LNG储罐预应力工程施工质量控制.doc

LNG储罐预应力工程施工质量控制

25
2020年5月29日
文档仅供参考

LNG储罐预应力施工质量控制
----广东顺业石油化工建设监理有限公司 大鹏LNG项目监理部

目 录
1、工程概况
2、质量控制依据
3、 预应力工程施工方案
3.1 概述
3.2 管道的预埋施工
3.3 穿束施工
3.4 张拉施工
3.5 灌浆施工
4、 施工准备质量控制要点
4.1 主要质量控制点
4.2 原材料的质量控制
4.3 操作人员的资质要求
4.4 施工前的交底工作要求
4.5 张拉设备和工作仪表的校准
5、 施工过程质量控制要点
5.1 锚索波纹管预埋
5.2 锚索穿索、张拉、锁定
5.3 锚索孔道灌浆、封锚
6、 锚索工程验收
6.1 文件
6.2 记录

1、 工程概况

广东LNG接收站16万m3 的低温液化天然气储罐,混凝土外罐采用后张法预应力结构,罐承台直径为86.6米中心厚度0.9米边缘厚度,混凝土筒体内直径为82米,外直径83.6米,筒体墙高39.7米,混泥土壁厚0.8米,筒体墙的四周均匀布置4个扶壁柱,罐顶为球壳形穹顶,穹顶内半径82米,厚0.5米,罐体全高约53.2米。
预应力钢束布置在底板和筒体墙内,由底板环向水平钢束、筒体墙环向水平钢束和筒体墙竖向钢束组成。
每个罐体底板预应力钢束共有8束,每束环绕底板180度,分别锚固在底板外侧的槽体内,每束长约136米,总长约1088米;
筒体墙水平预应力钢束共有126束,每束环绕筒体墙半圈,对应的两束形成一圈水平布置在筒体墙内,分别锚固在对称的四个扶壁柱上,每束长约132米,总长约16632米;
筒体墙竖向预应力钢束共有224束,两端都锚固在筒体墙顶部的环梁上,每束长约44米,总长约9856米。

2、 质量控制依据

2.1．与专业工程相关的标准
1T653010-114-PEM-10.04 10001,Full Containment LNG Storage Tanks
2、BS 8110
3、BS 4447
4、BS 5896
5、BS 7777
6、BS EN 445
7、EN 446
8、BS EN 447
2.3．设计文件
1、T653010-115-SCI-10.07 10435、T653010-115-SCI-10.07 10436、T653010-115-SCI-10.07 10007、T653010-115-SCI-10.07 10200、T653010-115-SCI-10.07 10124等
2、T653010-116-SCI-10.07 10435、T653010-116-SCI-10.07 10436、T653010-116-SCI-10.07 10007、T653010-116-SCI-10.07 10200、T653010-116-SCI-10.07 10124等
2.4．技术资料
1、T653010-114-SCI-10.04 10005
2、T653010-W03-SCI-40.81 50024
3、T653010-W03-SCI-40.81 50025

3、 预应力工程施工方案

3.1 概述
3.1.1、对于筒体墙水平束的穿束、张拉和灌浆,能够4个扶壁柱搭设脚手架或者在对称的4个扶壁柱上安装提升平台,在张拉提升平台上进行,在对称的4个扶壁柱上安装提升平台,须由卷扬机控制提升,并须配有遥控提升和安全装置。
3.1.2、底板的穿束、张拉和灌浆都地面操作,张拉使用汽车吊或塔吊悬挂千斤顶。
3.1.3、筒体墙竖向钢束的穿束、张拉和灌浆都在筒体墙顶部进行,千斤顶用塔吊或环吊悬挂,安装环吊需要预埋铁件安装环行轨道。

THREADING EQUIPMENT
Pushing machine
Strand dispenser
threading ”nose ”

750 mm over-length
1T500
Hydraulic pump P6M and Jack CC500
TENSIONING EQUIPMENT

3.1.4、本着对结构均匀施加压力的原则,将水平钢束和竖向钢束各分为三个阶段,交替进行张拉,提前张拉的底板和筒体墙部分水平束做为一个阶段。在每个张拉阶段中,也应遵守对结构进行对称均匀施加压力的原则,具体的张拉顺序应遵守设计文件。

3.2 管道的预埋施工
水平钢束孔道采用f95mm的波纹管成孔,每个罐体波纹管的总长近17720m,竖向钢束孔道采用f107mm×2.7mm钢管成孔。钢管的总长近11291m。
3.2.1、水平钢束管道的安装
在管道安装前,先定位放线,安装波纹管支架,将波纹管逐节安装到位,用波纹管接头连接,用热收缩胶套密封。调整管道位置使之与轴线重合后,用绑扎铁丝将钢管绑扎固定,最后通孔检查验收。
3.2.2、竖向钢束管道的安装
将预先加工好的钢管和灌浆孔安装到图纸指定的位置,双向调准垂直度及位置,用钢筋支架加固,钢管固定完后,用专门制作的盖将管口封住,避免杂物进入管道内发生阻塞。再次接高时将钢管的非扩口端插入扩口端内,缝隙内填涂环氧树脂,最后用热收缩胶套密封。

3.3 穿束施工
3.3.1 概述
本项目采用满足BS5896强度等级为1860Mpa的二级松弛或同等类型的钢绞线。钢绞线两端采用锚夹片式锚固,共需钢绞线1234吨。
钢束孔道的穿束顺序要根据张拉的分组顺序而定,穿入的钢绞线应在规范规定的时间内张拉。
3.3.2 水平向钢束的穿束
使用穿束机将钢绞线逐根推入孔道,穿束前将钢绞线放入钢绞线解线盘内,并从内圈抽出单根钢绞线端头固定在钢绞线解线盘出线口处。将装有钢绞线的解线盘放在离钢束孔道口较近的适当的位置上,当解线盘与穿束机之间相距较远时,可用钢管或波纹管加以保护钢绞线,从中引出钢绞线,经过穿束机后,在钢绞线端头装上导向头。钢绞线的预留长度根据具体使用的千斤顶而定。穿束机能够放在地面上(对于低的钢束)或放在提升工作平台上(较高的钢束)。
3.3.3 竖向钢束的穿束
首先,在环梁上将钢绞线切割成合适的长度,并将钢绞线的一端焊接在一个特殊的穿束头上。穿束前先使用压缩空气将一个橡胶球带引绳穿入孔中,从一端穿向另一端,在引绳的后面连接一根牵引钢丝绳,牵引钢丝绳的一端拉出后,将其一端固定在卷扬机上,另一端连接穿束头,穿束头上焊有足数量的钢绞线,使用卷扬机拉动牵引钢丝绳将钢绞线从一端拉向另一端而完成穿束工作。为保护钢绞线、减小摩擦和方便施工,在钢绞线的入口处和出口处各安装一副滚轮。钢绞线拉出后调整两端的预留长度,并切除钢绞线受焊接影响的长度,以满足张拉需要。引绳和牵引钢丝绳的长度必须满足现场施工要求。

3.4 张拉施工
3.4.1 概述
钢束张拉的原则应该是在混凝土强度达到28Mpa或28天强度以后时才能张拉(具体参照设计文件的要求),张拉采用应力--应变双向控制(即千斤顶油泵压力表的读数和钢束的伸长值控制)、将实测伸长值与理论伸长值进行校核,差异必须界于-5%和+8%之间。
3.4.2 钢束的张拉
张拉时控制应力和应变,张拉分级进行,在95%的张拉控制力时引入一个警戒压力,此时将实测伸长值与理论伸长值进行校核,如果差异超过规定值,在继续进行张拉前对差异进行调查,发现原因并校核到满足设计和现场施工要求。在张拉完最后一级压力并顶锚后,千斤顶卸压到50bars时,记录钢绞线的拉伸长度,以确定工作锚具的内缩量;千斤顶压力降到零后移去千斤顶,检查钢绞线表面工具锚的刻痕有无滑移、锚具有无裂缝、破碎现象等。

3.5 灌浆施工
3.5.1 概述
在预应力钢束张拉完成后,应尽可能地在张拉完成后24小时内进行灌浆,最长不能超过48小时。灌浆使用的浆体由水、水泥和外加剂组成。
3.5.2 竖直类孔道的灌浆
采用重力灌浆,灌浆是从钢束底部的灌浆孔向上灌注。在浆体灌入孔道前,先测定孔道入口处浆体的流动度和温度,当浆体流动度达到要求后,即可将浆体灌入孔道内。当浆体达到孔道顶端时,测定顶端浆体的流动度,而且待浆体灌满顶部的重力灌浆罐后,停止。浆体终凝后,将重力灌浆罐移去。
3.5.3 水平类孔道的灌浆
从孔道的一端向孔道的另一端灌浆,如两锚固端标高不同,则从较低的一端向较高的一端灌浆。在浆体灌入孔道前,先测定孔道入口处浆体的流动度和温度。当浆体到达孔道的另一端时,取出浆体样品测定其流动度,合格后,关闭孔道所有的出口,继续缓慢地泵压,如果在5分钟之内压力不下降,关闭浆体入口。否则应继续泵压,持压5分钟后,直到压力不下降为止。

4、 质量控制

4.1 主要控制点(ITP)

NO.
序号
Activity
测试/实验项目
Test Method测试/方法
实验
Frequency/Timing
频率/时间
Subcontractor Reference Procedures/Controlling Document
分包商参考文件
程序/控制文件
QC Form To Verify Compliance
QC检验表
Acceptance Criteria Codes/Standards And Specification
验收标准编码
Sub-Contractor Resp.Part.
分包商负责部门
Sub-Contractor
分包商
Contractor
承包商
Company/the third supervision parties
业主/第三方监理
Attendees
参与者
Comments/Remarks
备注
1
THREADING 穿束
1-1
Preliminary operations

Passage trough the duct管段
Air Test and V
气密试验和冲击试验
Each tendon
每束

TRS
Free passage through the duct
管道畅通
QC
H
W
S

Identification of the tendon
预应力钢丝束鉴定
V
冲击试验
Each tendon
每束

TRS
Identification of the reference of the tendon on the buttress
支柱钢筋束的参考鉴定
QC
H
W
S

Strand verification线束 检查

Diameter 直径
Calliper

测圆器
Each tendon每束
FRE/SCI/13.82/10082

Shall be 15.7mm
应为15.7mm
QC
H
W
S

Identification of the strand 线束的鉴定
V
冲击试验
Each tendon每束

Coil strand number and heat number are recorded
线束卷数和热度已记录
QC
H
W
S

Surface condition of the strand
线束的表面处理
V
冲击试验
Each tendon
每束

No rust impact
无锈影响
QC
H
W
S

Equipment verification设备检查

Threading machine and dispenser inspection
攻丝机与分配器的检查
V
冲击试验
Each tendon
每束

Proper functioning
正常运转
QC
H
H
S

Walkie talkie
对讲机
V
冲击试验
Each tendon
每束

Proper functioning正常运转
QC
H
W
S

Disc cutter
盘式切断机
V
冲击试验
Each tendon
每束

Proper functioning正常运转
QC
H
W
S

1-2
Threading operations 穿束

Strand length 线束长度
V
冲击试验
Each tendon
每束
FRE/SCI/13.82/10082

Shall be 800 mm (over length)
应为800mm
QC
H
W
S

Strand identification线束鉴定
V
冲击试验
Each tendon
每束

TRS
Record of 19 strands
19线束记录
QC
H
W
S

2
TENSIONING 张拉
2-1
Preliminary operations

Concrete strength
混凝土强度

Each tendon
每束

Shall be > 50 MPa
应大于50Mpa
QC
H
W
S

Force, elongation and tensioning sequence
力度,伸长率及张力序列
Calculation
计算
Each tendon
每束
FRE/SCI/10.05/10001
TRS
Availability of the design note
设计性能
QC
H
H
S

Equipment verification
设备确认
V
冲击试验
Each tendon
每束

Availability and validity of the gauge certificate and jacks calibration sheet
测量仪器的有效证明及起重器刻度单
QC
H
H
S

2-2
Stressing operations 施加应力

Equipment verification 设备鉴定

Identification of the jack 起重器鉴定
Record
记录
Each tendon
每束

TRS
Record of the jack references
起重器相关记录

H
W
S

Identification of the gauge
检查量具
Record
记录
Each tendon
每束

TRS
Record of the gauge references
量具相关记录

H
W
S

Materiel identification材料检查

Identification of the wedges and the blocks
楔块和砌块的鉴定

V
冲击试验
Each tendon
每束

TRS
Availability of the threading record, Record of the wedges and blocks references
穿束记录,楔块和砌块的参考记录

H
W
S

Final tensile force in the tendon 最后作用于钢筋束上的张力

Force in the tendon
作用于钢筋束的力度
Gauge
量具
Each tendon
每束
FRE/SCI/13.82/10003
TRS
Final pressure Po in the jack
起重器上的最后压力
QC
H
H
S

Elongation of the tendon
钢筋度的伸长率
Ruler
尺
Each tendon
每束
TRS
Final elongation in the specified range (0.95Ao < Ao < 1.10 Ao)
在(0.95Ao < Ao < 1.10 Ao)范围之内的伸长率
QC
H
H
S

Authorization to cut the strands
授权切割线束
Ruler
尺
Each tendon
每束

TRS
TRS signed by all parties
由各方签署的TRS
QC
H
H
S

4.2 原材料的质量控制
4.2.1 承包商提供材料时必须提供原材料、半成品、成品的质量保证书和设计文件规定的各项指标的试验报告。
4.2.2 钢绞线、锚具及其它预应力部件的型号、规格、质量指标、包装运输、验收方法等必须满足设计规定技术要求。
4.2.2.1、钢铰线:钢铰线或钢丝束钢束应成批验收,每批由同一钢号、同一规格、同一生产工艺制度生产的钢铰线或钢丝束组成,每个用户每次订货为一个检验批,且每批重量不宜大于30吨。
验收检验项目:a.表面质量;b.尺寸测量;c.拉伸试验;d.弯曲试验;e.松弛试验。

4.2.2.2、锚具:在同种材料和同一生产条件下,锚具应以不超过1000套组为一个验收批。锚具组装件的零件材料应按设计图纸的规定采用,并应有化学成分和机械性能证明书,无证明时,应按国家标准进行质量检验,而且材料不得有夹渣、裂缝等缺陷。
进场时按以下规定进行验收:
（1） 外观检查:从每批中抽取10%(不少于10套),检查其外观和尺寸。
（2） 硬度检验:从每批中抽取5%(不少于5件),对锚板、夹片等有硬度要求的零件做硬度试验。对多孔夹片式锚具的夹片,每套至少抽5片。
（3） 静载锚固性能试验:从同批中抽取6套锚具组成3个预应力筋锚具组装件,进行静载锚固性能试验。试验方法可参见<预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程>JGJ85-92第五章。

4.2.3 采购灌浆材料时必须按照设计文件的规定进行,并严格控制设计文件规定的各项指标。浆体必须试配并经过设计验收。

4.3 操作人员的资质要求
审查承包单位的技术资质(承包单位应有省建委或市建委发给的预应力专项工程施工等级证书)、业绩、质保体系(组织机构、人员职责、上岗证要求、工作程序、质量活动内容等规章制度)。
LNG罐体预应力施工属特殊工程,应由专业队伍来承担。从事本项施工的操作人员要经过培训,经考核合格后方可上岗操作,施工必须定人定岗,明确岗位职责。

4.4 施工前的交底工作
在进行施工前和改变施工项目时,均应由该项施工技术负责人认真做好技术交底工作;工长或作业组长将该项作业项目的主要技术要求、施工安全事项作简要交待,使操作人员了解各自的工作范围和责任。审核其技术及安全交底记录。

4.5 张拉设备和工作仪表的校准
千斤顶、主表和工作仪表应在满足计量标准和设计文件规定的期限内定期校准。审核其校准记录和报告。校准期不宜超过半年。
钢束张拉机具及仪表,应由专人使用和管理,并定期维护和校验。
张拉设备应配套校验。压力表的精度不宜低于 1.5 级;校验张拉设备用的机具或测力计精度不得低于±2%;校验时千斤顶活塞的运行方向,应与实际张拉工作状态一致。
张拉设备的校验期限,不宜超过半年。当张拉设备出现反常现象时或在千斤顶检修后,应重新校验。
张拉用的千斤顶和压力表,应向监理报验,根据时应附上千斤项和压力表
的检定证书。压力表的选用:张拉时所需的最大压力值,宜为压力表最大面值的60%~80%

5. 施工过程的质量控制要求
5.1 钢束孔道的预埋管的施工
――预应力管道应进行通孔检查,保持其有效截面,以确认管道无损坏;
――在砼浇筑完后,应将孔道两端开口临时封闭;
――每根管道相对于其理论位置的施工偏差水平向或圆周向不能超过±20 mm,施工偏差不能累加;
――径向不能超过±5 mm。
――填写跟踪文件及检查报告。
5.2 钢束孔道穿束、张拉施工
――在钢绞线装入解线盘前,先检查钢绞线有无生锈、刮伤等;
――检查钢绞线的标签,在使用时,应尽量优先使用同一热处理批号的钢绞线;
――钢绞线装入解线盘后,应将其标签挂在解线盘上,便于记录;
――在张拉前,应用塑料布包裹钢绞线的外露部分;
――穿束前,应清除承压板表面的砂浆及孔道内的杂物等;
――在安装锚具前,清除锚具表面的锈渍、油脂等;
――穿入孔道的钢绞线应尽快张拉,不能超过7天;
――认真测量钢束的伸长值,并填写表格;
――千斤顶、油泵压力表应定期标定校准;
――钢束的张拉采用应力-应变控制。即应力控制和伸长值校核。张拉前先
计算出每根预应力筋的理论伸长值,并以此值的110%和95%作为这筋预应力筋在达到最终张拉力时允许伸长值的上下限。如实际伸长值超出此范围时,应暂停张拉,查明原因并采取措施调整后,方可继续张拉。
――钢束的张拉控制应力应符合设计要求。
――当采用超张拉方法减少钢束的松驰损失时,无粘结预应力筋的张拉程序宜为:
从零应力开始张拉至1.05倍预应力筋的张拉控制应力бcon,持荷2min后,
卸荷至预应力筋的张拉控制应力然后进行锚固;当采用自锁式锚具时,可从零应力开始张拉到1.03倍预应力筋的张拉控制应力。
――预应力筋张拉应使用双控法,
――钢束张拉过程中,当有个别钢丝发生滑脱或断裂时,可相应降低张拉力。但滑脱或断裂的数量,不应超过结构同一截面钢束总量的2%,且一束钢丝只允许一根。
――张拉时,混凝土立方体抗压强度应符合设计要求。
――钢束的张拉顺序应符合设计要求,如设计无要求时,要采用分批、分阶段对称张拉或依次张拉。
――钢束张拉时,应逐根填写张拉记录表。
――钢束张拉锚固后实际应力值与工程设计规定检验值的相对允许偏差为±5%。
5.3 钢束孔道的灌浆
――张拉后,用手提式砂轮机切割多余的钢绞线,并安装灌浆帽加以保护,严禁用电焊或气割,钢绞线外露30mm左右;
――灌浆应在张拉后48小时内进行灌浆;
――在灌浆过程中,应保证水、电、气的供给;
――现场测定浆体的指标必须满足设计文件的要求。

6、工程验收
预应力混凝土结构验收时,应提供下列文件和记录:
6.1 文件:
a. 设计文件;
b. 原材料质量合格证件;
c. 预应力筋、锚具出厂质量合格证件;
d. 工程的重大问题处理文件;
e. 千斤顶,液压表标定记录;
f.. 复试报告、检测报告
g. 其它文件。
6.2 记录:
a. 混凝土试件的试验报告的质量评定记录;
b. 预应力筋张拉记录;
c. 隐蔽工程验收记录;
d. 加工、组装预应力筋张拉端和固定端质量验收记录;
e. 灌浆记录
预应力混凝土工程的验收,除检查有关文件、记录外,尚应进行外观抽查。