浅谈LNG储罐承台混凝土保护层厚度控制

浅谈LNG储罐承台混凝土保护层厚度控制

吕江龙1、周飞2

国家石油天然气管网集团有限公司建设项目管理分公司  河北 廊坊   065001）

（1.广东广海湾能源控股有限公司  广东 江门   529000）

摘要：为解决大型全容式LNG储罐承台混凝土保护层浇筑厚度不均及露筋的问题。经研究国家管网、中海油等大型全容式LNG储罐承台施工现状，总结了大体积、大面积、内外温差较大承台混凝土保护层的施工方法。通过改进专用工具控制、垫块设置、钢筋布置、混凝土振捣方式以及温度控制等有效减少了混凝土保护层浇筑厚度不均及露筋问题，为大型全容式LNG储罐承台混凝土保护层的施工提供了良好的策略。

关键词：LNG储罐、承台、保护层

大型全容式LNG储罐（以下简称“储罐”）一般建设在沿海港口地区，其建设环境具有高湿、高盐雾及高腐蚀性的特点。储罐承台混凝土保护层是为避免储罐承台钢筋直接裸露的混凝土层，有效的混凝土保护层厚度可保障混凝土对钢筋的握裹力，在高腐蚀性环境下形成稳定的保护膜，能够有效防止氯离子表观侵入，确保钢筋混凝土结构的整体质量。

某LNG接收站项目1-4#储罐承台平面面积共6848m2，厚度分为内圈1.2m，外圈1.4m，底板、顶板钢筋通过机械连接或搭接而成。若施工过程中不严格管控混凝土保护层厚度（50mm），便会容易出现混凝土保护层浇筑厚度不均或露筋现象，导致钢筋腐蚀，承台结构性能降低。

1储罐承台保护层厚度不均原因分析

1.1 保护层垫块制备方面

储罐承台混凝土保护层垫块是保护层施工过程中重要的保护措施，施工单位常在现场使用同标号的水泥砂浆进行自制，因而垫块尺寸大小不统一，厚度控制较差；且保护层垫块通常是统一制备后敲断形成，敲击过程垫块棱角易碎，且在布置时高度不一，进而影响底板钢筋配置，导致保护层混凝土浇筑出现漏浆现象，致使混凝土保护层浇筑不均或出现露筋现场。

1.2 保护层垫块安装方面

储罐承台混凝土保护层垫块安装过程中常存在间距过大和绑扎不牢固的情况，施工过程中承台各区域需绑扎底板、顶部钢筋、铺设马凳筋、侧模等，由于垫块布设时未进行绑扎，会在踩踏、挤压下会产生位移；而侧模混凝土保护层垫块一般采用扎丝绑扎，在重力或侧模挤压作用下垫块也会发生位移，甚至部分受压垫块在混凝土浇筑时会产生松动，造成混凝土保护层浇筑厚度过大或过小。

1.3 钢筋安装及混凝土浇筑方面

以国内某LNG接收站建设的22万m³储罐为例，储罐承台直径在90m以上，单个储罐底板混凝土浇筑量约8760m³左右，分8块进行浇筑，先浇筑中心区域再浇筑周边区域，单块浇筑量最大为1100m³左右，储罐承台施工呈现出钢筋用量大、铺设密集、铺设精度高、浇筑面积大的特点，对于承台混凝土保护层施工提出了更加严格的质量控制要求。

通常钢筋铺设的测量放线是在钢筋铺设前统一进行的，承台外侧及顶板钢筋铺设中搭接或交叉点互相占位，导致钢筋标高及定位偏移。其次顶部钢筋上部保护设置垫块效果较差，混凝土浇筑过程也通常采用边缘划线方式进行，混凝土的浇筑由一侧向另一侧推进，因此浇筑过程中会出现部分区域保护层过薄的现场。

图一：储罐承台立面图

图二：储罐承台浇筑区域划分

2 储罐承台混凝土保护层浇筑厚度控制措施

2.1 加强施工技术交底和施工管控

LNG储罐承台保护层垫块作为承台混凝土保护层浇筑施工的保护措施，但施工班组在质量控制方面并不严格，组织技术交底时应明确各环节混凝土保护层厚度及垫块铺设间距等技术要求，混凝土浇筑过程中应要求工人振捣棒不得振捣钢筋骨架，防止垫块错位，从根本提高技术人员及施工人员对保护层浇筑厚度把控的意识。

2.2 保护层垫块选用

底板钢筋选用圆柱体垫块，钢筋铺设时可通过垫块制作过程中布设的绑丝将垫块进行固定，以减少因垫块位移导致的保护层浇筑厚度不均等问题。侧模保护层厚度选用“手榴弹”进行，将钢筋与水泥形成棒状结构焊接于措施筋，以形成适中的保护层厚度。

2.3 钢筋、垫块定位控制

混凝土垫块常与固定钢筋结合以形成保护层，针对钢筋用量大、埋件众多易发生碰撞的情况，应采取事先定位划线，过程巡检，事后改进的方式。对钢筋而言，内圈钢筋间距以150mm布置，外圈钢筋呈放射状径向布置，间距不同应严格按照施工图纸进行多段划线，混凝土垫块摆放则应尽量可靠，间距不宜大于800mm。

2.4 侧面及顶面保护层厚度控制

侧面混凝土保护层浇筑过程中应确保保护层垫块牢靠，浇筑过程中混凝土应充分与侧模接触。混凝土保护层浇筑的顶标高用中48mm钢管来控制，钢管下部安装可调节支架（图三所示），混凝土浇筑至承台面后，用4米的铝合金刮尺刮平后，该钢管在混凝振捣并初步找平后即可拆除。或者隔4m焊接水平钢筋支架（钢筋上表面为混凝标高），水平支架下部通过短钢筋与马筋焊接，再通过4米滚筒碾压、整平来进行找平。承台面找平后，待混凝土初凝前用铁抹子进行抹面压光，压光不少于两遍。表面标高在混凝土初凝前需跟踪测量，平整度及标高偏差须满足设计文件要求。浇筑过程中应安排测量人员对收面标高进行监测，以保证顶部保护层厚度。

图三：混凝土面平整度控制示意图

2.5 预留墙体保护层厚度控制

由于承台预留墙体标高比承台表面高300mm，承台混凝土浇筑前应用胶合板制作模板，沿墙体半径位置布置一圈，并加固牢固，防止混凝土浇筑过程中变形或者胀模，以便保证垂直面上混凝土保护层厚度。

2.6 混凝土浇筑温度控制

承台混凝土属于大体积混凝土范畴，浇筑温度控制不当将直接影响表面保护层的质量。在混凝土浇筑前，应在浇筑区域中心处及两端各放置一组热电偶，共4组（其中一组备用），热电偶分别放置在距离承台上表面50mm处，距离承台下表面50mm处和中间位置。在混凝土浇筑完毕12小时之后开始温度检测，温度检测时间为一周，测温开始后72小时内每2小时测温一次，第4天到第7天每4小时测温一次，并做好测试记录。若温度异常，则应该在混凝土面层立刻加盖混凝土保护棉被或遮风设施，避免温控不均匀导致混凝土开裂，影响保护层质量。

2.7极端天气应对

混凝土浇筑期间应提前关注天气预报，有大雨时应推迟浇筑时间。如浇筑中突遇大雨，应暂时停止泵送，保证有足够大的塑料布覆盖新浇筑混凝土，防止混凝土保护层水泥浆被雨水冲走，影响保护层厚度，导致钢筋裸露。

3 小结

采取以上措施后，储罐承台混凝土保护层厚度验收合格率超过98%，分区浇筑接缝处的保护层厚度偏差均在合理范围内，有效地避免了保护层的结构及露筋缺陷。但部分施工措施仍存在改进空间，例如圆柱形扎丝垫块虽能提高绑扎牢固性，但振捣时仍会出现垫块偏移的情况，后续施工过程中还需继续深化保护层垫块措施（如采用凹槽型垫块等）的研究，并进一步探讨相关问题。

参考文献：

[1]