王龙
中国石化销售股份有限公司江西石油分公司 330031
摘要：罩棚是加油站的重要组成部分之一，罩棚安装过程也是加油站施工重点监管的内容之一。目前来看，我国加油站罩棚的结构形式主要为型钢罩棚。本文主要通过加油站型钢罩棚的节点及安装方式进行分析和研究，意在能够指出当前情况下型钢罩棚安装的困难和问题，并提供优化解决措施，为相关从业人员提供借鉴，推进加油站安全、规范、合理建设。
关键词：加油站；型钢罩棚；罩棚安装方式；钢结构
前言
目前，我国现有加油站超11万座，每年建设加油站超3000座，大规模的加油站建设给各石油公司在“全国安全生产专项整治三年行动计划”下的安全管理带来不小压力。如何在兼顾安全、经济、高效、合理的情况下，完成加油站型钢罩棚的安装，是一项必须解决的问题。
1 背景及问题
由于型钢罩棚相对于螺栓球网架罩棚及钢筋混凝土罩棚更便于安装、耐久性更强、施工工期更短等优点，现已成为各石油公司加油站罩棚的首选建筑类型。然而，受限于安全管理要求、规范抗震构造要求、施工条件受限等，使型钢罩棚安装及吊装过程存在困难。
1.1安全要求
加油站罩棚面积一般为450-1000㎡，钢结构的节点均为螺栓连接，因此，施工单位需采用空中拼装的安装方式进行施工。在实际吊装施工过程中，未将型钢罩棚主体进行临时固定的情况下，无法撤除起重机吊钩，施工人员须一直在吊物或吊臂下进行施工作业。但是，根据某大型石油公司《起重作业安全管理规定》，“禁止人员随吊物起吊或在吊钩、吊物下停留；因特殊情况需迸入悬吊物下方时，应事先与指挥人员和起重操作人员联系，并设置支撑装置。任何人不得停留在起重机运行轨道上。” 在安全生产严抓、严管、严问责的大环境下，此种设计及安装方式已经不能满足安全要求，只能采取地面安装、整体吊装，待罩棚整体临时固定撤除起重机械，再由施工人员进行最终固定的作业。
1.2规范抗震构造要求
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中8.3.6条，“梁与柱刚性连接时,柱在梁翼缘上下各500mm的范围内,柱翼缘与柱腹板间或箱形柱壁板间的连接焊缝应采用全熔透坡口焊缝。”即采取在罩棚柱顶部预埋平面钢板、再通过角焊缝与型钢罩棚连接的方式不能满足抗震设计要求。
1.3施工条件受限
目前，全国各加油站的施工单位众多，施工水平参差不齐，焊接、高空吊装安装质量难以保证。通过反复沟通及实践，罩棚整体吊装至少需要2台起重机械同时作业，吊装精度难以把握，无法在钢柱侧边进行钢板坡口对焊做法，无法满足500mm以内施工的条件，仅可在500mm以外进行角焊缝施焊方可满足抗震规范和施工条件。
2 现行设计及施工做法
2.1非整体吊装施工
针对钢柱罩棚，依靠空中拼装作业，现场主要有两种作业方法，
一是采用起重机直接起吊进行安装，该方法存在较大安全隐患，且施工操作时需要人站在吊物下引导精确位置进行对中安装，施工过程中没有硬支撑固定吊物，施工质量及操作安全无法得到保证。安装方式安全性得不到保障，不可行。
二是采用满堂脚手架施工，该方法安全可靠，可以满足有效固定吊物做法，但是满堂脚手架做法费时耗力，影响后续路面、加油岛等施工空间和进度。安装方式措施费用较大、影响整体进度，不可行。
2.2现有整体吊装节点设计
2.2.1采用混凝土柱，柱顶预埋地脚螺栓做法。梁底预留短柱，通过短柱螺栓孔对准螺栓进行安装；该做法满足抗震性能要求，但是对施工精度要求较高，现场放线、定位、混凝土柱垂直度、钢结构加工安装精度偏差等，均在一定程度导致该做法无法有效实现整体吊装。安装方式精度要求较高，理论可行，实操难度大。
2.2.2采用混凝土柱，柱顶预留钢板做法。该做法主要为部分钢结构自行设计施工的节点做法，柱顶预留钢板，钢梁直接贯通相关节点，优点是柱距、安装偏差等导致的误差不会影响现场施工，可以直接施焊。缺点是，节点无法保证抗震性能。安装方式施工方便，不符合规范要求，不可行。
3节点优化
考虑采用连接头附近进行加强内法兰设置，上柱焊接整块法兰板，板下焊接工字钢或圆钢管作为固定销；下柱设置洞口，考虑±10-15mm误差距离，确保起到对中和临时固定的要求。吊钩整体起吊后，用固定销对准下柱法兰洞口对中，平稳放下撤去吊钩后再行施焊，无需在吊装过程中在罩棚下进行作业，满足安全要求。钢柱拼接区域暂按600mm进行考虑，满足抗震规范要求。钢柱侧壁仍考虑按角焊缝施焊做法，综合考虑施工可行性。
3.1计算思路。设计焊缝焊脚尺寸基本按照等强度设计思路进行编制，计算理论参考《钢结构设计标准》（GB50017-2017）11.2连接计算要求相关条文进行计算。
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3.2施工便利性。该节点做法，采用钢柱、钢梁，且整体吊装做法，节省了搭设和拆除满堂脚手架的工序和时间，节省工期约10天，节省施工脚手架措施费用约8万元，有效降低罩棚建设成本；同时保证施工过程中机械臂下不需站人，有效避免相关构件高空施焊，大大降低了型钢罩棚施工难度。
3.3美观协调性。该节点已经综合考虑法兰尺寸可能会钢柱外包装的尺寸影响，预留两根管线凹槽，防止法兰尺寸和水电管线碰撞，不影响最后钢柱外部报装尺寸和立面美观。加工时需按照设计图纸放样，注意核对预留管线加工方位。
4监督管理建议
该创新节点设计已经考虑到施工便利性和可行性，但是现状存在的较大矛盾仍然是施工精度不足、管控不到位，导致施工质量无法达到预期。针对对后续型钢罩棚建设，提出以下管理建议：
4.1土建施工单位。应需严格按照设计图纸进行放线、对中，同时采取可靠措施固定相关连接构件，避免防线、支模、浇筑、养护过程中对后续基础、短柱定位的干扰，严格按照《混凝土结构施工质量验收规范》（GB50204-2015）进行各关键工序步骤的自查自纠。
4.2钢结构施工单位。在施工前需到现场进行二次复核，核对各基础轴线和预埋件定位情况，并和土建施工单位、监理单位做好上下行沟通，确保数据一致、沟通完备。同时，应严格参考设计图纸和现场放样结果进行材料放样加工和现场施工，最大程度减少施工误差的影响，严格按照《钢结构工程施工质量验收标准》（GB 50205-2020）进行各关键工序步骤的自查自纠。
4.3监理单位。应对各关键工序、关键节点进行旁站把关，对施工过程中出现的安全隐患、不符合设计要求等相关问题予以指正，严格按设计图纸和有关国家规范要求进行施工过程监督和验收。
4.4设计单位。应严格按照国家规范标准进行施工图设计，并做好图纸会审、现场图纸交底以及关键工程节点验收，针对施工单位识读图纸问题予以讲解指导，有效提高施工单位作业水平。
4.5建设单位。应安排驻场代表全程监督施工过程，监督并参与各环节的施工技术、安全等交底。定期对组织交流会议，安排相关单位参加讨论，对现行成果进行总结，对面临问题予以沟通解决。
结束语
综上所述，型钢罩棚是目前加油站罩棚的主流建筑类型，设计单位在按照优化节点的方法严格按照规范设计，施工单位深刻领会设计者的设计意图，严格按照图纸施工，其他各参建单位履行好各自的义务，便可确保加油站罩棚工程安全、质量、可靠。
参考文献
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