屏蔽廠房模板施工工藝研究

許延民

摘要：在核電站核島土建施工過程中，模板工程占據(jù)了重要的部分，成本造價約是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)總造價的 25% ～ 30%，因此，施工中選用先進(jìn)、適用、安全的模板體系設(shè)計方案，大大利于提高工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、縮短施工工期，還可以不同程度的提高勞動生產(chǎn)率、降低成本。本文對屏蔽墻模板施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，對其他大模板的施工提供了借鑒。

關(guān)鍵字：屏蔽廠房、筒體模板、模板體系

1 工程概況

AP1000屏蔽廠房筒體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)，非模塊化施工，底標(biāo)高設(shè)計為EL.100′0″，頂標(biāo)高為EL.271′6″。屏蔽墻體內(nèi)徑R=69′6″，外徑R=72′6″，筒體厚度為915mm。

2 筒體模板施工方案設(shè)計

2.1 屏蔽廠房筒體分層原則

針對AP1000核島屏蔽廠房的雙層安全殼設(shè)計，結(jié)構(gòu)的特殊性，結(jié)合以往核電相關(guān)施工經(jīng)驗，由下到上共分19個施工層（包括變截面部分），標(biāo)準(zhǔn)分層高度為2900mm。其中第九層以下筒體結(jié)構(gòu)與輔助廠房連成整體，施工時無法完全同時施工，必須留設(shè)相應(yīng)的施工縫，考慮分段施工，以上各層均為一次性整體澆筑，分層情況詳見右圖。

本次施工的內(nèi)外側(cè)墻體模板采用專業(yè)的弧形鋼模板體系，局部配合自制木模板，平臺采用懸掛架體系。

根據(jù)設(shè)計的理念，在屏蔽廠房頂部設(shè)置加厚區(qū)，從EL.251′6 1/2″至EL.254′6 1/2″墻體內(nèi)徑逐漸變?yōu)镽=68′0″，外徑不變，墻體厚度由915mm逐漸加厚為1372mm。同時設(shè)計要求設(shè)置了三道水平施工縫，分別為EL.257′7″、 EL.265′2 5/8″、 EL.268′10″。分別是筒體結(jié)構(gòu)的layer16th-19th層，由于位于16th層存在變截面，高度為14′3″超過標(biāo)注層，且處于43米以上的高空作業(yè)，這都對模板及支撐體系、懸掛架體系的安全施工提出了更高的要求。同時位于layer16th、17th存在236個預(yù)埋風(fēng)管，layer18th有32個牛腿預(yù)埋件（單件約2T，用于支撐穹頂本體）等大量預(yù)埋物項。所以該層的異形區(qū)域模板體系與標(biāo)準(zhǔn)層不同，需要進(jìn)行全新設(shè)計、預(yù)制，牛腿預(yù)埋高精度、牛腿與鋼筋沖突等問題的解決對施工尤為重要。

2.2 模板體系設(shè)計

經(jīng)過對國內(nèi)以往核電及類似圓柱型混凝土結(jié)構(gòu)工程的調(diào)研、總結(jié)，最后確定AP1000屏蔽廠房筒體施工采用定型弧形鋼模板體系，局部配合自制木模板，平臺采用懸掛架體系。支架、模板自重以及施工荷載全部由對拉螺桿、預(yù)埋椎體及承重三角架承擔(dān)，掛架平臺及模板系統(tǒng)通過錐體懸掛在筒體上，不需另搭設(shè)腳手架，非常適用于高空作業(yè)施工。

1）標(biāo)準(zhǔn)層弧形模板體系組成 ：

模板體系主要由模板結(jié)構(gòu)體系、支撐系統(tǒng)、掛架操作平臺系統(tǒng)組成，見右圖。相鄰模板間使用連接鋼板和楔形卡進(jìn)行固定；模板與掛架間采用緊固楔形固定；掛架系統(tǒng)通過預(yù)埋椎體懸掛在屏蔽墻上。預(yù)埋椎體距混凝土面 400mm，現(xiàn)場根據(jù)施工情況采用預(yù)埋錨固板或預(yù)埋通長高強(qiáng)螺桿兩種方式施工。

——模板的組成

模板板面高 3000mm，由鋼面板、豎向槽鋼、弧形雙槽鋼背楞、豎向雙槽鋼大背楞、連接件、吊環(huán)及專用木梁連接卡等組成。鋼面板與豎向槽鋼采用焊接方式連接，豎向槽鋼與弧形雙槽鋼背楞以及豎向雙槽鋼大背楞采用螺栓連接；在豎向雙槽鋼大背楞上設(shè)置吊裝孔，每塊子模板上設(shè)有吊耳。相鄰模板之間使用連接板連接，并插入連接銷固定。

相鄰模板間使用連接鋼板和楔形卡進(jìn)行固定；模板與掛架間采用緊固楔形固定。

——支撐系統(tǒng)的組成

支撐系統(tǒng)主要由豎架、斜撐、微調(diào)裝置等組成。

——操作平臺系統(tǒng)的組成

模板操作平臺共有三層，即上層操作平臺、中層操作平臺和下層操作平臺。上平臺用螺栓連接在豎架上。在此操作層上可進(jìn)行鋼筋綁扎和混凝土澆筑。中層操作平臺為承重操作平臺，它通過在兩榀主架上搭設(shè)鋪板而成。下層操作平臺吊掛在主架下方，可用于周轉(zhuǎn)埋件的取出.

掛架系統(tǒng)通過預(yù)埋椎體懸掛在屏蔽墻上。預(yù)埋椎體距混凝土面 400mm，現(xiàn)場根據(jù)施工情況采用預(yù)埋錨固板或預(yù)埋通長高強(qiáng)螺桿兩種方式施工。

模板豎向結(jié)構(gòu)可整體向后推移，以滿足模板清理、綁扎鋼筋、埋件安裝等要求。所有連接件采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，通用性強(qiáng)，安裝便捷。

2）加厚區(qū)弧形模板體系組成 ：

模板體系同樣由模板體系、支撐系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)組成，由于第16層高度超過標(biāo)準(zhǔn)層高度，掛架體系與標(biāo)準(zhǔn)層相同，模板體系需要重新計算、設(shè)計，詳見下圖。

2.3 筒體模板施工工藝

（一） 筒體模板安裝：

第一次安裝時，應(yīng)先安裝好提升架部分，固定、調(diào)整合格后再吊放模板。

弧形模板擱置在掛架或腳手架的墊板上。槽鋼橫楞連接用楔形卡固定連接鋼板。該模板體系在模板中間不設(shè)置對拉螺桿，通過模板底部埋件以及模板上口用對拉螺桿來加固模板。垂直度可用模板上的活動斜撐來調(diào)節(jié)。

支設(shè)模板時，應(yīng)對模板底部采用海綿密封膠條封堵，并進(jìn)行檢查是否有空隙。自拼模板豎向接縫之間的拼接用雙面膠擠縫，施工縫處在鋼絲網(wǎng)處用木方及土工布進(jìn)行封堵，并在施工縫下部的混凝土墻體表面粘貼塑料布防止砂漿露出污染混凝土面。

模板的安裝標(biāo)準(zhǔn)、 預(yù)埋椎體和螺桿安裝后的檢查嚴(yán)格按照相應(yīng)要求控制。懸掛架提升前混凝土的強(qiáng)度要求必須達(dá)到15Mpa 以上。

模板提升時需提前檢查爬錐是否安裝牢固，提升時需取四個吊點，在模板上取左右兩個吊點，在兩榀掛架的尾端分別取一個吊點，吊裝帶跨過上平臺吊裝掛架的尾端以保證尾端的平衡， 在起吊模板前確保模板及掛架體系與相鄰模板、 掛架體系無連接，在起吊是要保持模板的平衡，起吊時架體上嚴(yán)禁站人，架體吊裝完成后立即檢查架體與爬錐的連接情況并將安全銷安裝完成。

混凝土澆筑前需對所有爬錐進(jìn)行檢查，檢查通過后方可進(jìn)行混凝土的澆筑。

（二） 模板的拼接：

澆筑前兩人同步搖動主梁上的齒輪板搖把，使移動架沿滑道到指定位置，擰緊各處的定位銷和可調(diào)支撐的鎖緊螺母，調(diào)節(jié)緊固器及調(diào)整器，使模板符合要求。

弧形模板與普通模板拼接：弧形模板與普通模板拼接之間需用玻璃膠密封，防止漏漿。槽鋼橫楞連接用楔形卡固定連接鋼板。使用掛架體系自帶的斜撐，對模板進(jìn)行加固。對于采用腳手架支設(shè)的模板，支撐方式如附圖。

槽鋼橫楞連接用楔形卡固定連接鋼板，保證模板之間的穩(wěn)定性，防止模板產(chǎn)生錯臺等混凝土缺陷。

（三） 模板的檢查及維護(hù)：

在模板支設(shè)前應(yīng)涂刷合格的脫模劑及模板漆，并不得污染鋼筋及防水材料。模板側(cè)面加固時應(yīng)設(shè)置倒鏈，以便對模板安裝進(jìn)行調(diào)整。 在混凝土澆筑之前對模板工程進(jìn)行質(zhì)量驗收。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)對模板及其支撐體系進(jìn)行持續(xù)檢查與維護(hù)。

每次模板拆除后，需對面板的外觀進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)有破損等現(xiàn)象，必須對其進(jìn)行修復(fù)，對于無法修復(fù)的面板，應(yīng)及時更換。在自檢完成的基礎(chǔ)上通知有關(guān)人員進(jìn)行驗收，并在 ITP上履行簽字手續(xù)后，方可進(jìn)行混凝土的澆筑。 內(nèi)側(cè)模板通過測量儀器控制安裝半徑，測量誤差在±5mm 內(nèi)，通過控制截面尺寸來控制外側(cè)模板的半徑，模板半徑偏差±5mm 以內(nèi)，垂直度通過線錘、直尺控制，單層（3m）垂直度±5mm以內(nèi)。

（四） 模板的拆除：

根據(jù)相關(guān)規(guī)格書的規(guī)定，必須要在澆筑完成后 24 小時且混凝土強(qiáng)度大于 7.5MPa 方能拆除模板。

脫模時，兩人同步搖動主梁上的齒輪板搖把，使移動架及模板沿滑道離墻350-600mm，清理干凈模板，對需要修補的模板進(jìn)行整修，之后放在掛架上，等待提升，使用前應(yīng)再次清理模板。

（五） 模板的提升：

待養(yǎng)護(hù)完成后，使用吊車或塔吊，將單塊模板及其掛架作為一個整體提升至上面一層，之后再進(jìn)行該層的施工。提升前要檢查插板及支腳等部件，保證提升無阻礙；提升結(jié)束后，要檢查插板及支腳等部件是否到位，對各部件進(jìn)行鎖緊，要確保安全，裝好防風(fēng)繩。

2.5 本章小結(jié)

目前海陽一期AP1000 1#NI 屏蔽廠房已經(jīng)完成穹頂結(jié)構(gòu)施工，在歷經(jīng)2年多的筒體施工期間，經(jīng)過深化設(shè)計、現(xiàn)場可控管理、實施驗證，具備良好的可操作性。有如下特點及優(yōu)點：

該模板體系安全可靠，質(zhì)量、安全均可控。

拆模后混凝土表面表觀質(zhì)量良好，符合清水混凝土的要求。

此掛架體系上下共同形成一個封閉體系，施工過程中操作人員更為安全。

本體系模板系統(tǒng)與掛架體系為一體，通過預(yù)埋爬升錐體固定在施工高度，平臺上模板自由進(jìn)退，安拆方便，拆模時不需將模板吊離，整體提升即可。

參考文獻(xiàn)：

1、 汪壽華等。《建筑施工計算手冊》 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

2、 魏忠澤.JGJ162-2008《建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范》北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.