装配式基础环梁预制方法及应用该产品的储罐施工方法
阅读说明：本技术 装配式基础环梁预制方法及应用该产品的储罐施工方法 (Prefabricated foundation ring beam prefabricating method and storage tank construction method applying prefabricated foundation ring beam prefabricating method ) 是由 王永虎 李树松 李伟 张坤 胡利强 于 2019-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了装配式基础环梁预制方法及应用该产品的储罐施工方法。装配式基础环梁的制备流程包括,测量放线、铺设预制构件底模、安装定位箍筋、安装锚固预制构件两端的封模、安装水平环向钢筋、绑扎牢固竖向箍筋、安装预埋件、安装预制构件内外侧竖向钢模、混凝土浇筑、养护、拆模。应用、该装配式基础环梁的罐体施工流程,包括工程定位及放线、环墙预制构件预制、基槽开挖、垫层砼浇、预制环墙预制构件倒运、预制环墙预制构件拼装校正、环墙预制构件湿连接、罐芯级配砂石回填、砂垫层回填、沥青砂铺设、验收等步骤。本发明可实现生产物标准化及建造过程连续性,提升构筑物质量、缩短工期、降低天气、人工对施工质量的影响,并减少现场施工污染。(The invention discloses a prefabricated foundation ring beam prefabricating method and a storage tank construction method applying the prefabricated foundation ring beam. The preparation process of the assembly type foundation ring beam comprises the steps of measuring and paying off, laying a bottom die of the prefabricated part, installing and positioning stirrups, installing and anchoring a mold sealing at two ends of the prefabricated part, installing horizontal circumferential reinforcements, binding firm vertical stirrups, installing embedded parts, installing vertical steel molds on the inner side and the outer side of the prefabricated part, pouring concrete, maintaining and removing the mold. The tank body construction process of the assembly type foundation ring beam comprises the steps of engineering positioning and paying off, prefabrication of ring wall prefabricated parts, foundation trench excavation, pouring of cushion concrete, transportation of the prefabricated ring wall prefabricated parts, assembly and correction of the prefabricated ring wall prefabricated parts, wet connection of the ring wall prefabricated parts, backfill of tank core graded gravel, backfill of sand cushion, laying of asphalt sand, acceptance inspection and the like. The invention can realize the standardization of production materials and the continuity of the construction process, improve the quality of structures, shorten the construction period, reduce the influence of weather and manpower on the construction quality, and reduce the pollution of site construction.)
技术领域
本发明属于油库构筑物领域，具体涉及一种装配式基础环梁预制方法及应用该产品的储罐施工方法。
背景技术
目前的油库工程项目建设中，基础环梁的建设一直采用现浇方式，传统的流程为，脚手架搭设--钢筋绑扎--模板支模--混凝土浇筑--拆模，其中脚手架与模板均需沿基础环梁全长设置，工作量大，工期长。由于罐体的基础环梁为圆形，且环梁的周长较大，现场施工时，需要沿圆周设置数个定位桩，保证模板安装时的位置，费时费力。同时现场浇筑的方式受天气以及人员操作的影响很大，作业过程不连续且质量把控存在较大难度；同时还存在高空作业风险，危及现场工人安全等施工风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种油库装配式基础环梁施工方法及基础环梁预制方法，以解决目前基础环梁施工中存在的工作量大、工期长、作业过程不连续且质量把控存在较大难度以及存在施工风险等问题。
本发明的技术方案如下：
装配式基础环梁预制方法，包括以下步骤：测量放线、铺设预制构件底模、安装定位箍筋、安装锚固预制构件两端的封模、安装水平环向钢筋、绑扎牢固竖向箍筋、安装预埋件、安装预制构件内外侧竖向钢模、混凝土浇筑、养护。
进一步，所述铺设预制构件底模步骤中，预制构件底模为环形钢模，每块底模制作时弧长可为3m，依据实际施工预留竖向箍筋位置，底模上间隔1.5m留设定位箍筋的固定筋，其中固定筋可为两根直径为Φ12，长为200mm的钢筋与定位箍筋进行固定连接。
进一步，所述安装锚固预制构件中的封模为矩形钢模，封模上预留水平环向钢筋的预留孔。
进一步，所述安装水平环向钢筋、绑扎牢固竖向箍筋步骤中，所述水平环向钢筋与定位箍筋绑扎牢固，安装水平环向钢筋的同时，穿好定位箍筋间的竖向箍筋；所述后浇带处环墙的基础环墙配筋比环墙预制构件的配筋增加了附加钢筋。
进一步，所述在拆模步骤中，当浇筑完混凝土强度达到1.2Mpa后，对预制构件外侧的模板进行拆除。
进一步，该施工流程包括以下步骤：工程定位及放线、预制环墙预制构件、基槽开挖、垫层砼浇、预制环墙预制构件倒运、环墙预制构件拼装校正、环墙预制构件湿连接、罐芯级配砂石回填、砂垫层回填、沥青砂铺设、验收。
进一步，所述工程定位及放线步骤中，包括以下具体流程：工程定位，从坐标基准桩及水准桩闭路引测至罐基础，按照所计算的各个罐体坐标点进行轴线定位；主控轴线定位时，在纵横轴交点设置定位桩；对桩位进行保护，并作好测量标记；控制线弹在罐体基础上便于附属设施的安装；布设高程控制网，为保证各个罐体竖向施工的精度要求，在每个罐体四周建立四个高程控制点；以及水准点的埋设，水准点选取在土质坚硬，便于长期保存和使用方便以及便于寻找的地方。
进一步，所述预制环墙预制构件倒运步骤中，构件强度的强度需达到设计强度的75％。
进一步，所述环墙预制构件湿连接步骤中包括以下步骤，后浇带钢筋绑扎、后浇带封模、后浇带混凝土浇筑、后浇带拆模、后浇带养护，具体流程如下：
进一步，环墙预制构件预留的外露水平钢筋采用绑扎连接，同区段接头率为100％，搭接长度不小于450mm。后浇带模板采用异性墙组装模，模板紧贴于后浇带两侧预制的环墙预制构件上，每边贴合长度为250mm，后浇带中间模板采用止水对拉螺栓加固，待拆模后对外露对拉螺栓做切割、防锈处理。后浇带浇筑采用C35微膨胀抗渗混凝土分层浇筑，分层厚度不大于1m，每层混凝土在下层初凝前完成浇筑及振捣工作，每层振捣时***下层深度不小于50mm。待混凝土强度达到1.2Mpa且保证拆模不影响混凝土表观质量时进行模板拆除作业，拆除后及时保湿养护，养护其不少于14天。
进一步，所述环梁预制构件安装后内部的填充结构包括，所述基础环墙上间隔设置有泄露孔，安装后的内部的底层为基岩层，所述基岩层的上层为回填级配碎石层，所述回填级配碎石层的上一层为中砂垫层，所述泄露孔的孔底与所述中砂垫层层底标高相同，在所述中砂垫层，靠近所述泄露孔的位置有卵石过滤层，所述卵石过滤层的卵石径粒在25mm至35mm之间，所述卵石过滤层与所述泄露孔相通的位置焊接有钢筋网片；所述中砂垫层的上一层为沥青砂绝缘层，所述沥青砂绝缘层与所述基础环墙及后浇带处环墙的顶面相平齐，所述沥青砂绝缘层及基础环墙及后浇带处环墙的顶面设置有找平层，所述找平层，所述找平层由 1∶2水泥砂浆构成，厚20mm，由中心向外设置2％坡度。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明公开的装配式基础环梁预制方法，″包括测量放线、铺设预制构件底模、安装定位箍筋、安装锚固预制构件两端的封模、安装水平环向钢筋、绑扎牢固竖向箍筋、安装预埋件、安装预制构件内外侧竖向钢模、混凝土浇筑、养护″等步骤，可以实现标准化的定制流程，同一个容积规格以及相同要求的储罐可以使用统一的模板，提升预制构件的整体水平，便于质量控制，同时模板可重复利用，用于类似规格的油罐基础建设中，节约资源以及节省成本。
2、本发明包括″所述铺设预制构件底模步骤中，预制构件底模为环形钢模，每块底模制作时弧长可为3m，依据实际施工预留竖向箍筋位置，底模上间隔 1.5m留设定位箍筋的固定筋，其中固定筋可为两根直径为Φ12，长为200mm 的钢筋与定位箍筋进行固定连接″等技术方案，在满足构件强度的基础上，同时考虑到运输的便利性，运输设备的吨位等客观条件，对预制构件的参数进行调整，使得预制构件的应用从运输到吊装安装，都极大的提升施工效率。
3、本发明中还公开了，利用环梁基础预制进行油罐基础的施工流程，″包括工程定位及放线、预制环墙预制构件、基槽开挖、垫层砼浇、预制环墙预制构件倒运、环墙预制构件拼装校正、环墙预制构件湿连接、罐芯级配砂石回填、砂垫层回填、沥青砂铺设、验收等步骤″，采用此中装配式施工方法，可在罐体现场进行工程定位及放线、基槽开挖、垫层砼浇等步骤的同时，可以同时进行环梁预制构件的制作，在等待环梁预制构件成型的时间内，进行施工基础的准备，多线同时进行，可以大大缩短施工周期。同时安装时进行预制构件的转运以及现场安装即可，不需要沿罐体搭建整体的脚手架，减少施工时间同时，大大降低了施工的危险性。同时钢筋等物料、支架等物料减少，施工环境更加整洁，提升施工人员的工作环境状况及安全性。
附图说明
图1为装配式基础环墙预制构件预制流程图；
图2为油库装配式罐体基础环梁施工流程图；
图3为基础环梁平面示意图；
图4为图3中的A-A截面示意图；
图5为基础环墙的配筋图；
图6为后浇带处环墙配筋断面图；
图中：1.基础环墙、2.后浇带处环墙、3.混凝土垫层、4沥青砂绝缘层、5中砂垫层、6回填级配碎石、7基岩层、8卵石过滤层、9钢筋网片、10找平层、11 沉降观测点、12泄露孔、13环向纵筋、14拉筋、15竖向封闭箍筋、16附加环向筋、21附加钢筋。
具体实施方式
以下结合附图1-附图6及实施例对本发明的技术方案进行详细叙述：
如图3所示，罐体基础环梁部分由基础环墙1和后浇带处环墙2连接而成，本发明的实施方案中，将基础环墙1和后浇带处环墙2分割成若干弧形的环墙预制构件，所述环墙预制构件进行提前预制，之后将提前预制的述环墙预制构件运输至现场，利用后浇带将各环墙预制构件进行湿连接，其中装配式环墙预制构件预制方法详细叙述如下：
在预制环梁构件之前，先需要根据工程施工标的，即储罐的容积直径等参数进行预制构件的标准化设计，本申请中对施工中常用规格(立式储罐按容积分为 1000m3、2000m3、3000m3、5000m3、10000m3、20000m3、50000m3) 进行环梁预制件基础参数的总结，如下表1所示：
表1
上表中的环梁预制构件的参数的计算中，需要注意以下几点：环梁基础埋深暂按1m考虑，实际中应根据各地冻土深度调整。环梁预制构件的计算以8t为基数。预制构件间后浇带宽度为1.5m，本表中每块重量未扣除后浇带的重量。
当依据上表将各环梁预制构件参数确定后，进行预制构件的制备，如图1 所示，具体工艺过程如下：
测量放线(平整场地)→铺设预制构件底模→安装定位箍筋→安装锚固预制构件两端的封模→安装水平环向钢筋→绑扎牢固竖向箍筋→安装预埋件→安装预制构件内外侧竖向钢模→混凝土浇筑→养护→拆模。
具体实施细节叙述如下：
(1)测量放线步骤
测量放线后需平整好场地，并在场地上画出底模边线，预制构件弧长需减少 1.5m的后浇带宽度减去。
(2)铺设预制构件底模
预制构件底模为订制环形钢模，每块底模制作时弧长可控制在3m左右。按照设计图纸中竖向箍筋位置，底模上间隔1.5m留设定位箍筋(同竖向箍筋)的固定筋，其中固定筋可为两根Φ12长200mm钢筋与定位箍筋焊牢。
(3)安装锚固预制构件两端的封模
封模为订制矩形钢模，封模上按设计图纸要求预留水平环向钢筋的预留孔。
(4)安装水平环向钢筋和绑扎牢固竖向箍筋
水平环向钢筋与定位箍筋绑扎牢固，安装水平环向钢筋的同时，按设计图纸要求穿好定位箍筋间的竖向箍筋。所述基础环墙1的环墙预制构件的配筋图，如图5所示，环向纵筋13、拉筋14、竖向封闭箍筋15以及附加环向筋16，所述后浇带处环墙2的环墙预制构件的配筋图，如图6所示，所述后浇带处环墙2处的配筋图比环墙预制构件的配筋增加了附加钢筋21，其中各钢筋的规格依据不同的施工主体进行相应的计算与设计，如表1数据为主要配筋的数据。
(5)安装预埋件
按图纸要求的规格、尺寸制作、对位置、标高进行放样后，采用焊接定位。将埋件牢固焊接于相邻的基础环梁墙筋上，且埋件外表面紧贴基础环梁侧模。
此外，还需在环梁底部预留竖向组装定位管；预制构件两端预留穿管作为后浇带订制模板安装的螺栓孔。
(6)安装预制构件内外侧竖向钢模
预制构件内外侧竖向钢模为订制弧形钢模，每块侧模制作时弧长可控制在3m左右，高度控制在1m左右，内外侧钢模的制作应根据各自的弧度和直径。
对后浇带两侧环墙预制构件，钢筋自一端穿入，另一端穿出，两端外露长度满足后浇带搭接长度要求且不小于800mm。同时，对所有外露钢筋采用PVC 穿管处理，穿管长度不小于钢筋外露长度，穿管直径为以保证环墙预制构件在浇筑混凝土期间及养护期内外露钢筋的清洁。
(7)混凝土浇筑
模板组装完成，经检查验收合格后，即进行环墙预制构件的混凝土浇筑工作。
采用纵向分层浇筑，分层厚度不大于0.9m。每层混凝土在下层初凝前完成浇筑及振捣工作，振捣作业采用
(8)拆模
在浇筑完混凝土强度达到1.2Mpa后，对预制构件外侧的模板进行拆除，拆模后及时检查构件的表观质量是否合格，对易出现的蜂窝、麻面、孔洞等缺陷及时修复。具体处理措施：
a、蜂窝缺陷的处理：清除蜂窝内浮石，用清水洗刷干净，并保持蜂窝内混凝土面湿润。支模后用高一标号细石混凝土仔细填塞捣实，然后用同标号水泥砂浆进行抹面处理，并做好保湿养护工作。
b、麻面缺陷处理：将混凝土麻面部分清理干净，并浇水湿润，涂刷混凝土界面剂后采用同标号水泥砂浆进行抹面处理，处理完成，及时做好保湿养护工作。
c、混凝土孔洞缺陷的处理：对轻微孔洞，参照蜂窝缺陷处理方式处理。即：清除孔洞内浮石，用清水洗刷干净，并保持孔洞内混凝土面湿润，支模后用高一标号细石微膨胀混凝土仔细填塞捣实，然后用同标号水泥砂浆进行抹面处理，并做好保湿养护工作。
(9)养护
模板拆除后采用薄膜包裹保湿养护，保湿养护时间不低于14天。养护期内，保证薄膜包裹严密，构件表面潮湿且薄膜内有凝结水出现。
预制的环墙预制构件完成后，可配合罐基础的其它施工流程进行罐基础的建造。如图2所示，利用上述方法制得的环墙预制构件进行罐体建造的施工方法，包括以下流程，
步骤1、工程定位及放线；步骤2、预制环墙预制构件；步骤3、基槽开挖；步骤4垫层砼浇；步骤5预制环墙预制构件倒运；步骤6、环墙预制构件拼装校正；步骤7、环墙预制构件湿连接；步骤8、罐芯级配砂石回填；步骤 9、砂垫层回填；步骤10、沥青砂铺设；步骤11、验收。
上述步骤的详细流程如下：
步骤1中的工程定位及放线，包括以下具体流程：
1.1工程定位：从坐标基准桩及水准桩闭路引测至罐基础，按照所计算的各个罐体坐标点进行轴线定位。
1.2主控轴线定位时，在纵横轴交点设置定位桩。施测完成并确认后，加以妥善保护。
1.3桩位用砼保护，砌砖维护，并用红油漆作好测量标记。
14.控制线弹在罐体基础上(十子交叉线)便于附属设施的安装。
1.5布设高程控制网，为保证各个罐体竖向施工的精度要求，在每个罐体四周建立四个高程控制点。先用水准仪进行复测检查，校测合格后，测设一条闭合水准路线，以此作为保证竖向施工精度控制的首要条件，该点也作为以后沉降观测的基准点。
1.6水准点的埋设，水准点选取在土质坚硬，便于长期保存和使用方便的地方。水准点应选设在稳定的建筑物上，点位位置应便于寻找、保存和引测。
步骤2的预制流程，如上文所述。
步骤3、基槽开挖可在构件养护期进行，具体包括以下几方面：
3.1基槽底部宽度可根据公式：B＝2a+b+2c+d取值，其中：B为基槽底部总宽度；a沟槽内人工作业面宽度，一般取值为0.3m；b沟槽内垫层宽度；c 一侧支模宽度；d为预留排水沟宽度。
3.2在基底标高以上保留10cm左右用人工挖平清底。
3.3回填前，应将基底表面上的树根、垃圾等杂物都处理完毕，清除干净，排除积水，回填土的粒径、含水率、有机物的含量等应符合施工规范规定。
3.4基础环梁外回填土应分层铺摊，每层铺土的厚度不超过300mm，采用打夯机夯实，当密实度到达规定的压实系数后，再进行上一层的铺土。
步骤4垫层砼浇，混凝土垫层施工时，从环向某一点开始沿环向同时相向连续进行浇筑，且同时在垫层内预埋定位钢筋，配合预制构件基础预留孔，作为后续预制构件的定位基准点。定位筋采用
步骤5预制环墙预制构件倒运，当构件强度运达到设计强度的75％后(约22.5MPa)，进行吊装、运输工作。
步骤6、预制环墙预制构件拼装校正
6.1、在预制场内的预制构件基础上标记出基础环梁轴线和墙体外边线，并在墙体显著位置标记出标高控制线。
6.2、在拼装前，复核垫层基准线及定位筋的位置和线性，复核无误后进行构件的拼装工作。
6.3、拼装时，使构件的定位线与垫层定位线重合，且垫层定位筋***构件基础的预留孔内，并且采用水准仪对构件的标高进行实时控制，确保构件的位置及垂直度误差不大于5mm。
6.4、拼装后，对偏差超出允许值的部位及时采用垫铁校正。待构件找平、校正完成后，对定位孔间隙及底面不平处做二次灌浆处理，灌浆料强度不低于 40Mpa，浆体未凝固前不得扰动构件。
步骤7、环墙预制构件湿连接
湿连接即是采用后浇带的连接，具体还包括后浇带钢筋绑扎、后浇带封模、后浇带混凝土浇筑、后浇带拆模、后浇带养护等步骤，以下为详细流程：
7.1、各环梁预制构件间设现场湿连接后浇带，构件预留的外露水平钢筋采用绑扎连接，因同区段接头率为100％，因此搭接长度不小于450mm，纵向钢筋依据现场施工主体规格进行选择布设。
7.2、后浇带模板采用异性墙组装模，模板紧贴于后浇带两侧预制的环墙预制构件上，每边贴合长度为250mm。后浇带中间模板采用止水对拉螺栓加固，对拉螺栓纵向间距不大于0.6m；待拆模后对外露对拉螺栓做切割、防锈处理。
7.3、后浇带浇筑采用C35微膨胀抗渗混凝土。浇筑时采用纵向分层浇筑，分层厚度不大于1m，分三次浇筑完成。每层混凝土在下层初凝前完成浇筑及振捣工作。每层振捣时***下层深度不小于50mm，振捣至混凝土表面无气泡、无下沉、出现浮浆为合格。
7.4、待混凝土强度达到1.2Mpa且保证拆模不影响混凝土表观质量时，进行模板拆除作业，拆除后及时保湿养护，养护其不少于14天。
本流程中，在整体拼装完成后，再进行湿接缝的浇筑施工，可减轻由于施工面较长，沉降不均匀的特点带来的弊端。
当基础环梁的环墙预制构架均施工完成后，需要进行罐芯部分的填埋，如图 4所示，为罐体基础的截面图，所述基础环墙1或者后浇带处环墙2，安装在混凝土垫层3上，其安装步骤如上文所述。所述基础环墙1上间隔设置有泄露孔 12。环梁内部的结构包括位于底层的基岩层7，所述基岩层7的上层为回填级配碎石层6，所述回填级配碎石层6的上一层为中砂垫层5，所述泄露孔12的孔底与所述中砂垫层5层底标高相同，在所述中砂垫层5，靠近所述泄露孔12的位置有卵石过滤层8，所述卵石过滤层8的卵石径粒在25mm至35mm之间，所述卵石过滤层8与所述泄露孔12相通的位置焊接有钢筋网片9。所述中砂垫层5的上一层为沥青砂绝缘层4，所述沥青砂绝缘层4与所述基础环墙1及后浇带处环墙2的顶面相平齐，所述沥青砂绝缘层4及基础环墙1及后浇带处环墙2的顶面设置有找平层10，所述找平层10由1∶2水泥砂浆构成，厚20mm，由中心向外设置2％坡度。其中各层回填的步骤详细陈述如下：
步骤8、罐芯级配砂石回填；
8.1、清理环梁内的杂物。
8.2、级配砂、石的运输以及拌合，主要采用人工配合装载机进行拌合及运输，1辆装载机在基坑中布料，人工进行摊平，回填用的砂子和碎石粒径以及含泥量和含水量均符合相关施工要求，拌合时按照配比要求进行配料并充分拌合。
8.3级配砂石拌合完毕后，用装载机运至环梁内，机械布料，人工摊平，控制每一层的厚度，每层铺设厚度不大于300mm，布料完毕后，先用震动板进行第一次夯实处理，在用震动碾进行碾压密实，每一层施工完毕后根据规范规定进行取样送检，保证级配砂石的密实度及施工质量。
步骤9、砂垫层回填；
中粗砂填料采用人工配合机械施工，采用一台铲运机在罐内布料，人工配合摊铺，平整，1台铲运机在外向罐内倒料。每层最大铺设厚度不超过 300mm，每层铺设用水准仪测量控制摊铺厚度。摊铺完毕采用振动压路机压实，要求压路机压实填方速度不超过2km/h，碾压时，轮(夯)迹应相互搭接，防止漏压或漏夯，碾压完毕，经检测合格方可进行下一层摊铺。
步骤10、沥青砂铺设；
级配砂石铺设完毕密实度检验合格后，进行沥青砂面层的铺设，沥青砂铺设前先在级配砂石面层上洒上一遍热沥青，然后将拌合好的热沥青铺在级配砂石的面层上铺开摊平平，用压路机碾压密实，施工过程中保证沥青砂的铺设厚度和坡度符合设计要求。具体包括以下步骤：
10.1混合料的摊铺；
10.2混合料的压实，具体包括以下步骤：
10.2.1在混合料完成摊铺和刮平后立即对面层进行检查，对不规则之处及时进行调整，随后进行充分均匀地压实。
10.2.2摊铺之后立即进行高温碾压，用压路机完成2遍，碾压时应将驱动轮面向摊铺机，碾压路线及碾压方向不突然改变而导致混合料产生推移，初压后检查平整度和面拱，必要时予以修整。
本发明采用装配式基础环梁的方式来建造，采用工厂化预制环墙预制构件，再运至现场进行组装，实现生产物标准化，定制模板的应用也有利于控制构筑物的质量。同时生产过程各阶段集成化、工程高度组织化可使基础环梁的建造过程实现连续性，大大降低了天气以及人工对施工质量的影响，同时减少了现场施工的污染，也极大的消除了传统高空作业环节的施工风险。同时定制模板不仅解决了混凝土的质量问题，其在其它的项目中也可重复利用，可节省施工资源。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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