LNG低温储罐后张法预应力施工质量控制技术分析

王晓虎

海洋石油工程股份有限公司 LNG技术分公司

摘要：后张法预应力施工是LNG低温储罐项目分项工程中极为重要的组成部分，具备工序复杂、技术含量高等特征，对施工人员在技术控制方面也提出不低的要求。因此，在低温储罐施工环节，必须保证后张法预应力施工方案内容合理，提高施工技术应用的合理性与安全性，为工程质量提供坚实的保障。

关键词：LNG；低温储罐；后张法预应力；质量控制

1.LNG低温储罐的相关概述

全包容型低温混凝土钢罐在国内已建的LNG低温储罐中，占有极大的比重，内罐与外罐共同构成储罐罐体，前者主要由些许工艺管道与钢衬内罐组成；后者主要由墙体、钢筋混凝土筏板与穹顶组成。结合低温储罐情况与施工要求，设计后张法预应力施工方案，明确预应力施工流程，加强各阶段对施工技术的规范程度，提高工程施工的整体质量。

2.后张法预应力施工质量控制技术

预应力施工在工程中关联重大，作为一项特殊作业工序，应该保证工程任务由具备专业资质的分包工程公司承担，由此可以在极大程度上保障工程工作的效果。参与后张法预应力施工的人员，应该在工作前接受专业技术培训，经过培训后清楚预应力施工的主要内容，工作中应该关注的要点，熟悉施工管理制度要求。工作人员必须经过考核，通过考核的人员才能参与工程施工任务。预应力施工对工作人员的专业能力提出不小的要求，在此种情况下一般会采用定人定岗的方式。工作人员必须清楚自身的工作内容与承担的义务，在工作中严格按照要求工作，为工程达到质量要求提供保障。在工程中如果情况改变，必须调整施工方法，应该确保新提出的方法可以适应施工环境，完成工程施工任务。最后由项目技术负责人员跟进技术交底。在每项工作开始前，班长会按照要求传达施工需要注意的事项，完成后张法预应力施工的安全与技术要求交底工作。

2.1钢铰线穿束施工质量控制

（1）孔道。为提高钢铰线穿束施工整体质量，应该完成准备任务，清洁预埋孔道，使其一直维持畅通、清洁的状态。及时清除孔道内进入的异物，保证钢铰线穿束工作可以顺利的进行。浇筑混凝土墙体时，对于墙体中水平预应力孔道，需要在浇筑孔道时选择小于孔道内径10mm左右的小球。在选择该参数的小球，可以在孔道内畅通的移动。在混凝土浇筑工作结束后，进行孔道出口与入口的封闭工作，一般会使用木板或软质物体，封闭孔道出入口后，可以防止异物进入其中。

（2）检查钢铰线穿束设备。钢铰线穿束设备是工程极为重要的工具，直接关乎后张拉施工的质量。工作人员应该按照施工方案确定钢铰线穿束设备的参数，选择符合施工要求的装备。在施工前应该检查工程需要应用的设备，检测设备制动系统。通过试运行可以判断机器的运行状态。在钢铰线穿束设备应用中，为了将设备移送到工作位置，会使用塔吊的方式，进行适当的调试，将其固定在平台上。将钢绞线端头在线盘与穿束机中移动的过程中，为了防止钢绞线损坏孔道内壁，一般会在提前在钢绞线末端端头位置设置保护帽。另外，单束钢铰线穿入在达到要求时，不能使用气割的方法，钢铰线束一般应用高速切割机切割。

（3）施工记录。在施工中应该关注各阶段的工作内容，为了提高施工技术应用的效果，还需要提高张拉应力计算结果的精准度。技术人员增加对张拉应力计算工作的重视程度，在此基础上应该加强施工记录的管控力度，记录钢绞线材料标牌、钢铰线束编号、规格、批号、位置、数量等信息。在工程施工阶段，应该按照预应力穿束在记录方面给出的要求，确保各类信息准确，按照施工记录表项目如实填写施工信息。

2.2钢铰线张拉施工质量控制

（1）准备工作。预应力钢绞线张拉施工应用的工具众多，为了保证施工可以顺利进行，且工作可以达到质量控制要求。应该从以下几方面着手：检测施工使用的混凝土，保证混凝土最低强度在混凝土设计值的75%以上；楔形锚具与锚具也是预应力钢绞线施工的基本工具，检查其几何形状，观看锚座端部钢绞线是否出现扭曲等情况。检查钢绞线束编号是否贴在锚固件附近，同时检查标签内容是否清楚。温度会在一定程度上影响到预应力钢绞线张拉施工，检测施工场地的环境温度。在场地气温在5℃以下时，应该快速停止施工；检查待张拉锚固件与设备，查看设备型号是否配套。操作千斤顶等工程设备，保证相关工作在无预加压和负荷的条件下进行，在操作设备的过程中观察并记录设备的状态。另外，检查锚具、承压板、千斤顶等安装工作的情况，与要求进行比对，一旦发现安装问题及时告知工作人员进行处理。

锚具、钢绞线等都是工程的重要部件，对于此类部件必须按照设计规定的规格、型号、包装运输、质量指标等要求编写技术要求与材料计划。围绕包装、保管、采购给出的规定开展工作。在工程中与张拉相关的计量器，必须达到设计给出的精度标准，定期检查各类机具的计量器，完成检查与校验的工作。操作阶段应该保证各类操作达到施工规范要求。

（2）钢铰线张拉。预应力钢绞线张拉工作需要按照设计图纸要求，确定张拉的顺序，保证储罐外墙竖向钢绞线束张拉严格按照规定的顺序与要求进行。在施工图纸中给出技术的具体说明，钢绞线延伸值应该将设计要求与摩擦试验值作为考量要素，最终敲定钢绞线延伸值。

2.3孔道灌浆施工质量控制

检查预应力张拉工作的进行情况，在查验工作结束后，确保工作达到规定要求。在此基础上应该快速推进孔道灌浆工作，保证孔道内水泥浆密实、饱满。孔道灌浆有一套程序，应该严格按照这套程序进行，加强孔道灌浆工作的监管力度，让灌浆速度、压力、水泥浆温度一直在限定的区间中。灌浆各环节的工作均应该由专业的人员跟进，在专职人员下监督工作，在验收合格后才能进行下一项工作。在各工序验收中一旦发现质量问题，会快速要求工作人员进行处理，直至工作达到质量要求为止。孔道灌浆需要完成一系列准备工作，保证孔道灌浆工作达到施工要求。查看排气、孔道、泌水管与灌浆孔等位置，确认该部位是否通畅。在锚固端位置的灌浆帽，安装是否达标。锚具部位的缝隙，是否使用水泥砂浆、水泥浆等材料封闭端部；灌浆工作对水泥有一定的要求，应该确定掺量。围绕水泥与外加剂配合比进行试验，结合试验的结果确定掺量。

在孔道位置进行灌浆工作，应该提高灌浆的连贯性，灌浆需要关注排气管排出浆体的情况，此处浆体稠度应该与注浆孔部位浆体一致，同时不存在气泡。确认相关信息后，顺着浆体流动方向，逐个封锁排气孔。全部的出浆口都需要进行封闭的操作，完成该项工作后继续增加0.5～0.7MPa的压力，稳定1～2min的时间，完成以上操作，最后便可以封闭灌浆口。在孔道灌浆检查的过程中，泌水率、膨胀率、流动度与抗压强度均是检查重点。3h自由泌水率在0～1%的区间中，不能让其超出1%。在正常情况下水泥浆在24h内会全部吸收泌水；膨胀率会因为灌浆工艺的方式有一定的区别，在工程中一般应用普通灌浆工艺与真空灌浆工艺。前者24h自由膨胀率应在6%以下，后者应该3%以内；流动度需要结合实际情况进行分析，温度与天气状况均是计算流动度必须关注的因素。

3.质量影响因素控制的分析

LNG低温储罐预应力已经成为施工领域中的常用方法，施工人员应该清楚预应力施工的内容与工作方式。管理人员需要从顺利完成施工任务的角度出发，在准备阶段进行人力组织工作，完成技能培训与技术和安全交底，让工作人员深入的了解工程施工技术与流程，完善施工技术文件内容。在工程进行期间，质量监督工作是工程质量的保障手段，应该清楚施工质量控制要点，保证全员参与到工程质量监督工作中。

4.结语

LNG低温储罐工序众多，其中预应力是低温储罐外罐施工的主要内容，会对储罐能否得到安全的应用有不小的影响。应该正确认识到预应力与低温储罐外罐质量与外观间的关系，清楚LNG低温储罐外罐中，后张法预应力施工技术的控制要点，积极的跟进钢铰线穿束施工质量控制、钢铰线张拉施工质量控制孔道灌浆施工质量控制等工作，完成预应力施工任务。