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摘要：LNG全容罐的外壁一般采用后张有粘结预应力混凝土结构。外壁环向及竖向均配置一定数量的后张有粘结预应力筋。施工关键技术在于保证预应力孔道的畅通、罐体有效预应力的建立及竖向孔道的灌浆质量控制。
关键词：LNG全容罐；有粘结预应力；张拉；孔道灌浆
Abstract: The outer wall of the tank LNG general use of bonded post tensioned prestressed concrete structure. The outer ring to vertical and are equipped with a certain number of bonded post tensioned prestressed reinforcement. Key construction technology in the grouting quality control to ensure the smooth, prestressed tank of effective prestress and the vertical channel.
Key words: LNG full tank; prestressed; tension; grouting
中圖分类号：TU74文献标识码： 文章编号:
1. 预应力结构概况
图1 全容罐立面构造图
图2 全容罐预应力束平面布置图
该工程的全容罐为后张有粘结预应力混凝土结构。罐壁环向及竖向均布置后张有粘结预应力钢绞线束。其中环向每圈2束包角180°，每束12根钢绞线锚固于等距设置的4只扶壁柱上，相邻的两圈预应力束错开90°锚固；竖向布置36组U形钢绞线束，毎束12根钢绞线锚固于灌顶环梁。
毎束12根钢绞线均为1860级Фs15.2mm低松弛钢绞线。环向预应力孔道采用内径Ф90金属波纹管，竖向孔道采用外径Ф108薄壁钢管成孔。锚具选用VSL12C15夹片式群锚，配套选用YCW250B型千斤顶整束张拉。张拉后采用专用压力灌浆机进行孔道灌浆。
2. 预应力材料的选用
2.1 预应力筋
预应力筋采用符合ASTM-A416标准（《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003）的270级（1860级），1×7低松弛预应力钢绞线，其标准强度：1860MPa；最小破断荷载：260.7KN；公称面积140mm2；弹性模量：195000MPa。
2.2 锚具
锚具选用VSL 12C15型，其质量应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007标准要求。
2.3 成孔材料
环向预应力孔道采用内径Ф90镀锌金属波纹管，壁厚0.35mm。接头采Ф95，长250mm。其质量应符合《预应力混凝土用金属波纹管》JG225-2007标准。
竖向孔道采用外径Ф108焊接钢管成孔，U形管采用焊接钢管冷弯成型。所有钢管接头均采用套筒焊接连接。
3、预应力孔道安装
3.1翻模施工阶段预应力施工流程
1罐壁钢筋绑扎→2孔道定位及支架钢筋安装→3环向锚垫板定位、安装→4穿入波纹管、连接密封及绑扎→5竖向孔道安装（接长）→6孔道安装质量验收→7浇筑混凝土
3.2 操作要点
根据设计位置先标注孔道标高（注意扣除波纹管半径）于罐壁竖筋，间距不大于1m。
螺旋筋临时固定于锚垫板后，待波纹管穿入并密封后点焊固定螺旋筋使其紧贴锚垫板。
锚垫板末端与波纹管连接处应采用防水胶袋封裹密封。
波纹管可从两端壁柱处同时向中点方向穿入，在中点附近对接，最后将穿入端穿入锚垫板内。
将36组U形束的72个控制点标注于基础模板上，控制点间距1256mm(弧长1257mm),距罐壁外缘400mm。逐一编号后校核起始位置与施工图一致。
基础底板混凝土浇筑前应逐一检查U形钢管的位置，固定情况，验收合格后方可浇筑混凝土。
每段罐壁混凝土浇筑前应逐一检查竖向钢管的位置、垂直度及固定情况，验收合格后方可浇筑混凝土。
锚垫板外侧钢绞线的外露长度不应小于750mm。
图3 竖向孔道钢绞线穿束方案示意图
4、预应力筋张拉
全部钢绞线穿束完成后做好张拉前的准备，待罐壁混凝土强度达到100%后开始张拉预应力筋。
4.1. 张拉设备
环向束2段钢绞线束要求同时张拉，竖向束两点对称同时张拉，需要配备4套张拉设备。张拉控制力FJ12＝1860*140*0.75，选用YCW250B型千斤顶及ZB4-500型高压电动油泵。
4.2 张拉顺序
为防止张拉时水平施工缝处产生裂缝，采取先竖向后环向的总体张拉顺序。具体步骤为：
竖向10组（2点对称）→环向5圈（自上而下隔圈，每圈2段同时张拉）→竖向22组（2点对称）→环向39圈（自上而下，每圈2段同时张拉）→洞口竖向4组→洞口环向6圈
4.3 张拉程序
0→0.2σcon（测伸长值）→σcon（测伸长值）→锚固
4.4 张拉过程控制
张拉采用压力表压力和伸长值双控，主要措施如下：
千斤顶与压力表在具备资质的机构配套标定，且时间不宜超过半年，设备大修后必须重新标定。
根据标定报告换算出压力表油压读数，精度0.01MPa，张拉操作读数允许误差±0.1MPa。
根据设计给定的参数，准确计算钢绞线理论伸长值。
稳定操作张拉机具，仔细测量伸长量，测量允许误差±1mm。
实时监控钢绞线实际伸长量，较理论伸长偏差应控制在±6％，否则停止张拉，查明原因后方可继续张拉。
测量锚具回缩及工具锚回缩，要求锚具回缩≤8mm；工具锚回缩≤3mm。
5. 孔道灌浆
预应力筋全部张拉结束并通过现场工程师验收后开始孔道灌浆。
灌浆材料采用42.5级普通硅酸盐水泥、饮用水及适量外加剂的混合体，水与水泥质量比0.38，机械搅拌。
环向孔道灌浆自下向上进行，罐壁上部孔道在灌顶灌浆。竖向孔道分底部和中部两次压浆。
【作者简介】潘强华（1956—），男，江苏南京人，江苏新筑预应力工程有限公司助理工程师。
关键词：LNG全容罐；有粘结预应力；张拉；孔道灌浆
Abstract: The outer wall of the tank LNG general use of bonded post tensioned prestressed concrete structure. The outer ring to vertical and are equipped with a certain number of bonded post tensioned prestressed reinforcement. Key construction technology in the grouting quality control to ensure the smooth, prestressed tank of effective prestress and the vertical channel.
Key words: LNG full tank; prestressed; tension; grouting
中圖分类号：TU74文献标识码： 文章编号:
1. 预应力结构概况
图1 全容罐立面构造图
图2 全容罐预应力束平面布置图
该工程的全容罐为后张有粘结预应力混凝土结构。罐壁环向及竖向均布置后张有粘结预应力钢绞线束。其中环向每圈2束包角180°，每束12根钢绞线锚固于等距设置的4只扶壁柱上，相邻的两圈预应力束错开90°锚固；竖向布置36组U形钢绞线束，毎束12根钢绞线锚固于灌顶环梁。
毎束12根钢绞线均为1860级Фs15.2mm低松弛钢绞线。环向预应力孔道采用内径Ф90金属波纹管，竖向孔道采用外径Ф108薄壁钢管成孔。锚具选用VSL12C15夹片式群锚，配套选用YCW250B型千斤顶整束张拉。张拉后采用专用压力灌浆机进行孔道灌浆。
2. 预应力材料的选用
2.1 预应力筋
预应力筋采用符合ASTM-A416标准（《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003）的270级（1860级），1×7低松弛预应力钢绞线，其标准强度：1860MPa；最小破断荷载：260.7KN；公称面积140mm2；弹性模量：195000MPa。
2.2 锚具
锚具选用VSL 12C15型，其质量应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2007标准要求。
2.3 成孔材料
环向预应力孔道采用内径Ф90镀锌金属波纹管，壁厚0.35mm。接头采Ф95，长250mm。其质量应符合《预应力混凝土用金属波纹管》JG225-2007标准。
竖向孔道采用外径Ф108焊接钢管成孔，U形管采用焊接钢管冷弯成型。所有钢管接头均采用套筒焊接连接。
3、预应力孔道安装
3.1翻模施工阶段预应力施工流程
1罐壁钢筋绑扎→2孔道定位及支架钢筋安装→3环向锚垫板定位、安装→4穿入波纹管、连接密封及绑扎→5竖向孔道安装（接长）→6孔道安装质量验收→7浇筑混凝土
3.2 操作要点
根据设计位置先标注孔道标高（注意扣除波纹管半径）于罐壁竖筋，间距不大于1m。
螺旋筋临时固定于锚垫板后，待波纹管穿入并密封后点焊固定螺旋筋使其紧贴锚垫板。
锚垫板末端与波纹管连接处应采用防水胶袋封裹密封。
波纹管可从两端壁柱处同时向中点方向穿入，在中点附近对接，最后将穿入端穿入锚垫板内。
将36组U形束的72个控制点标注于基础模板上，控制点间距1256mm(弧长1257mm),距罐壁外缘400mm。逐一编号后校核起始位置与施工图一致。
基础底板混凝土浇筑前应逐一检查U形钢管的位置，固定情况，验收合格后方可浇筑混凝土。
每段罐壁混凝土浇筑前应逐一检查竖向钢管的位置、垂直度及固定情况，验收合格后方可浇筑混凝土。
锚垫板外侧钢绞线的外露长度不应小于750mm。
图3 竖向孔道钢绞线穿束方案示意图
4、预应力筋张拉
全部钢绞线穿束完成后做好张拉前的准备，待罐壁混凝土强度达到100%后开始张拉预应力筋。
4.1. 张拉设备
环向束2段钢绞线束要求同时张拉，竖向束两点对称同时张拉，需要配备4套张拉设备。张拉控制力FJ12＝1860*140*0.75，选用YCW250B型千斤顶及ZB4-500型高压电动油泵。
4.2 张拉顺序
为防止张拉时水平施工缝处产生裂缝，采取先竖向后环向的总体张拉顺序。具体步骤为：
竖向10组（2点对称）→环向5圈（自上而下隔圈，每圈2段同时张拉）→竖向22组（2点对称）→环向39圈（自上而下，每圈2段同时张拉）→洞口竖向4组→洞口环向6圈
4.3 张拉程序
0→0.2σcon（测伸长值）→σcon（测伸长值）→锚固
4.4 张拉过程控制
张拉采用压力表压力和伸长值双控，主要措施如下：
千斤顶与压力表在具备资质的机构配套标定，且时间不宜超过半年，设备大修后必须重新标定。
根据标定报告换算出压力表油压读数，精度0.01MPa，张拉操作读数允许误差±0.1MPa。
根据设计给定的参数，准确计算钢绞线理论伸长值。
稳定操作张拉机具，仔细测量伸长量，测量允许误差±1mm。
实时监控钢绞线实际伸长量，较理论伸长偏差应控制在±6％，否则停止张拉，查明原因后方可继续张拉。
测量锚具回缩及工具锚回缩，要求锚具回缩≤8mm；工具锚回缩≤3mm。
5. 孔道灌浆
预应力筋全部张拉结束并通过现场工程师验收后开始孔道灌浆。
灌浆材料采用42.5级普通硅酸盐水泥、饮用水及适量外加剂的混合体，水与水泥质量比0.38，机械搅拌。
环向孔道灌浆自下向上进行，罐壁上部孔道在灌顶灌浆。竖向孔道分底部和中部两次压浆。
【作者简介】潘强华（1956—），男，江苏南京人，江苏新筑预应力工程有限公司助理工程师。