上海电力建筑工程有限公司 江苏滨海LNG项目
摘要：LNG（Liquefied Natural Gas），即液化天然气的缩写。LNG用途广泛，不仅自身可作为能源利用，其所携带的低温冷量可以实施多项综合利用。目前，作为装载LNG的容器LNG储罐在国内呈现爆发式增长态势，LNG储罐容量也越建越大。本文以中海油江苏滨海22万m3LNG储罐项目为例，着重介绍了地基基础施工阶段（桩帽）的施工方法，阐述了不同的施工方法的优缺点，并总结了一些好的做法。
关键词：LNG储罐 桩帽 施工方法
1、工程概况
江苏滨海LNG接站工程一期共建设4座22万m3LNG储罐，储罐基础形式为架空式承台基础，每个储罐共有360根桩，桩径1.5m，桩深约70m，桩帽直径1.8m，桩帽高度2.8-3m，具体布置图如下图1、图2所示。
图2 承台桩帽剖面图
2、施工流程
桩帽施工主要分为六个步骤，流程如下图所示。其中桩头破除细分为破桩、取芯、表面处理三道工序；钢筋施工细分为内笼套丝，内笼箍筋绑扎，外笼预制，外笼安装四道工序。
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图3 桩帽施工流程图
3、施工方法
土方开挖。本次土方开挖深度在1.5m左右，考虑到现场桩净距在3m之间，采用一台1m³反铲式挖掘机倒退开挖，配合4台自卸运输车将土就近堆放以便后期回填。机机械开挖时桩身周围留出约250mm的距离采用人工开挖，防止挖机破坏桩身。机械开挖接近槽底时，预留50mm虚土层采用人工开挖，防止超挖。
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破桩施工。土方开挖完毕，由测量员测出桩顶标高，并用红油漆或记号笔标于桩身。凿桩时，工人先用风镐在标高线位置往上5-10厘米处凿出一圈缺口，深度至主筋，便于后续风镐作业不会破坏桩内主筋。之后采用风镐剥离切割线上部钢筋保护层，将钢筋剥离砼，同时将钢筋微微弯曲，以便于后续施工。
加钻顶端上部素砼，钻头位置在标高往上5-10厘米处微斜向上。桩头顶断之后，用挖机将桩头吊出，然后用人工凿除至桩顶标高并清顶，保证不破坏砼保护层，桩头要平整不得凹凸不平。若下部钢筋保护层被破坏，则应将进行凿毛处理，然后在浇筑桩帽混凝土的时候顺带补回钢筋保护层。
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桩头破除
钢筋施工。桩帽外部40根C32钢筋全部伸入承台顶部。采用C16的螺旋箍筋，搭接长度400mm，接头错开120°，箍筋与主筋采用绑扎连接。
桩帽内钢筋接长采用机械连接，等级Ⅰ级。最外圈桩帽接长32根，全部伸入承台顶。其余桩帽内除接长32根主筋外，还需配置32根附加钢筋，与接长钢筋并排绑扎，伸入承台底部混凝土保护层。采用C16的螺旋箍筋，搭接长度400mm，接头错开120°。箍筋与主筋采用绑扎连接。
钢筋机械连接时，对变形和锈蚀的钢筋进行调直和清洁处理。机械连接采用直螺纹套筒连接。接头现场抽检项目应包括极限抗拉强度试验、加工和安装质量检验。抽检应按验收批进行，同钢筋生产厂、同强度等级、同规格、同类型和同型式接头应以500个为一个验收批进行检验与验收，不足500个也应作为一个验收批。
内笼钢筋安装
桩帽外圈钢筋笼在钢筋场预制，在钢筋上绑扎混凝土垫块以保证70mm保护层。内圈钢筋接长完成之后吊装外圈钢筋笼。
外圈钢筋笼上下部应过中心互相呈90°绑扎2根顶撑钢筋，顶撑钢筋用现场剩余C28钢筋制作。顶撑钢筋长度1800mm，两头做圆柱形混凝土保护块防止露筋，在后续模板安装时既可以作为保护层控制的第二道措施，也可以起到钢筋笼定位的作用。
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外钢筋笼制作 外钢筋笼安装
桩帽模板施工。模板采用定型钢模板，两瓣式中间用销钉连接，内径1.8m，高度3m。安装模板前，先将桩顶标高用胶带标注在钢筋上，作为混凝土浇筑标高的依据。
模板安装前应进行模板试拼，纵向板缝贴双面胶，保证板缝严密然无错台，然后用抛光机打磨板面，除去表面锈迹。保证拆模后结构物外露部分美观，尺寸符合设计要求。
模板安装前使用质量好的成品水性高分子环保脱模剂涂刷板面，安装产品说明书要求兑水混合均匀。脱模剂使涂刷之前将模板清理干净，搅拌均匀后用毛刷涂刷在模板上。用汽车吊将组装好的模板安放在浇筑好的垫层上，以桩中心为控制点量测中心点到模板内的距离，按桩半径调整模板平面位置。在桩顶和柱钢筋笼内加强箍筋位置处等距离绑扎4个混凝土垫块作为钢筋笼和模板间的保护层。
桩模板垂直度不大于1%，本工程模板高度为2.8m-3m，即要求模板上下口的倾斜偏差小于3mm。方法是采用在模板外侧分别悬挂线锤，检查模板上下端与线锤距离。
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模板试拼装 模板安装后垂直度测量
固定模板上下端，模板下端用Φ48×3.0钢管加固，水平向钢管长度2.7m每块模板4根，竖直向钢管长度0.3m每块模板8根，钢管之间用直角扣件连接。模板上口采用地锚加缆风绳进行校正固定。地锚采用C28钢筋弯曲制作，取一根2m长的直钢筋，上口做180°弯钩（弯钩R125），弯钩长度20cm，向外倾斜45°插入地基土，锚入长度≥1.5m。每块模板设置4根地锚，互相呈90°分布。
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桩帽混凝土浇筑。在桩帽模板安装后安装作业平台，混凝土浇筑作业在作业平台上方进行。混凝土浇筑前应用水将施工缝充分润湿但不得存在积水。混凝土强度等级C50P8F200，夏季入模温度控制在30℃以内。商品混凝土进场时，应检查其塌落度和温度，每100m³混凝土检查一次。同时应检查其配合比报告和开盘鉴定记录。
浇筑混凝土采用泵送混凝土，每次放料高度控制在2m以内，分层浇筑高度控制在50cm，利于振捣。振捣混凝土采用插入式振捣器，振捣器与侧模保持10-20cm的距离，插入下层混凝土≥5cm，振捣时采取快插慢拔的方法，振捣器不能碰撞模板。混凝土采用多桩循环连续浇注，上下层的间隔时间不超过前层混凝土初凝时间。圆柱砼振捣沿圆周振捣一圈，间距约25cm即可，然后在中间间隔30～40cm 布置振捣点，圆柱砼振捣要求速度快，不能过振，每点振捣时间15-20s。
浇筑平台安装 桩帽混凝土浇筑
混凝土浇筑完毕后24小时拆模。模板拆除时遵循先浇注先拆模、后浇注后拆模的顺序，拆除后的模板及时进行清理和维修。保湿养护采用喷涂硅酸钠型养护剂和覆盖薄膜的方式。
喷涂养护剂后在桩外面套塑料薄膜养护，塑料薄膜上端高出桩顶10cm,高出部分折压到桩顶上压沙土袋覆盖，接桩的底端、中间、上端用透明宽胶带缠紧，养护时间不少于14d。
2、不同施工方法优缺点对比分析
土方开挖顺序。1#2#储罐采取的开挖方式是先中间开挖十字形，再由十字形往外扩张，最终开挖环形区域的开挖方式；3#4#储罐采用的是条形开挖方式。两种开挖方式各有利弊，十字形开挖方式在开挖初期受吊车性能影响较大，如开挖范围超过吊车起重范围，则该部分的桩帽钢筋笼和钢模板无法安装，必须采用更大型号的吊车才能继续作业，因此该种作业方式土方开挖的作业面影响较大。而采用条形开挖的施工方法施工作业面较大，在增加作业人员的同时可以快速提高施工速度，只需预留条形通道满足吊车需求即可，但是预留通道的开挖则相对缓慢，开挖时需要一排一排往后退着施工。
桩帽模板。本项目采用的是钢模板，相对于其他项目的木模板有一定的优势。首先在周转次数方面，钢模板的周转次数要远超过木模板；其次，钢模板拆模后的外观质量要优于木模板；最后在价格方面，钢模板的价格在1.2万/套左右，而类似项目木模板的价格在0.4万/套，虽然钢模板的价格要远大于木模板的价格，但是考虑到周转次数以及外观质量，选择钢模板还是合算的。
桩帽混凝土浇筑平台。本项目采用的一体化浇筑平台，在使用过程中极为方便，相对于搭设脚手架的施工方法，可以节约大量的时间，提高工程进度。
4、总结
桩帽是储罐施工过程中的关键环节，处于关键路径上，施工工期紧且施工质量要求高，本文通过实际工程案例的分析总结了一些施工经验，可以在今后的类似工程施工过程中起到参考作用。
作者简介：
顾浩（1989.10—），男，汉族，江苏高邮，项目总工程师/工程师，硕士，上海电力建筑工程有限公司，研究方向：土建施工工艺研究