定位筋在大型石化儲罐承臺環(huán)墻基礎(chǔ)中的發(fā)明應(yīng)用

摘 要：以某大型石化倉儲庫區(qū)承臺施工為研究對象，介紹了定位筋在大型儲罐承臺環(huán)墻基礎(chǔ)中的發(fā)明應(yīng)用，可提高成型后環(huán)墻表面平整度，對環(huán)墻表面修整更加方便、高效和快捷，進而可縮短施工工期，降低施工成本。

關(guān)鍵詞：定位筋;儲罐;承臺;環(huán)墻;平整度

中圖分類號：TU476 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0120-02

1 概況描述

鋼筋混凝土環(huán)墻式基礎(chǔ)由于其能有效抵御地基土層的不均勻沉降，防止罐壁變形等良好的性能，在國內(nèi)大型儲罐基礎(chǔ)設(shè)計中應(yīng)用較為廣泛。環(huán)墻式基礎(chǔ)的受力情況較為復(fù)雜，主要包括垂直荷載和水平荷載兩種，而環(huán)墻頂面主要承受垂直荷載。

浮頂罐環(huán)墻主要傳遞罐壁自重產(chǎn)生的線分布荷載，平整的表面為罐壁底端提供了一個平整而堅實的表面，并為校平儲罐基礎(chǔ)面和保持外形輪廓提供了有利條件，儲罐剖面圖如圖1如示;同時，環(huán)墻頂面不積水，減少罐底的潮氣和對罐底板的腐蝕。當(dāng)環(huán)墻表面高差較大時，通常使罐壁徑向扭曲，或罐壁產(chǎn)生過大次應(yīng)力引起徑向扭曲（即橢圓度）而使浮頂失靈，使罐底與罐壁間的角焊縫和罐底的邊緣板受力狀況急劇惡化，嚴重時引起罐壁破裂和罐內(nèi)儲液溢漏。

在以往項目施工中，對于環(huán)墻表面標(biāo)高和平整度的控制，多采用標(biāo)高測量加手工修平的方法的進行環(huán)墻表面平整度的控制施工，沒有固定的參照物供修面人員參考，表面修整較為困難，成型后環(huán)墻表面平整度超標(biāo)均較為嚴重，對平整度不達標(biāo)的區(qū)域，在基礎(chǔ)交付安裝前通常采用磨光機進行打磨找平，大大增加項目施工人工成本的同時，依然無法很好的確保修整后的平整度;由于打磨直接減少鋼筋混凝土保護層的厚度，對環(huán)墻成型實體的質(zhì)量也產(chǎn)生一定影響。

2 項目概況

大型石化項目鋼質(zhì)儲罐基礎(chǔ)在設(shè)計時多采用環(huán)墻或鋼筋混凝土承臺加環(huán)墻式結(jié)構(gòu)，以確保儲罐荷載能均布有效的向地基進行傳遞。儲罐環(huán)墻內(nèi)分層鋪設(shè)回填層和瀝青砂面層，起到軟性緩沖的作用。根據(jù)場地地質(zhì)條件的不同，多數(shù)情況下，基礎(chǔ)面為基巖或地基土承載力良好時采用環(huán)墻式結(jié)構(gòu)，而當(dāng)?shù)鼗休d力較差，需進行打樁或地基處理施工時，一般采用鋼筋混凝土筏板加環(huán)墻式結(jié)構(gòu)的承臺基礎(chǔ)。

本項目為30座10萬立方鋼制石油儲罐，直徑80米，儲罐高度21.8米，每臺儲罐金屬總重量約為2000噸。其中承臺直徑為82米，鋼筋混凝土筏板厚度為650mm，環(huán)梁高度為1200mm，寬度為600mm。其中承臺回填層分別為碎石墊層600mm，砂墊層500mm，瀝青砂墊層100mm。鋼筋混凝土承臺和環(huán)墻采用C30混凝土現(xiàn)澆，抗?jié)B等級為P6。承臺主筋和環(huán)墻主筋采用機械連接，環(huán)墻主要配筋，主筋采用30根直徑25mm二級螺紋鋼，箍筋采用直徑14mm間距150mm二級螺紋鋼，拉筋采用直徑12mm間距300mm二級螺紋鋼，環(huán)墻斷面圖如圖2所示。

立式圓筒形鋼制焊接儲罐施工及驗收規(guī)范對環(huán)墻表面高差提出明確要求：“支承罐壁的基礎(chǔ)表面其高差應(yīng)符合下列規(guī)定：有環(huán)墻時，每10m弧長內(nèi)任意兩點的高差不應(yīng)大于6mm，且整個圓周長度內(nèi)任兩點的高差不應(yīng)大于12mm”。只要有效解決傳統(tǒng)施工工法在環(huán)墻表面平整度控制上精度低問題，才能保證儲罐的正常安全使用。

3 研究過程

環(huán)墻表面平整度控制這一課題是在某工程項目大型石化儲罐施工這一大背景下提出的，用以解決實際施工問題，提升施工質(zhì)量和效率，降低施工成本。在項目承臺施工期間，為解決環(huán)墻表面平整度控制難度大這一技術(shù)問題，重點解決工藝選型、材料選用、現(xiàn)場指導(dǎo)優(yōu)化等技術(shù)問題。

定位筋設(shè)置其控制要點在于解決材料的選用、鋼筋表面的平整度、定位筋位置的設(shè)置以及立筋間距設(shè)置等，為此項目施工前，收集和疏理了同類項目的施工工藝，分析現(xiàn)有工藝存在的不足和長處，通過多次方案試驗，最終確定采用鋼筋定位的方式解決此項難點。

項目施工期間，跟蹤監(jiān)督班組定位筋設(shè)置情況，檢測鋼筋及模板表面平整度情況，對定位筋立筋間距、定位筋的直徑等進行現(xiàn)場檢查和調(diào)整，保證定位筋具有足夠的硬度，立筋間的距離保證定位筋適當(dāng)承壓后不出現(xiàn)變形和下凹現(xiàn)象。檢查焊接點的牢固程度，防止焊點脫落影響定位筋的使用性能。

由于環(huán)墻混凝土澆筑時人員必須站立在環(huán)墻上表面，人員在作業(yè)和物料布料過程中會對定位筋的位置和表面平整度造成破壞，因此混凝土澆筑期間，項目團隊成員現(xiàn)場旁站監(jiān)督定位筋保護情況，防止人員踩踏、重物堆壓等破壞定位筋，通過跟蹤測量及時調(diào)整等手段，保證定位筋平面的平整度情況。環(huán)墻成形以后，根據(jù)規(guī)范進行表面平整度的檢測工作，通過檢測數(shù)據(jù)和對現(xiàn)有工藝的分析，對定位筋的立筋間距、鋼筋直徑選用等進行重新的優(yōu)化和調(diào)整，為后續(xù)環(huán)墻施工提供依據(jù)，最終實現(xiàn)環(huán)墻表面平整度達到100%合格。

4 發(fā)明應(yīng)用情況

定位筋在大型儲罐承臺環(huán)墻基礎(chǔ)中的發(fā)明應(yīng)用，將定位筋應(yīng)用于大型儲罐承臺環(huán)墻基礎(chǔ)中，定位筋的標(biāo)高與成型后環(huán)墻基礎(chǔ)的標(biāo)高相一致，所述定位筋為沿水平方向設(shè)置的環(huán)形的環(huán)向鋼筋，環(huán)向鋼筋的底端與多個沿豎直方向設(shè)置的立筋的頂端焊接相連，相鄰的立筋之間的距離為900—1100mm，每個立筋的底端分別與沿水平方向設(shè)置的主筋焊接相連，主筋焊接固定在儲罐承臺環(huán)墻基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)架的頂部。上述相鄰的立筋之間的距離為1000mm。上述環(huán)向鋼筋和立筋的直徑同為10mm。上述儲罐承臺環(huán)墻基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)架上的鋼筋的各個連接點為焊接相連，定位筋安裝如圖3所示。

通過環(huán)向鋼筋、立筋、主筋和儲罐承臺環(huán)墻基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)架的焊接連接，使其成為整體性，減少施工過程中其中一個部件發(fā)生偏移后對定位筋使用效果的影響，保證修面施工時定位筋的定位作用;定位筋和環(huán)墻外側(cè)模板頂面標(biāo)高與成型后環(huán)墻面標(biāo)高相一致，為環(huán)墻表面混凝土修整提供固定的參照物，從而有效控制環(huán)墻表面平整度偏差。

5 應(yīng)用效果分析

通過定位筋在本項目中的應(yīng)用，可提高成型后環(huán)墻表面平整度，對環(huán)墻表面修整更加方便、高效和快捷，進而可縮短施工工期，降低施工成本。

本發(fā)明構(gòu)造簡單，基本利用環(huán)墻施工過程中的主要材料，投入成本低，效果好。通過在儲罐環(huán)墻施工中的應(yīng)用，實現(xiàn)每10m弧長內(nèi)任意兩點的高差控制在4mm以內(nèi)，整個圓周長度內(nèi)任兩點的高差控制在10mm以內(nèi)，遠滿足規(guī)范要求。通過儲罐試水沉降觀測，環(huán)墻最終沉降控制在5mm以內(nèi)，遠滿足規(guī)范要求280mm（以10萬立方儲罐為例）以內(nèi)。

定位筋的應(yīng)用有效的解決了環(huán)墻表面平整度不達標(biāo)這一難題，通過前期工藝的收集、疏理和確定，后期應(yīng)用和優(yōu)化，實現(xiàn)該工程項目30臺儲罐環(huán)墻表面平整度合格率100%，無需進行返修施工，降底施工成本，減少項目施工對工期的影響。

定位筋項目以切實解決現(xiàn)場技術(shù)難點為出發(fā)點，通過全員參與，不斷驗證優(yōu)化，實現(xiàn)項目的降本增效，項目通過申報獲得國家發(fā)明專利，可以為同類項目的施工提供指導(dǎo)和借鑒依據(jù)。

參考文獻

[1] 胡碧海.石化儲罐承臺施工指導(dǎo)手冊[K].2015.

[2] 陳珊珊，胡碧海.沖水掏砂法在油罐基礎(chǔ)糾偏中的應(yīng)用[J].2010（19）：159-160.

[3] SH/T 3528-2014.石油化工鋼儲罐地基與基礎(chǔ)施工及驗收規(guī)范[SH].北京：中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會，2015.

[4] SH/T 3068-2007.石油化工鋼儲罐地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[SH].北京：中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會，2008.