中国建筑第二工程局有限公司
摘要:文章结合红沿河核电站施工实践,就核电站建设施工过程中,廊道分层分段施工时,如何实现保证施工质量的同时,避免重复搭设所造成的人工、材料的浪费进行探讨,采用型钢木模板组合施工方法,并应用拉模体系,降低了施工难度,保证施工质量,实现不拆除顶模及侧模即可将廊道上部模板整体拖出,缩短工期,节约施工成本。
关键词:核电站;大直径廊道;拉模施工;模板;
【正文】
1工程概况
红沿河核电厂采用CPR1000核电技术,循环水管道连接联合谁泵房与汽轮机发电厂房,循环水廊道系统包括进水廊道、进水冷凝器、排水廊道和排水冷凝器及辅助循环水管及热水回流沟GH、SEN排水管,其中进排水水廊道为上下双洞双层现浇钢筋混凝土结构;
标准段多段连续,进出水廊道共计16段,进水整体呈外方内圆形,结构宽4.4m,高8.2m,最薄处壁厚0.6m;出水段整体呈外方内八角形,结构宽4.8m,高8.7m,最薄处壁厚0.9mm。结合廊道分段浇筑、直径大、连续施工等特点,采用拉模施工工艺。
2拉模体系设计
2.1工艺原理
进水廊道设水平施工缝,模板系统分底模、墙身模板和顶模三个部分组成,底模及墙身模板由车间预制,顶模在现场拼装。在第一节第一、二阶段结构施工完成及相邻廊道第一阶段结构施工完成后,应用拉模体系施工相邻廊道第二阶段结构。
图1:拉模施工效果图
2.2模板系统
进水廊道模板系统由外向内的组成依次为9mm厚光面板、5*20mm木条分布肋条、50*100mm木方次楞、10#工字钢弧形龙骨按计算间距布置、10#纵向连接工字钢。整个上端模板由三块模板拼装而成。
图2:圆弧模板构造图
2.3拉模支撑体系
拉模支撑系统由门字撑加米字撑的扣件式钢管脚手架组成,一般落在已浇筑的下段廊道上的共3根立杆,门字撑及米字撑钢管两端均设有顶托,对支撑体系加固及微调,门字撑2根立杆底部均设有有由顶托、16#工字钢圆钢节组成的滑动系统,在该系统底部铺设通常16#槽钢作为滑动轨道,一方面提供平整的滑动空间,另一方面限制其滑动方向避免跑偏。滑动轨道一直延伸至临近已施工廊道。
图3:拉模支撑体系
3主要施工工艺
3.1施工工艺流程
循环水廊道采用拉模体系施工时,需按顺序次第施工,待上段廊道第二阶段施工完成,且相邻段下段施工完成后,其内模利用滑槽内圆钢节直接拖出用以下一段廊道第二阶段的施工;
图4:廊道施工工艺流程示意图
3.2模板制作工艺
模板配置过程中,需根据廊道的规格,原材规格进行合理设计,并于车间预制,以便现场施工时组合灵活、连接方便、接头较少,保证模板表面平滑;
模板面板需进行弯曲,紧贴混凝土面板采用9mm厚光面板,光面模板下部使用20×50mm木条净距20~50mm布置对面板进行加强。龙骨采用10#工字钢龙骨@350mm,在龙骨间镶嵌50×100mm环形木肋及50×100mm短木方。
主龙骨为弧形构件,设置弦杆、腹杆等对弧形主龙骨加强。根据现场塔吊起重量及每段廊道结构长度,拉模体系内模骨架加工长度为1400mm、2800mm、4200mm。
每段圆弧模板需设置两道10#工字钢作为纵向连接骨架,避免运输、使用过程中,模板体系发生扭曲变形;
为方便安装与拆卸,主龙骨分为3段(两侧龙骨与顶龙骨),3段龙骨之间使用铰接点连接。模板安装时先安装两侧大模板,然后搭设内孔模板支撑架,最后通过主龙骨的铰接连接安装顶部大模板。
模板接缝处要用腻子刮平,且接缝处下方必须设50×100木方,严禁发生因面层板送到而发生翘曲现象;
环形10#工字钢加工精度要求高,加工时需严格控制加工精度,其直径等误差控制在2mm之内;
出厂前对已制作成型的模板进行编号,便于区分安装;模板运输过程中需要设置垫木,并固定稳固,吊装时,确保吊装绳索、卡具及模板吊环牢固可靠,严禁吊装过程中大幅度摆动或碰到周边结构、临时支撑等;
模板首次在车间加工成型,后续周转过程中,视模板受损情况确定模板修补或更换面板。
3.3模板安装工艺
模板首次使用时,需现场拼装,按模板编号进行侧模、顶模的吊装与固定,后续周转过程中,一定要检查模板油漆时内模板面板的外观质量,必要时需重新更换面板,以保证混凝土成型和外观质量;
拉模体系首先按设计尺寸排距定位,安装体系底座,主要包括安装器底部已焊好三角形铁板的10#环形工字钢,在三角形铁板上安放普通16#槽钢,并在槽钢内按承重要求放Φ20圆钢节,在圆钢节上安放通长普通16#工字钢。
然后在工字钢上按设计尺寸安装带调节托的门字架,吊装两侧墙身模板,利用第一阶段预埋在混凝土中的高强螺栓压紧,以保证其稳定性,严禁未做临时固定松勾。
本工法门字撑叠加米字撑的扣件式钢管脚手架组成内部支撑系统,门字撑间距900mm,在竖直、水平及斜角方向增加Φ48x3.5钢管支撑、间距400mm,纵向用Φ48x3.5钢管水平连成整体、步距不大于1.5m,在支撑架顶部安顶托、普通10#工字钢。利用两侧模板的铰接点连接洞顶焊好带三角形钢板的环形工字钢。按制作顺序安好顶部模板。加内部支撑,检查、校正。
在安装第二阶段的墙身模板时,模板下部与第一阶段混凝土的贴合不一定十分紧密,可以在模板上钉泡沫条或将相应部位面板与木条分离,利用其自身的回弹性与第一阶段混凝土面紧贴,以避免漏浆或接口处高差较大。
3.4拉模体系施工工艺
拉模施工需在第一节廊道第二阶段混凝土施工完成、其相邻廊道第一阶段混凝土施工完成后进行:
1)拆除相邻廊道第一阶段施工时模板,安装第二阶段底座、滑槽及圆钢节;
2)对已施工第一节廊道第二阶段内模进行处理,松掉水平支撑和斜撑,两侧模板脱模,仅留铰接点连着顶模;
3)松下高度调节器,使顶模离开混凝土50mm左右;
4)用倒链葫芦将两侧弧形模板拉起,并离开混凝土面100mm左右,临时固定在门式架上,形成可移动的上部整体。
5)相邻廊道前端位置设置倒链葫芦,该倒链葫芦的主体通过配置固定或者预埋在混凝土中的勾环(钢筋拉环或预埋钢杯)固定,倒链葫芦的链条一端固定在滑槽的端部,倒链葫芦的链条另一端通过站在混凝土上的施工人员操作拉动;
6)施工人员拉动倒链葫芦牵引上部整体,使上部整体通过滑槽中的圆钢节的滚动向前直线滑动;
7)上部整体拉动至相邻廊道第二阶段预定位置后,恢复内部支撑,重新定位调整高度,加固形成第二阶段的支撑体系;
8)浇筑相邻廊道第二阶段的混凝土,养护;
9)循环各步骤(3.1节中各章节步骤),完成整个循环水管沟施工。
4结束语
红沿河核电厂在循环水廊道施工中,采用型钢木模板组合的施工方法,并应用拉模体系,降低了施工难度,保证施工质量,同时模板可多次周转使用,且应用拉模体系,不需要拆除顶模和侧模,在第二阶段混凝土不同流水节之间的设计模板周转,通过对模板内部支撑底部设计可滑动的拉模体系,通过该拉模体系,将上一个流水节的部分内模拉出至下一个流水节上,供下个流水节使用循环水管沟模板,这种拉模体系可以使循环水沟施工的过程标准化和流水化;在不影响混凝土表观质量的情况下,通常可以缩短模板施工周期3天。同时可大大节约模板安拆费用,提高材料重复利用率,为类似工程积累丰富实践经验。
参考文献:
《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2011)
《建筑施工临时支撑结构技术规范》(JGJ300-2013)