhì)量控制

在混凝土結構建設中，表面質(zhì)量控制是非常重要的一項工作。這是因為表面的不良質(zhì)量可能會影響到整個結構的穩(wěn)定性和壽命。其中一個關鍵點就是需要及時處理泌水，避免產(chǎn)生收縮裂縫。泌水是混凝土在早期養(yǎng)護過程中釋放的水分，如果不及時處理，它會導致混凝土表面產(chǎn)生收縮裂縫，從而影響到混凝土的強度和美觀度。因此，在混凝土施工過程中，必須及時處理泌水，避免收縮裂縫的產(chǎn)生。除了混凝土表面質(zhì)量控制，罐體安裝也是混凝土結構建設中非常重要的一部分。在罐體安裝過程中，基礎表面整體平整度有嚴格要求，允許偏差不超過3mm。這是因為基礎表面的平整度會直接影響到罐體的穩(wěn)定性和使用壽命。如果基礎表面不平整，罐體就會存在傾斜、變形等問題，嚴重時還會導致罐體的倒塌。因此，在罐體安裝過程中，必須嚴格按照要求進行基礎表面的平整度控制。為了保證基礎表面的平整度，可以使用紅外儀和磨光機對基礎表面進行多次收光處理。這樣可以及時恢復收縮裂縫，避免產(chǎn)生永久裂縫。紅外儀可以檢測基礎表面的平整度，磨光機則可以對不平整的地方進行修整。通過多次收光處理，可以保證基礎表面的平整度達到要求，從而保證罐體的穩(wěn)定性和使用壽命。

5.4 混凝土的溫度控制

在澆筑大體積混凝土前，為了保證施工的質(zhì)量和安全性，需要編制測溫方案。這個方案是指在混凝土澆筑前，需要對混凝土進行溫度測量，以便及時發(fā)現(xiàn)混凝土的溫度變化，并采取相應的措施來防止混凝土溫度過高或過低導致的質(zhì)量問題。

在安裝溫度傳感器之前，需要進行浸泡測試。這是因為溫度傳感器需要在混凝土中運行一段時間，以確保它們能夠正常工作。另外，安裝溫度傳感器時，需要準確地將它們固定在結構鋼筋和固定架金屬體上，并采取防護措施以防止在施工過程中損壞。

為了使測溫結果更加準確，測溫點的布置也非常重要。根據(jù)實踐經(jīng)驗，測溫點的布置應該按照1/4圓布置，沿徑向按間距6000mm均勻分布。每個測位應布置3個測點，分別位于混凝土的表層、中心及底層部位。其中，混凝土表層溫度測點應該布置在距混凝土表面50mm處，而底層的溫度測點則應該布置在混凝土基礎底面以上50mm處。

混凝土溫度監(jiān)測要求包括混凝土的入模溫度、表里溫差、降溫速率及環(huán)境溫度。其中，混凝土的入模溫度是指混凝土灌入模板時的溫度，應該在20℃～35℃之間。表里溫差是指混凝土的表面溫度與內(nèi)部溫度的差異，應該控制在20℃以內(nèi)。降溫速率是指混凝土從最高溫度降到室溫的速度，應該控制在10℃/h以內(nèi)。環(huán)境溫度是指混凝土所處的環(huán)境溫度，應該在5℃～35℃之間?；炷恋臏囟缺O(jiān)測需要進行測量記錄，頻次應該滿足要求。包括混凝土的入模溫度的測量頻次每臺班不應少于2次，混凝土澆筑后每間隔15～60min，測量記錄溫度一次。這些測量記錄應該及時準確，以便及時調(diào)整混凝土的施工工藝。當混凝土最高溫度與環(huán)境最低溫度之差連續(xù)3d小于25℃時，可以停止溫度監(jiān)測。但是，這并不意味著混凝土的質(zhì)量和性能就可以放心了，還需進行其他方面的檢查和測試。

5.5 混凝土養(yǎng)護措施

混凝土是建筑中常用的一種材料，其作為建筑結構的重要組成部分，在施工過程中需要進行養(yǎng)護，以確保其性能和使用壽命。以下是混凝土養(yǎng)護的幾個關鍵點。首先，混凝土養(yǎng)護以保溫保濕為主，及時進行噴霧養(yǎng)護工作。保溫保濕是混凝土養(yǎng)護的基本原則，它能夠控制混凝土的水分蒸發(fā)速度，避免出現(xiàn)龜裂、收縮等問題。同時，噴霧養(yǎng)護能夠保持混凝土表面濕潤，促進混凝土的強度發(fā)展。在施工過程中，應該及時進行養(yǎng)護工作，避免混凝土表面干燥。其次，大體積混凝土澆筑完成后12h內(nèi)要及時覆蓋保溫層，覆蓋兩層阻燃毛氈保證混凝土內(nèi)外溫度差不超過25℃。在混凝土澆筑完成后，應該及時覆蓋保溫層，保證混凝土內(nèi)外溫度差不超過25℃。這樣能夠有效地控制混凝土的溫度變化，避免出現(xiàn)溫度應力和龜裂等問題。同時，保溫層的材料應該具有良好的阻燃性能，避免出現(xiàn)火災等安全問題。再次，大體積混凝土養(yǎng)護時間不得少于14d，保持混凝土始終處于濕潤狀態(tài)。

6 結束語

綜上所述，通過實驗驗證，本文所提出的新技術能夠有效地提高保壓澆筑施工質(zhì)量和效率，降低施工難度和成本。對于超低溫LNG儲罐外罐穹頂混凝土保壓澆筑施工具有重要的指導意義，對于提高施工質(zhì)量和效率，降低工程成本具有實際應用價值。