定位筋在大型石化储罐承台环墙基础中的发明应用

摘 要：以某大型石化仓储库区承台施工为研究对象，介绍了定位筋在大型储罐承台环墙基础中的发明应用，可提高成型后环墙表面平整度，对环墙表面修整更加方便、高效和快捷，进而可缩短施工工期，降低施工成本。

关键词：定位筋;储罐;承台;环墙;平整度

中图分类号：TU476 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）14-0120-02

1 概况描述

钢筋混凝土环墙式基础由于其能有效抵御地基土层的不均匀沉降，防止罐壁变形等良好的性能，在国内大型储罐基础设计中应用较为广泛。环墙式基础的受力情况较为复杂，主要包括垂直荷载和水平荷载两种，而环墙顶面主要承受垂直荷载。

浮顶罐环墙主要传递罐壁自重产生的线分布荷载，平整的表面为罐壁底端提供了一个平整而坚实的表面，并为校平储罐基础面和保持外形轮廓提供了有利条件，储罐剖面图如图1如示;同时，环墙顶面不积水，减少罐底的潮气和对罐底板的腐蚀。当环墙表面高差较大时，通常使罐壁径向扭曲，或罐壁产生过大次应力引起径向扭曲（即椭圆度）而使浮顶失灵，使罐底与罐壁间的角焊缝和罐底的边缘板受力状况急剧恶化，严重时引起罐壁破裂和罐内储液溢漏。

在以往项目施工中，对于环墙表面标高和平整度的控制，多采用标高测量加手工修平的方法的进行环墙表面平整度的控制施工，没有固定的参照物供修面人员参考，表面修整较为困难，成型后环墙表面平整度超标均较为严重，对平整度不达标的区域，在基础交付安装前通常采用磨光机进行打磨找平，大大增加项目施工人工成本的同时，依然无法很好的确保修整后的平整度;由于打磨直接减少钢筋混凝土保护层的厚度，对环墙成型实体的质量也产生一定影响。

2 项目概况

大型石化项目钢质储罐基础在设计时多采用环墙或钢筋混凝土承台加环墙式结构，以确保储罐荷载能均布有效的向地基进行传递。储罐环墙内分层铺设回填层和沥青砂面层，起到软性缓冲的作用。根据场地地质条件的不同，多数情况下，基础面为基岩或地基土承载力良好时采用环墙式结构，而当地基承载力较差，需进行打桩或地基处理施工时，一般采用钢筋混凝土筏板加环墙式结构的承台基础。

本项目为30座10万立方钢制石油储罐，直径80米，储罐高度21.8米，每台储罐金属总重量约为2000吨。其中承台直径为82米，钢筋混凝土筏板厚度为650mm，环梁高度为1200mm，宽度为600mm。其中承台回填层分别为碎石垫层600mm，砂垫层500mm，沥青砂垫层100mm。钢筋混凝土承台和环墙采用C30混凝土现浇，抗渗等级为P6。承台主筋和环墙主筋采用机械连接，环墙主要配筋，主筋采用30根直径25mm二级螺纹钢，箍筋采用直径14mm间距150mm二级螺纹钢，拉筋采用直径12mm间距300mm二级螺纹钢，环墙断面图如图2所示。

立式圆筒形钢制焊接储罐施工及验收规范对环墙表面高差提出明确要求：“支承罐壁的基础表面其高差应符合下列规定：有环墙时，每10m弧长内任意两点的高差不应大于6mm，且整个圆周长度内任两点的高差不应大于12mm”。只要有效解决传统施工工法在环墙表面平整度控制上精度低问题，才能保证储罐的正常安全使用。

3 研究过程

环墙表面平整度控制这一课题是在某工程项目大型石化储罐施工这一大背景下提出的，用以解决实际施工问题，提升施工质量和效率，降低施工成本。在项目承台施工期间，为解决环墙表面平整度控制难度大这一技术问题，重点解决工艺选型、材料选用、现场指导优化等技术问题。

定位筋设置其控制要点在于解决材料的选用、钢筋表面的平整度、定位筋位置的设置以及立筋间距设置等，为此项目施工前，收集和疏理了同类项目的施工工艺，分析现有工艺存在的不足和长处，通过多次方案试验，最终确定采用钢筋定位的方式解决此项难点。

项目施工期间，跟踪监督班组定位筋设置情况，检测钢筋及模板表面平整度情况，對定位筋立筋间距、定位筋的直径等进行现场检查和调整，保证定位筋具有足够的硬度，立筋间的距离保证定位筋适当承压后不出现变形和下凹现象。检查焊接点的牢固程度，防止焊点脱落影响定位筋的使用性能。

由于环墙混凝土浇筑时人员必须站立在环墙上表面，人员在作业和物料布料过程中会对定位筋的位置和表面平整度造成破坏，因此混凝土浇筑期间，项目团队成员现场旁站监督定位筋保护情况，防止人员踩踏、重物堆压等破坏定位筋，通过跟踪测量及时调整等手段，保证定位筋平面的平整度情况。环墙成形以后，根据规范进行表面平整度的检测工作，通过检测数据和对现有工艺的分析，对定位筋的立筋间距、钢筋直径选用等进行重新的优化和调整，为后续环墙施工提供依据，最终实现环墙表面平整度达到100%合格。

4 发明应用情况

定位筋在大型储罐承台环墙基础中的发明应用，将定位筋应用于大型储罐承台环墙基础中，定位筋的标高与成型后环墙基础的标高相一致，所述定位筋为沿水平方向设置的环形的环向钢筋，环向钢筋的底端与多个沿竖直方向设置的立筋的顶端焊接相连，相邻的立筋之间的距离为900—1100mm，每个立筋的底端分别与沿水平方向设置的主筋焊接相连，主筋焊接固定在储罐承台环墙基础钢筋网架的顶部。上述相邻的立筋之间的距离为1000mm。上述环向钢筋和立筋的直径同为10mm。上述储罐承台环墙基础钢筋网架上的钢筋的各个连接点为焊接相连，定位筋安装如图3所示。

通过环向钢筋、立筋、主筋和储罐承台环墙基础钢筋网架的焊接连接，使其成为整体性，减少施工过程中其中一个部件发生偏移后对定位筋使用效果的影响，保证修面施工时定位筋的定位作用;定位筋和环墙外侧模板顶面标高与成型后环墙面标高相一致，为环墙表面混凝土修整提供固定的参照物，从而有效控制环墙表面平整度偏差。

5 应用效果分析

通过定位筋在本项目中的应用，可提高成型后环墙表面平整度，对环墙表面修整更加方便、高效和快捷，进而可缩短施工工期，降低施工成本。

本发明构造简单，基本利用环墙施工过程中的主要材料，投入成本低，效果好。通过在储罐环墙施工中的应用，实现每10m弧长内任意两点的高差控制在4mm以内，整个圆周长度内任两点的高差控制在10mm以内，远满足规范要求。通过储罐试水沉降观测，环墙最终沉降控制在5mm以内，远满足规范要求280mm（以10万立方储罐为例）以内。

定位筋的应用有效的解决了环墙表面平整度不达标这一难题，通过前期工艺的收集、疏理和确定，后期应用和优化，实现该工程项目30台储罐环墙表面平整度合格率100%，无需进行返修施工，降底施工成本，减少项目施工对工期的影响。

定位筋项目以切实解决现场技术难点为出发点，通过全员参与，不断验证优化，实现项目的降本增效，项目通过申报获得国家发明专利，可以为同类项目的施工提供指导和借鉴依据。

参考文献

[1] 胡碧海.石化储罐承台施工指导手册[K].2015.

[2] 陈珊珊，胡碧海.冲水掏砂法在油罐基础纠偏中的应用[J].2010（19）：159-160.

[3] SH/T 3528-2014.石油化工钢储罐地基与基础施工及验收规范[SH].北京：中华人民共和国国家发展和改革委员会，2015.

[4] SH/T 3068-2007.石油化工钢储罐地基与基础设计规范[SH].北京：中华人民共和国国家发展和改革委员会，2008.