地下储罐薄壳穹顶风送潮喷砼技术实例

文/徐刚 中国人民解放军92303部队 山东 青岛 266405

地下储罐薄壳穹顶风送潮喷砼技术实例

文/徐刚 中国人民解放军92303部队 山东 青岛 266405

某地下储罐为离壁式衬砌，穹顶为变截面钢筋砼薄壳结构，因环境及结构特点，泵送砼浇筑成本高、不便利、密实度差，为解决穹顶浇筑时砼输送困难、浇筑不便等问题，本工程应用潮喷砼施工工艺，取得了良好的效果。

1.工程概况

某地下储罐，主通道为上下行分离式导洞，罐室由球状的罐顶和圆柱形的罐体构成，高21.3m。罐室离壁式衬砌，衬砌侧墙为砖混结构，高13.8m，直径26m，距围岩0.7m，衬砌顶板为钢筋砼变截面薄壳穹顶结构，最顶面标高18.2m，拱高4.4m，与围岩净空最大处3.1m,最小处0.5m。（详见图1）

2.穹顶设计参数

（1）穹顶砼强度C30，由内外两环梁、均匀分布的20道半圆形加强肋梁、钢筋砼薄壳板组成。（详见图2）

（2）加强肋梁为变截面结构，宽200mm, 高240～300mm，配置314钢筋（两端锚入内外环梁各400mm）,并附加1层φ1.5@18×18钢丝网包过，与板壳钢丝网搭接宽度200mm,每根加强肋梁与侧墙圈梁结合后通过1个400×400×700的撑墩与墙体连成一体。（详见图2）

地下储罐；潮喷砼；穹顶；结构特点；配合比；工艺试验；回弹试验

（3）钢筋砼薄壳板也为变截面结构，厚度60～120mm，铺设两层φ1.5@18×18钢丝网，搭接长度不小于100mm，其间再布设一层φ10@200×200的钢筋网（搭接长度不小于20d,两端锚入内外环梁各400mm）,在靠近边缘部位局部加强，配置双层钢筋。

3.穹顶结构技术特点

穹顶结构受力良好、造型美观，但施工难度大。施工难点为：

（1）砼输送不方便，使用商品泵送砼很不方便，成本高，应考虑其它输送方式；

（2）穹顶坡度陡，要保证砼和易性又不沿斜坡流坠需控制好砼的坍落度；

（3）钢丝网直径仅1.5mm且柔软，施工中易变形以致紧贴底模，保护层厚度控制较困难；

（4）穹顶设计为变截面结构，砼浇筑时厚度控制较困难。

4. 穹顶潮喷砼施工工艺

4.1 砼配合比工艺试验

潮喷砼的配合比及施工工艺关系到整个穹顶施工的成效，施工前必须进行工艺试验，为满足振捣要求，穹顶砼不添加速凝剂。

4.1.1 基础配合比

砼标号C30；试配比C：S：G：W=1：1.75：1.75：0.45；每方砼材料用量：水泥468Kg、砂子819Kg、碎石819Kg、水211Kg；砂率50％；水灰比0.45。

4.1.2 工艺试验

根据现场调试试验，当砼配合比为468：819：819：225，喷头与受喷面距离0.5m，风压0.15Mpa，水压0.2Mpa时，坍落度在40cm～60cm之间，能保证砼和易性要求，不会因穹顶过陡而沿斜坡流坠，其他各方面指标也满足设计规范要求。

4.2 砼拌合

在场外采用强制式拌合机拌料，水泥、砂石料等计量准确（水泥偏差±2％、骨料偏差±3％），下料顺序为石子→水泥→砂子→水（少量）。考虑到钢丝网较密（18mm×18mm）,骨料最大直径不应超过8mm。

4.3 砼喷射、振捣及养护

（1）每台喷浆机配置喷射手1名，配合人员2名，上料人员4名，人员之间配备对讲机作为联系工具，进行施工协调。

（2）根据作业面情况，采用由下向上的顺序进行喷射施工，在穹顶范围内平均分配四个喷浆手，对称进行砼施工，风压0.15Mpa，水压0.2Mpa，喷头至受喷面最佳距离0.5m，喷射方向与受喷面不应小于60°（详见图2）。

（3）为控制变截面穹顶的厚度（板厚60～120mm,肋 梁 高240～300mm），1m×1m梅花型布置标志厚度的短钢筋。

（4）振捣人员根据喷射人员作业面转移，用平板振动器交替进行砼振捣，避免振捣、喷射人员在同一作业面引起安全问题。

（5）对于加强肋梁，预制2个与肋梁形状相似的抹子，振捣人员从肋梁上部往下部按住抹子向下移动，以保证结构形状及尺寸。

（6）砼浇筑完12小时内，指定专人对砼进行洒水养护，养护时间不少于7天。

5 砼质量检测

（1）在砼浇筑的同时制作3个100mm×100mm×100mm的立方体试块，同条件养护28天后送有资质的试验室检测强度为32.6MPa、35.7 MPa、30.3 MPa，平均值为32.9 MPa，为设计强度的109.7，质量评定合格。（2）穹顶浇筑完28天后，经有资质的试验室人员对穹顶回弹检测，强度推定值为31.2 MPa，为设计强度的104％，质量评定合格。

6 结语

本文通过一个工程实例，阐述了潮喷砼在某地下储罐薄壳穹顶施工中的成功应用，证实了特定环境下，采用潮喷工艺，施工便利、操作简单灵活、砼密实度高，且成本较低，值得在同类结构工程中广泛推广。

［1］中国建筑科学研究院.JGJ/T 22-98《钢筋砼薄壳结构设计规范》.北京：中国建筑工业出版社，1998.

［2］《建筑施工手册》第四版.北京：中国建筑工业出版社，2002.

［3］陈进，李运祥，夏丹，江世勇.《钢丝网水泥薄壳穹顶应用研究》.后勤工程学院学报，2005，21（3）.

［4］孔凡华.《高大砼薄壳穹顶结构油罐施工技术》.国防交通工程与技术，2014，12（3）.