張 強(qiáng)，汪宇雄，劉 軍，曲殿英

(中國建筑第二工程局有限公司，北京 100160)

0 引言

核電廠燃料廠房承載著核燃料裝卸、運(yùn)輸和貯存主要功能，廠房內(nèi)布置核燃料裝卸貯存系統(tǒng)(PMC)、反應(yīng)堆換料水池和乏燃料水池冷卻及處理系統(tǒng)(PTR)、化學(xué)和容積控制系統(tǒng)(RCV)、反應(yīng)堆硼和水補(bǔ)給系統(tǒng)(REA)、核島排氣和疏水系統(tǒng)(RPE)、燃料廠房通風(fēng)系統(tǒng)(DWK)、安全殼換氣通風(fēng)系統(tǒng)(EBA)、安全殼環(huán)廊通風(fēng)系統(tǒng)(EDE)等。燃料廠房按功能總體分為核島工藝設(shè)備區(qū)、PMC 設(shè)備區(qū)和暖通設(shè)備區(qū)，其中±0.000m以下為機(jī)械設(shè)備布置區(qū)，±0.000m及以上為PMC 及暖通設(shè)備區(qū)。廠房為鋼筋混凝土墻板結(jié)構(gòu)，平面尺寸約為59.80m×23.80m(長×寬)，總高約38.500m。

1 工程概況

本工程核燃料運(yùn)輸所用的橋式起重機(jī)為關(guān)鍵運(yùn)輸裝置，該裝置設(shè)計(jì)采用雙層混凝土牛腿支撐，自下而上分布于廠房對(duì)稱側(cè)墻體上部，結(jié)構(gòu)跨度達(dá)18.8m。下層牛腿(PMC支撐牛腿)高900mm，上層牛腿(乏燃料容器起重機(jī)牛腿)高1 600mm，牛腿所在墻體跨度空間內(nèi)形成整個(gè)PTR水池大廳，房間內(nèi)主要分布有乏燃料水池、轉(zhuǎn)運(yùn)水池、裝載水池及準(zhǔn)備井，占房間平面內(nèi)75%區(qū)域范圍，傳統(tǒng)落地式腳手架支撐體系無法完成牛腿支撐施工，需采用懸挑結(jié)構(gòu)支撐方式。

2 施工重難點(diǎn)

1)針對(duì)PTR水池大廳大跨度和房間內(nèi)水池分布面大的特點(diǎn)，傳統(tǒng)落地式腳手架支撐體系無法在水池區(qū)域內(nèi)短期搭設(shè)，需與水池區(qū)域不銹鋼作業(yè)工序交叉。

2)因牛腿懸挑結(jié)構(gòu)尺寸較小，施工操作空間有限，施工作業(yè)平臺(tái)需與操作平臺(tái)同步考慮。

3)水池區(qū)牛腿自下而上通長布置，中間寬，上下窄，故對(duì)支撐結(jié)構(gòu)形式布置提出較高要求，作業(yè)難度增大。

4)上下層牛腿均通長布置橋式起重機(jī)安裝軌道專用支撐非標(biāo)預(yù)埋件，預(yù)埋件總長度29.4m，由單塊預(yù)埋件拼接而成，預(yù)埋件安裝平整度要求為±2mm，標(biāo)高誤差要求為-10～0mm，安裝精度相對(duì)較高，在施工空間受限的情況下，施工難度較大。

5)結(jié)合水池墻體特點(diǎn)，利用高強(qiáng)錨栓和懸挑架承載力高的特點(diǎn)完成雙層牛腿施工。

3 關(guān)鍵施工技術(shù)

3.1 混凝土分層澆筑

雙層牛腿頂面高差為4.39～5.61m，下層牛腿兩側(cè)標(biāo)高一致，上層牛腿兩側(cè)標(biāo)高差為1.22m，下層牛腿距樓板面8.96m，考慮到后續(xù)橋式起重機(jī)安裝就位，混凝土澆筑時(shí)需考慮牛腿凈空精度要求，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境條件，進(jìn)行混凝土分層澆筑。

3.2 牛腿施工

3.2.1下層牛腿施工

下層牛腿施工工藝流程為：爬錐系統(tǒng)預(yù)埋及驗(yàn)收→三角架預(yù)制、安裝及驗(yàn)收→底部水平桿及臨時(shí)支撐搭設(shè)→操作腳手板鋪設(shè)→支撐架體搭設(shè)→主、次背楞鋪設(shè)→標(biāo)高控制及調(diào)整→模板鋪設(shè)→模板支撐體系驗(yàn)收→鋼筋綁扎及驗(yàn)收→側(cè)模安裝及驗(yàn)收→混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)→模板體系拆除及材料轉(zhuǎn)運(yùn)。

下層牛腿施工時(shí)，在墻體上按0.8m間距埋設(shè)爬錐，爬錐相對(duì)位置偏差≤10mm，埋設(shè)高度準(zhǔn)確。為便于爬錐拆除，首先在其表面均勻涂抹黃油，然后通過膠帶包裹。可將混凝土墊塊頂在模板上加固爬錐錨固件，也可采用措施鋼筋與對(duì)拉螺栓點(diǎn)焊，且措施鋼筋與墻體鋼筋綁扎固定的方式加固爬錐錨固件?；炷琳駬v過程中，盡量避免振搗棒直接觸碰爬錐錨固件?；炷翝仓瓿珊?，卸下4.8級(jí)M30定位螺栓，將模板后移，換為10.9級(jí)M30 受力螺栓，并安裝在爬錐上。混凝土澆筑前、后均需進(jìn)行爬錐安裝質(zhì)量聯(lián)合驗(yàn)收，確保爬錐可用。

將車間預(yù)制經(jīng)驗(yàn)收合格的1.2m高三角架利用10.9級(jí)高強(qiáng)螺栓固定在爬錐上，三角架上搭設(shè)鋼管支撐架形成牛腿底模支撐系統(tǒng)，并完成聯(lián)合驗(yàn)收，方可繼續(xù)下道工序。利用下部墻體施工時(shí)已安裝的掛架體系，拆除掛架上平臺(tái)，并在掛架主平臺(tái)上搭設(shè)雙排鋼管操作架，作為牛腿施工作業(yè)的操作架及安全帶掛點(diǎn)(見圖1)。

三角架上按照立桿間距≤400mm焊接直徑≥25mm的限位鋼筋，2個(gè)相鄰立桿接頭交錯(cuò)布置，避免出現(xiàn)在同步同跨內(nèi)，且高度方向錯(cuò)開距離≥500mm；各接頭中心距主節(jié)點(diǎn)的距離不大于步距的1/3。立桿底部須設(shè)置距地面≤200mm的縱、橫向掃地桿。橫向掃地桿也應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。

縱向水平桿設(shè)置在立桿內(nèi)側(cè)，且長度不小于3跨。2根相鄰縱向水平桿對(duì)接接頭不宜設(shè)置在同步或同跨內(nèi)，且錯(cuò)開距離應(yīng)≥500mm，各接頭中心至最近主節(jié)點(diǎn)的距離不宜大于縱距的1/3。搭接長度應(yīng)≥1m，且等間距設(shè)置3個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件固定，端部扣件蓋板邊緣至搭接縱向水平桿桿端的距離應(yīng)≥100mm。立桿與縱向水平桿交點(diǎn)處設(shè)置橫向水平桿，兩端固定在立桿上，以形成空間結(jié)構(gòu)整體受力。

腳手架、支撐架外側(cè)立面整個(gè)長度及高度方向上連續(xù)設(shè)置傾角為45°～60°的豎向剪刀撐。

3.2.2上層牛腿施工

上層牛腿施工工藝流程為：爬錐系統(tǒng)預(yù)埋及驗(yàn)收→三角架預(yù)制、安裝及驗(yàn)收→三角架平臺(tái)鋪設(shè)→標(biāo)高復(fù)核及調(diào)整→鋼筋、預(yù)埋件等安裝→定型模板安裝→鋼筋、預(yù)埋件驗(yàn)收→側(cè)模安裝加固→模板驗(yàn)收→混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)→模板體系拆除及材料轉(zhuǎn)運(yùn)。

施工上層牛腿時(shí)，同樣在墻體上按照1.2m間距埋設(shè)爬錐，經(jīng)各道工序均驗(yàn)收合格后，利用10.9級(jí)高強(qiáng)螺栓將2.05m高三角架固定在爬錐上，三角架之間利用鋼管連接成整體，三角架與墻面可利用薄鋼片墊實(shí)。三角架上鋪設(shè)縱向間距≤300mm的80mm×200mm雙木方+橫向間距≤200mm的100mm×100mm木方+18mm厚面板，形成牛腿支撐及施工作業(yè)平臺(tái)。利用全站儀復(fù)測，確定施工基準(zhǔn)定位線，預(yù)埋件安裝、鋼筋綁扎要求參見對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)文件及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，經(jīng)三級(jí)檢查驗(yàn)收均合格且簽字確認(rèn)后進(jìn)行混凝土澆筑，混凝土澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)要求參見GB 50666—2011《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》。

安裝采用木方及面板等材料制作的定型模板體系，根據(jù)面板模數(shù)及牛腿實(shí)際尺寸，單個(gè)定型模板長度包括2 440，720mm。因牛腿與作業(yè)平臺(tái)間隙較小，故在缺口處將定型模板整體推入至支撐牛腿下方，并進(jìn)行標(biāo)高復(fù)測及調(diào)整，定型模板拼縫處粘貼密封條，防止漏漿(見圖2)。

操作架立桿間距≤1.5m×1.2m(縱向×橫向)，步距≤1.80m，連墻件利用墻體鋼杯孔按照2步3跨設(shè)置，架體外側(cè)搭設(shè)剪刀撐，剪刀撐寬度不應(yīng)小于4跨，且應(yīng)≥6m。

3.3 施工精度控制

定型模板及三角架均采用車間預(yù)制，現(xiàn)場安裝時(shí)利用全站儀精確復(fù)測模板體系，組織聯(lián)合驗(yàn)收，確保爬錐安裝位置準(zhǔn)確，固定可靠，使牛腿施工精度滿足要求。按照以負(fù)誤差控制并設(shè)置通長槽鋼的方式固定牛腿頂面預(yù)埋件，防止在混凝土澆筑過程中使預(yù)埋件上浮。牛腿預(yù)埋件安裝采用分塊分段的方式，利用扎絲、加設(shè)措施鋼筋等固定，防止發(fā)生偏位。

4 實(shí)施效果

燃料廠房橋式起重機(jī)牛腿施工時(shí)，對(duì)安裝物項(xiàng)進(jìn)行重點(diǎn)分析，采用大跨度空間定位控制技術(shù)、預(yù)埋件防偏位控制技術(shù)、分層澆筑技術(shù)及軌道預(yù)埋件一次安裝定位技術(shù)等，保證混凝土澆筑成型質(zhì)量滿足安裝需求，同時(shí)有效規(guī)避上下區(qū)域交叉問題，從而達(dá)到精細(xì)化施工管理要求?？朔┕^(qū)域狹小、牛腿鋼筋密集且與水池碰撞等困難，使牛腿結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量及工程進(jìn)度處于受控狀態(tài)，牛腿定位及預(yù)埋件安裝精度均滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

本文對(duì)PTR水池大廳結(jié)構(gòu)混凝土分層澆筑、上下層牛腿施工技術(shù)等進(jìn)行研究，通過預(yù)制定型模板及三角架、全站儀精確復(fù)測、組織聯(lián)合驗(yàn)收等，確保爬錐安裝位置準(zhǔn)確，使牛腿施工精度滿足要求。采用分塊分段的方式安裝牛腿預(yù)埋件，并利用扎絲、加設(shè)措施鋼筋等固定，防止發(fā)生偏位，達(dá)到良好施工效果。