摘要：大型LNG储罐预应力施工作为储罐混凝土外罐壁的重要施工工序，对整个储罐结构安全、稳定有重大影响，而预应力孔道灌浆又对整个预应力施工有决定作用，是保证预应力系统的关键工序，其施工质量对储罐的安全运营使用有关重大影响。
关键词：LNG储罐；预应力；灌浆；质量
近年来，随着天然气的广泛使用，作为高效清洁能源的液化天然气备受瞩目，而沿海地区也都在加快建设LNG储罐，作为液化天然气的储存和中转设施。在大型LNG储罐建设中，预应力作为储罐混凝土外罐壁的重要组成，对储罐整体受力有着极大关系，而作为预应力的孔道灌浆施工又是整个后张法预应力施工的重中之重，对其施工应特别重视。
预应力孔道灌浆作业在预应力筋张拉完成后施工，一般要求为预应力筋张拉后48小时内就要完成灌浆，但考虑到现场施工实际，还是要在具备条件后尽快完成灌浆，因为长时间钢筋束张拉后未灌浆，会存在锚固装置长期暴露损伤的可能，当未灌浆的时间太长时，还会存在雨水渗入导管导致钢筋束生锈的可能，因此张拉结束后应尽快进行灌浆施工。
1.灌浆试验及材料存放
预应力施工要提早（前）安排现场灌浆试验，以验证配合比、灌浆质量是否达到设计要求，并检验水泥浆的流动性、收缩性、泌水性及强度。灌浆用为水泥浆，经过配合比设计和现场试验，水泥注浆料水灰比不大于0.40，不低于0.28，可使孔道灌浆更加饱满，水泥浆流动度（马氏流锥法测试）控制在不大于12-25秒之内。
水泥浆的配合比强度应达到28天抗压强度30Mpa（采用 70.7m3试块），灌浆料搅拌完成后搅拌温度不得超过35℃。灌浆料需采用不大于25℃的地下水或自来水进行搅拌，搅拌后3小时泌水率应小于0.3%且所有水需在24小时后被全部吸收。搅拌完成 24 小时后灌浆料体积膨胀率应小于5%（体积变化率小于3%）静置24小时的浆液的体积变化应在-1%的范围内。浆体初凝时间必须大于3小时，终凝时间不得大于24小时，水泥须无假凝现象。
灌浆使用的水泥要符合设计要求，水泥一般为标号P.O42.5的普通硅酸盐水泥，进场后现场检查无异常后要尽快安排取样送检，灌浆使用水中不应含有对预应力钢绞线和灌浆料有害成分和有机物；减水剂除符合设计要求外还要保证不含有对预应力钢绞线有害物质，特别是氯离子含量要小于1g/L，现场使用材料要妥善保存，尤其是LNG储罐处于沿海地区，要保证水泥处于通风、干燥地方并避免水汽浸入，减水剂要做好标记，避免损坏。
2.灌浆施工前准备
灌浆施工前要对灌浆设备进行检查，包括搅拌罐（容量≧250L）、储浆罐（容量≧800L）、灌浆泵、灌浆管道、阀门及相关计量仪器设备，确保其可靠、稳定；现场使用灌浆泵还要保证在灌浆期间能够提供稳定压力，连续均匀灌浆，确保在有效灌浆速度下完成预应力孔道灌浆；使用计量仪器要经过相关部门标定才能使用，即是确保计量准确，严格执行配合比作业。
灌浆施工前还要安排人员对锚具表面的杂物、进行清理，检查上下注浆孔是否通畅，必要时要对整个孔道使用清洁空气吹扫，竖向孔道内如有积水要排除干净。灌浆使用的导管为高强橡胶管，要求在灌浆时不易破裂，连接牢固，不能脱管。
正式灌浆施工前，项目部要对灌浆施工人员进行技术安全交底，使作业人员明白作业要点及现场安全防护有关要求，了解灌浆质量要求。
3.灌浆施工过程
现场施工时环境温度不应超过35℃且不低于5℃，灌入的水泥浆温度不应超过35℃，如现场温度过高可安排在早间或夜间进行，以防止因灌浆料温度上升导致灌浆料过快凝固。
每根孔浆应连续进行，不得中断，储浆罐中浆体也要不停搅动，为防止现场灌浆过程中突然断电，应提前准备发电机，防止长时间断电影响灌浆质量。
对于水平预应力钢筋束，应采用在钢筋束一端锚具的入口用压力灌浆，另外一端则用锁阀封闭，如两锚固端标高不同，则从较低的一端向较高的一端灌浆。
在浆体灌入孔道前，先测定孔道入口处浆体的流动度和温度。当浆体到达孔道的另一端时，取出浆体样品测定其流动度，合格后，关闭孔道所有的出口，继续缓慢地泵压，如果在5分钟之内压力不下降，关闭浆体入口。否则应继续泵压，持压5分钟后，直到压力不下降为止。灌浆时在每个扶壁柱都应有搭建好的临时通道。
对于竖向预应力钢筋束，采用重力灌浆，浆体应从罐底锚垫板的注浆孔进入，至罐顶锚具接管出口排出。在浆体灌入孔道前，先测定孔道入口处浆体的流动度和温度，当浆体流动度达到要求后，即可将浆体灌入孔道内。当浆体达到孔道顶端时，测定顶端浆体的流动度，直到溢出的水泥浆体跟灌浆机里面是一致的，才停止灌浆，封闭入口及出口并保持孔道内存在一定压力。浆体终凝前，将浆体表面进行拉毛处理，以便完成上部穴槽封锚。
灌浆完成后，将排浆孔封闭，以保证预应力导管被整个密封。竖向预应力灌浆完成后，锚具的穴槽需由用与储罐结构相同的混凝土进行封锚。灌浆完成后的每束预应力钢筋束都应设有标志以便辨认。废弃的水泥浆应用铲斗收集起来，装卸到指定位置。
4.灌浆现场质量管理措施
预应力施工技术要求严格，技术复杂，所以对现场管理人员有很高要求，不仅要有较高的业务能力还要有高责任心，以减少人为因素对施工质量的影响。在进行施工前和改变施工项目时，均应由该项施工技术负责人认真做好技术交底工作；作业组长将该项作业项目的主要技术要求、施工安全事项作简要交待，使操作人员了解各自的工作范围和责任。
技术人员要严格管控材料计量，准确计算水泥、水、减水剂的使用量并核算正确后加入搅拌罐，同时控制灌浆料的搅拌时间。同时现场技术人员、灌浆机操作人员和灌浆人员以及另一端操作阀门人员均应配备对讲设备方便现场指挥操作。
灌浆施工过程中要严格在搅拌后30分钟内完成该孔道灌浆。将搅拌好的灌浆料注入储浆罐前，应使用细筛检查灌浆料中是否含有固块及其他杂物。
储浆罐应确保油泵在灌浆过程中不会在灌浆料中带入空气。如果灌浆出现空气意外注入灌浆口中时，要立即把浆体从管道用水冲出，然后用空压机把水压出来，重新灌浆。
当灌浆端和排浆端间注入的灌浆料达到预定的量时，在灌浆端处的工作人员应关闭灌浆软管上的阀门，沿灌浆方向依次关闭所有的排浆孔。灌浆应连续不间断地进行以保证从排浆孔处充分排出的灌浆料具有一致的稠度。灌浆时应按照批准的速度连续灌浆，该速度应足够慢以防止灌浆料离析。
灌浆施工记录中应如实灌浆使用的材料，灌浆配合比，大气温度及天气条件，
灌浆施工现场条件，灌浆量，灌浆压力，灌浆过程中遇到的问题的详细描述及相关处理情况。
灌浆施工结束后，现场要做到“工完、料净、场地清”，并及时完成和其他单位的交接，完善本单位的施工记录，为下步工作打下良好基础。
5.结语
本文主要叙述了LNG储罐混凝土外罐壁预应力灌浆施工及防范措施，因为灌浆质量的好坏直接关系到预应力钢绞线与混凝土的粘结效果以及结构的耐久性，因此施工过程中必须从每一个环节上进行严格控制。但在现场施工过程中环境相对更为复杂，所以在预应力施工过程中还要严格检查和控制，关注工序交接及相关单位协调，并严格按照规范、设计要求施工，积累丰富的预应力施工经验应用于现场施工，保证其安全和施工质量。
参考文献：
1、王志韬；浅谈LNG储罐预应力工程质量控制；中国建材科技；2013年01期
2、李振宝；林树潮；王冬雁；谢利红；吴树勤；韦永斌；?廖娟；某大型LNG储罐预应力施工模拟分析；施工技术；2014年21期