建筑施工手册系列之构筑物工程 21-4 油罐06820

'21-4油罐21-4-1油罐的种类和构造油罐的种类和构造见表21-17。油罐的种类和构造表21-17种类简图构造特点适用条件砖壁油罐为圆形的地下式或半地下式，其底板与顶板，又可做成球面形或平面形，其结构与砖壁水池相同一般为几百吨到几千吨的中、小型油罐梁板式平顶盖油罐常见的有两种，一种是环形柱网，梁板式平顶盖，由预制扇形板、圆弧梁、中心圆板等组成；还有一种是方形或矩形柱网顶盖。壁厚一般采用200~240mm，底板为P8级防渗钢筋混凝土，厚200mm一般为大、小、中型油罐，其中环形柱网梁板式平顶盖油罐在我国应用十分广泛无梁顶盖油罐油罐的顶盖没有主梁和次梁，而采用等厚度平板直接支承在正方形布置的柱网上，柱的上端放大，形成柱帽，用以作为板的支座，可以采用现浇，也可以采用预制装配式无梁楼盖油罐顶盖柱网跨度为5~6m，有效荷载为5000N/m2以上时，采用无梁顶盖比梁板式平顶盖经济装配式球顶盖油罐这种油罐罐底为凹形，罐壁为装配式壁板，顶盖采用钢筋混凝土薄壳，罐内无支柱，结构材料省，对消防和清罐有利。采用现浇混凝土时、施工较麻烦；也可采用无脚手装配式球壳顶盖，用轻巧的A字架拼接适用于容量15000m3的大型油罐，可节省大量材料和人力，加快建设速度 浮顶顶盖油罐油罐的顶盖为浮船式，能随进油而浮升，卸油而降落，罐顶没有气体空间，可减少贮油损失，这种油罐可全部为钢结构，为节省钢材，也可在罐底和罐壁用钢筋混凝土结构，顶盖采用钢结构这种油罐施工要求较高，壁板垂直度的偏差不能太大，否则会影响浮顶顶盖的升降21-4-2预制装配式油罐施工21-4-2-1施工工序现场施工的工序为：土方开挖→浇筑混凝土垫层→绑扎底板钢筋→浇筑底板、环槽、柱基杯口混凝土→蓄水养护→就地预制柱、圆弧梁、中心圆板→环槽、柱基杯口找平→壁板、柱、圆弧梁、顶板吊装→壁板竖向灌缝→环槽内侧石棉水泥嵌缝→罐壁预应力绕丝→环槽外侧面石棉水泥嵌缝→油罐充水→罐外壁喷涂水泥砂浆→罐外防潮层涂刷→回填土到设计标高→罐顶找平层、防水层施工→罐顶覆土→建成交付使用。21-4-2-2底板与环槽施工1．底板环槽支模，如图21-82。支模时严禁在底板上留设模板支架槽孔，同时也不得使用贯穿底板和环槽的铁件，底板的上、下层钢筋，可用铁撑脚加以固定。图21-82底板环梁支模1-清洗管；2-预埋木砖；3-预制混凝土块2． 底板混凝土应连续浇筑，不留施工缝。直径较大的油罐底板，施工时可留后浇缝（施工缝），此时，应特别注意施工缝的留设质量和接缝要求。施工缝的位置不应留在底板的环形处，而应留在底板的直径方向上，如图21-83。图21-83底板施工缝在停止浇筑混凝土后，施工缝应立即覆盖，并经常浇水，保持湿润养护。21-4-2-3构件吊装油罐的构件吊装，一般采用综合吊装法，其吊装前的准备工作和吊装方法如下：1．首先检查壁板、柱子、圆弧梁、中心圆板和预制扇形板的尺寸、质量、预留孔、预埋件是否符合设计图纸。2．弹线。环槽应弹出环向中心线及每块壁板安装位置的中心线，柱基和中心圆板均应弹出纵横曲线；柱子应弹出三面中心线；圆弧梁应在顶面及端面弹出中心线；并弹出每跨梁的长度；顶盖扇形板应标明吊装方位。环槽底和柱基杯口底，应根据每块壁板及各根柱子的相应长度，用1：2水泥砂浆预先找平到需要标高，随后即弹线。3．吊装顺序。吊装时，1台起重机进入罐内进行吊装，另配备1台起重机在罐外，按照吊装需要随时配合供应构件。其吊装顺序是先外圈后内圈。1台起重机在罐外沿圆周开行吊装壁板，另1台起重机在罐内从圆形外圈开始，由一侧开行到另一侧，按螺旋形吊装的路线，如图21-84，进行柱子、圆弧梁、扇形板的综合吊装。也可只用1台起重机，在罐内完成包括壁板在内的全部构件吊装工作。 图21-84油罐吊装起重机开行路线21-4-2-4壁板和环槽灌缝1．壁板竖缝支模壁板间的竖缝，是决定油罐渗漏与否的关键部位，故壁板灌缝要从环槽底面开始，一次连续完成，不得留施工缝。壁板常用的支模方法有三种：（1）用花篮螺栓固定，如图21-85。待混凝土初凝后拆模，拧出花篮螺栓，螺栓孔眼以后在喷浆时用水泥砂浆堵严。图21-85花篮螺栓固定1-模板；2-M12螺栓（2）用防油渗螺栓固定，如图21-86。这种螺栓和配套的预埋件每米高度安装一道，预埋件中部焊有铁板，以堵塞渗油通路。安装模板时把螺帽拧紧在模板外侧的角钢上即可，拆模时，只要拧掉外螺帽，取下角钢，就可以卸下内外模板。 图21-86防油渗螺栓固定1-角钢；2-模板；3-M12螺栓（3）预埋钢筋环，弯钩螺栓固定，如图21-87，在预制壁板的内外侧每隔1m左右，预留50mm×50mm×30mm的凹坑，坑内预埋φ10钢筋环，支模时，用M12带弯钩螺栓钩住钢筋环以固定模板，拆模后用水泥砂浆填实预留凹坑。图21-87预埋钢筋环弯钩螺栓固定1-模板；2-预埋φ12钢筋环；3-方木；4-M12弯钩螺栓；5-预留坑砂浆嵌缝2．灌竖缝混凝土 灌缝前先将缝内清洗干净，浇水湿润，并绑好连接处的钢筋。要求用强度等级高于42.5级的普通硅酸盐水泥，水灰比小于0.45，宜加膨胀剂，用小型软轴振捣器振捣密实，强度达到70％时方可拆模。3．环槽填缝环槽填缝一般应分为两次进行，第一次是在罐壁绕丝前先进行环槽内侧灌缝；第二次待绕丝完后再进行环槽外侧灌缝。填缝的施工顺序和要求是：先清洗环槽，然后喷水泥砂浆50mm，再填筑3：7（石棉：水泥，要求使用3级石棉）的石棉水泥，加水量约为石棉水泥总重量的9%~10%（一般夏季为9%，冬季为10%），然后每次虚铺50mm，并用平头锤或手锤打筑，筑紧后为20mm，填筑石棉水泥时，第一遍靠外侧打紧，第二遍靠内侧打紧，第三遍靠中间打紧，以表面打出浓浆为好。各遍之间相互搭接约30mm。分三层填筑，总高度为150mm。填筑标准是：敲击时发出刚性体的声音，呈褐色，深浅一致，用平头锤连击三下，灰口不下凹，无掉灰现象为合格。然后浇筑内侧混凝土，浇水养护不少于7d，绕丝后再进行环槽外侧混凝土的浇筑工作，如图21-88。图21-88环槽填缝顺序1-壁板；2-喷浆；3-石棉水泥，分三层填筑；4-预应力绕丝；5-C30细石混凝土；6-水泥砂浆找平11-4-2-5预应力绕丝1．绕丝装置绕丝机装置由中心井字架、绕丝桁架、行走小车、绕丝机和工作平台等5部分组成，如图21-89。 图21-89绕丝机安装全貌（a）剖面图；（b）绕丝机在运行1-中心柱；2-绕丝机桁架；3-行走小车；4-绕丝机工作平台；5-钢井字架；6-预制罐壁板2．预应力绕丝 绕丝机由罐底提升到罐顶，从上往下进行绕丝，绕丝机结构如图21-90。绕丝开始后，由于牵制器初拉力要不断调整，每圈必须进行4~8次应力检测，当应力波动变化不大时，改为每圈测一次。图21-90绕丝机结构简图1-滑轮；2-吊架；3-行走小车电机；4-行走小车变速箱；5-起吊钢丝盘拔杆；6-升降操纵系统；7-绕丝机电机；8-升降卷筒；9-钢丝盘；10-牵制器；11-应力盘；12-大链轮；13-小链轮；14-此钢丝；15-大链条；16-钢丝卡具；17-绕丝机底盘；18-大弹簧；19-抱刹系统；20-罐壁板预埋槽钢；21-工作架底盘角钢应力测定应从上到下在一条竖直线上，以便于进行应力分析。在一根槽钢旁边选好位置，打卡具测应力同时进行，应力测定可采用应力仪或电子应变仪。3．钢丝接头 钢丝接头应采用前接头法，如图21-91。就是1根钢丝在牵制器前剩下3m左右时停车，卸去空盘，换上重盘，将接头在牵制器前接好，将后钢丝盘反向转动，使钢丝仍然绷紧。接好后，继续开车，使接头缓慢通过牵制器，在应力盘上绕好。同时调整应力盘上钢丝接头，以防被压叠及挤出，直到钢丝接头走出应力盘，再继续开车。图21-91钢丝前接头21-4-2-6油罐试水绕丝工作完成后，应进行油罐的试水工作。试水的目的主要是检验结构的安全度；检验油罐是否有渗漏；预压地基。试水时要注意以下几点：1．油罐试水要在环槽灌缝的混凝土强度达到100%后才能进行，试水前要封闭好所有管道孔，并接通进水管线，从油罐顶盖的人孔放水入罐，同时要预先安排好油罐放水时的排水措施，以免放水后浸泡地基，造成地基不均匀下沉和壁板、底板开裂。2．油罐进水的速度一般规定，每小时不大于50t，在土质较好的地区，每次进水量为总进水量的1/4。第一次进水后，停1d，观测地基有无沉降，检查罐壁有无渗漏和裂缝等现象，并做好记录。若无变化，即可开始第二次进水。每次进水后都要认真检查和做好记录，直至充水到设计规定的液面高度，再按图21-92所示，安装好千分表，并由专人连续观测7d。图21-92试水时千分表安装示意3．在土质较差的地区，油罐进水高度每次不大于1.5~2.0 m，每次进水后都要做地基沉降观测。当油罐上设置的观测点，有半数以上每昼夜的沉降量小于5mm时，才能进行下一级进水。沉降观测点一般不少于4个，5000m3油罐不少于6个；大于10000m3的油罐不少于8个。油罐使用初期每三个月观测一次，以后每半年观测一次，直至地基沉降稳定为止。4．放水需待罐外钢丝覆盖层喷浆后方可进行，每次放水为3m高。放一次水停半天，以进行地基回弹的观测工作。最后留50cm高的水层，以保持油罐的湿润状态，直至投产前才放完。5．如试水后发现油罐有渗漏，应根据裂缝情况，决定修补方案，待油罐修补处理完后，再行试水，直到符合设计要求为止。21-4-2-7喷浆油罐绕丝及试水结束后，应尽快进行钢丝保护层的喷浆，以免钢丝暴露在大气中发生锈蚀。喷浆一般采用水泥砂浆，操作宜自上而下进行。每次喷浆厚度为15~20mm，共喷三遍（包括最后一层覆盖层）。总的保护层厚度不小于40mm。最后一层覆盖层喷浆要随喷随抹光。喷浆操作时先将枪平射，然后仰射，喷嘴应以不大于5°的朝上小角度进行操作。喷涂后如果表面大致是平整的，并没有显出钢丝的排列，就可认为钢丝后面没有空隙，正确的喷浆层如图21-93。图21-93正确的钢丝喷浆层（a）开始；（b）部分完成；（c）完成水泥砂浆硬化后，应及时做罐壁的防水处理，一般刷一次冷底子油和二遍热沥青，也可刷苯乙烯涂料三度或乳化沥青四度。 21-4-3油罐施工要点21-4-3-1降低地下水措施地下或半地下油罐一般可采用基坑内抽水，在底板范围外侧设置集水井将水排出的方法。在地下水较高时，可采用井点降水，其方法与砖水池降低地下水相同。21-4-3-2底板施工要点1．在岩石地基上浇筑混凝土底板之前，应检查基石有无断裂层，如发现有断裂层，应采取压力灌浆将裂缝灌满。2．在软土地基上浇筑混凝土底板之前，应铺设一层砂垫层或天然级配的砾砂层，加固软土地基。3．万立方米以上油罐的底板，由于尺寸较大，在钢筋混凝土底板与素混凝土垫层之间涂二层沥青或隔离剂，可减少底板的摩擦阻力和底板的温度应力，防止混凝土产生裂缝。4．有关油罐底板的具体施工要点与水池相同外，底板混凝土一般宜用不低于C20的密实混凝土或耐油混凝土浇筑。21-4-3-3罐顶施工要点1．装配式钢筋混凝土梁板式顶板，一般采用刚性防水层，即在顶盖上加一层钢筋网片，浇筑细石混凝土；沿板的支座或中心支柱处可做成柔性节点，以防止支座沉降或温度影响而产生裂缝。柔性节点的做法如图21-94，其中（a）为预制装配式顶盖分仓平面图。中间二条圆线分仓均做在环梁上，（b）、（c）为柔性节点做法。（c）节点B的做法同节点A。 图21-94柔性节点（a）油罐顶板分仓；（b）节点A；（c）节点B环向缝在板的分仓缝内嵌防水耐油油膏后，干铺一层25cm宽的再生橡胶防水层，再分别贴50cm、100cm宽的二层再生橡胶防水层。径向缝干铺一层20cm宽的再生橡胶防水层，再分别贴50cm、100cm宽的再生橡胶防水层。2．刚性防水层表面刷一层聚乙烯醇缩丁醛7109聚氨醋乳白漆，以防潮、防渗、防腐，刷前，基层要干燥。3．现浇油罐顶盖或壳顶，一般可采用自防水。21-4-3-4罐壁抹灰施工要点油罐的内抹灰是不渗不漏的关键，必须注意材料的选择、操作方法和养护等各个环节。凡壁外须加预应力绕丝时，应在绕丝完毕后进行。1．内抹灰最好在顶板安装好后进行，可以避免阳光直接照射，减缓水分蒸发，避免开裂。注意加强粉刷面层与砌体表面的结合，每层抹灰应该一次抹完，注意保证砂浆的粘结牢度，不分层、不起壳、不开裂。具体做法与砖水池相同。2．在砖壁与钢筋混凝土底板结合处，由于抹灰在90°转角处不易密实等因素，使转角处容易发生渗漏，所以在油罐底部转角处用C20细石混凝土捣一坡脚，防止产生渗漏。 3．油罐抹灰用耐油砂浆时，先用0.012：6：8：3（三氯化铁：水：32.5级普通水泥：中粗砂）浆液刷一层，未干之前，马上抹耐油砂浆6~8mm厚，用木抹子打毛，养护至第二天再刷0.012：6：8：3浆液一层，抹耐油砂浆5~8mm厚，用木抹子打毛，养护至第三天，再刷0.012：6：8：3浆液一层，并用铁板轻轻拍平。21-4-3-5油罐防渗处理目前非金属油罐的防渗处理可分为三类：第一类为抹灰防渗，一般用于原油罐和重油罐；第二类为涂膜防渗；第三类为贴面防渗，一般用于储存轻油的油罐。1．抹灰防渗，又有水泥砂浆抹面和耐油砂浆抹面。具体要求见“21-4-3-4罐壁抹灰施工要点”。2．涂膜防渗，常见的涂膜防渗方法有三种：（1）水泥“帝畏”清漆胶泥。“帝畏”清漆是生产氯丁橡胶时的副产品加适量抗氧剂制成，是棕色半透明油状液体，内含聚二乙烯基乙炔（DVA）40%~50%，氯化苯溶剂50%~60%，抗氧剂1.5%~2.5%。其施工配合比为：水泥：“帝畏”清漆＝1：0.5~0.7，每次搅制量宜在0.5h内用完，可用毛笔或胶皮板涂刮，每次涂刷厚度不大于0.5mm。一般涂刷3遍，并在表面再涂刷两遍“帝畏”清漆即可。施工时罐内应采取通风措施。操作人员要戴口罩和面具，以防中毒。（2）聚氨基甲酸醋涂料（7202涂料）：施工时一般包括五道工序，根据油罐中贮存的不同油类介质，各道工序所用的材料也有所不同见表21-18。不同油类介质各道工序所有材料表21-18油品介质工序汽油柴油头道漆7202聚氨酯清漆苯乙烯焦油清漆二道填嵌腻子7202聚氨酯腻子苯乙烯腻子三道底漆7202聚氨酯面漆苯乙烯底漆四道面漆7202聚氨酯面漆7202聚氨酯面漆五道面漆7202聚氨酯面漆7202聚氨酯面漆各道工序的要求如下：头道工序：清漆打底，漆料可冲稀30%~40%的含固量，加入稀释剂量约为漆料的20%~30%，涂刷要求薄而匀，干燥8~12h以上；第二道工序：填嵌腻子，补平砂眼。刮刀要适当用力，填嵌不宜过厚，以免引起开裂。干燥8~10h；第三道工序：底漆，要求涂刷均匀，漆膜平滑，涂刷后干燥24h；第四道工序：面漆，采用聚氨酯面漆，用时要加二甲基乙醇作催干剂，其用量为漆料的0.1%，相当于每千克漆用1 g二甲基乙醇胺或10g10%浓度的二甲基乙醋胺甲苯液。开启漆桶后，漆料要用棒搅匀，注意不要带水入内，涂刷后干燥8~12h；第五道工序：面漆，与第四道工序相同，涂刷后干燥7d即可装油。涂料施工可采用刷涂或喷涂。如采用喷涂，粘度可控制在4号杯40~60s；如采用涂刷，粘度应控制（涂-4号杯）25~40s。每道涂层厚度为20~40μm。一般以涂刷为宜，施工时应采取防毒保护措施。（3）丁腈橡胶涂料：施工时先将基层表面清洗干净，蜂窝麻面应用环氧腻子堵塞，表面要求平整。然后将甲组漆和乙组漆按规定配方倒入容器内搅拌均匀后即可使用。其中底漆和面漆的甲、乙组漆有所不同，应根据所用产品的具体情况配制。施工缝及油压最大部位，采用三道环氧树脂贴二层经过脱脂处理的玻璃丝布，基层处理后的罐体应保持干净、干燥。涂刷施工时罐底刷底漆两遍，面漆三遍；罐壁刷底漆一遍，面漆四遍，施工温度一般为5~15℃。施工人员必须备有防毒器材，防毒的罩中的活性炭20mm更换一次，并做好通风、防火、防爆等有关工作。3．贴面防渗，目前主要有丁腈——聚氯乙烯胶片贴面和树脂玻璃布贴面。（1）丁腈——聚氯乙烯胶片贴面。贴面前先将罐壁表面的尖棱、毛刺铲除，蜂窝麻面处用水泥砂浆抹平，并清除罐壁表面的浮灰，然后用水泥、环氧树脂和丁腈胶浆配制的腻子将混凝土表面小的坑洼麻面填平，干燥后用砂子抹平。然后涂刷底胶两遍。底胶配方见表21-19。底胶配方表21-19组分原料名称重量（kg）第一层第二层甲丁腈胶浆100100促进剂PX0.50.5促进剂MC0.80.8乙E-44（6101）环氧树脂10020乙二胺81.6醋酸乙酯10020粘贴胶片时应在胶片和罐壁上各涂一层胶浆，并掌握好胶浆晾干的时间，待溶剂充分挥发后方可贴胶片。胶片的接缝可采用对接或搭接方法处理，如图21-95。 图21-95胶片接缝处理1-罐壁；2-胶片；3-封口胶条；4-胶浆胶片接缝采用对接时，两胶片之间留5~10mm的缝隙，并用胶浆将缝隙填平，再在接缝中间贴上40mm宽的封口胶条。胶片接缝采用搭接时，先将一侧胶片粘好，再粘贴另一侧胶片，两块胶片的搭接宽度为3~5cm，胶片贴好后，将搭接缝用胶浆勾涂五遍，然后贴封口条，其做法与对接相同。（2）树脂玻璃布贴面。1）树脂玻璃布胶粘剂施工配合比见表21-20。胶粘剂施工配合比表21-20材料名称玻璃布胶粘剂打底料腻子料贴布料面层料树脂（环氧或酚醛）100100100100乙二胺（固化剂）6~86~86~86~8无水乙醇（溶剂）60~1000~1010~2010~20粉料（32.5级水泥）15~20120~18015~2015~20配制的程序如下：2）玻璃布一般采用无碱玻璃布，主要技术要求如下：外观：白色、无捻、方格、平纹粗纱布厚度：0.2~0.4mm密度：6×6~8×8纱根数/cm2当采用石蜡型布时，应在使用前做脱蜡处理。3） 贴衬方法。先在平整的壁板上涂一层底胶，将事先剪裁好的玻璃布卷沿涂胶面逐步展开，待玻璃布铺平后，用沾有胶浆的刷子自中心向两边排除空气并使布浸透胶料，达到贴实、无气泡和皱折。各幅玻璃布搭接不少于50mm，上下层搭接缝要错开。共贴二层布三层胶。贴层干后应予修整，发现气泡时须用玻璃布修补。4）干燥热处理。各层操作完毕后，自然干燥24h,然后加热至80~100℃烘干（约8h左右）。升温应均匀，避免骤变和局部过热现象。要求壁板底层干燥，防止地下水渗入罐壁。21-4-4油罐质量要求关于绕丝预应力油罐，目前尚无正式的质量检验标准。为了确保工程质量，参照有关的施工验收规范和质量评定标准，并结合油罐施工的实践经验，提出油罐工程质量的检验标准，供实际施工时参考。见表21-21。绕丝预应力油罐的施工允许偏差表21-21项次项目名称允许偏差（mm）1底板局部凸凹度（用2m靠尺检查）柱基杯口轴线位置5±52环槽槽口宽度（上口与下口）中心线槽底面标高－10±5－53柱子长度侧向弯曲（H为柱子总长度）安装倾斜度（H＞7m）（H＜7m）＋10、－5H/750且不大于201084圆弧梁圆弧半径偏差安装轴线偏差±5±105顶盖预制板板对角线差表面高低差板宽板肋高板厚＋10±5＋3、－5＋5、－3＋4、－26壁板宽度长度厚度安装轴线偏差：环向径向垂直度总偏差（H为壁板高度）±5＋10、－5＋3±10±5H/750且不大于20 安装曲面的不平度（壁板间的偏差）＋3、－57预应力绕丝钢丝应力钢丝间距＋5％、－3％＋10、－58喷浆厚度不出现负偏差9预埋件中心位移与混凝土表面的偏差圆板中心螺栓位移螺栓露明长度1055＋10、－510油罐安装总要求罐半径的最大误差R＜30m（R为油罐半径）R＞30m圆周应是平滑曲线＋20、－10＋25、－15'