不規(guī)則防輻射蓋板施工技術(shù)在核電項(xiàng)目的創(chuàng)新應(yīng)用

【摘? 要】建筑工程普通蓋板施工技術(shù)相對(duì)成熟，其預(yù)制的方法也相對(duì)簡單，但涉及不規(guī)則的、復(fù)雜的、厚大而精度高的防輻射蓋板，其要求嚴(yán)格，質(zhì)量難控制，在蓋板預(yù)制施工工藝、過程精度控制以及蓋板盲吊裝等重難點(diǎn)方面仍需探討和研究。論文以某核電堆廠房項(xiàng)目為實(shí)施背景，針對(duì)工程中運(yùn)用的體量大、構(gòu)造復(fù)雜、重量重、精度要求高的鋼筋混凝土防輻射蓋板為關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行分析研究，對(duì)其預(yù)制施工工藝進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，在傳統(tǒng)施工工藝的基礎(chǔ)上提出不同的預(yù)制方法，并將不規(guī)則防輻射蓋板成功實(shí)施的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)歸納總結(jié)，希望能為以后相關(guān)施工提供有力的借鑒。

【關(guān)鍵詞】核電堆;不規(guī)則;防輻射蓋板;創(chuàng)新應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TM623? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2022）03-0182-03

1 應(yīng)用項(xiàng)目背景概況

1.1 工程概況

工程位于戈壁灘地區(qū)，其廠房地下兩層+局部夾層。

項(xiàng)目混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓板墻體較厚，約1.6 m，本次防輻射蓋板預(yù)制工藝及盲吊施工技術(shù)應(yīng)用于廠房堆大廳1 600 mm厚的結(jié)構(gòu)樓板上，蓋板放置位置在結(jié)構(gòu)施工期間預(yù)留同蓋板形式的多層凸臺(tái)。

1.2 防輻射蓋板結(jié)構(gòu)形式及概況

鋼筋混凝土防輻射預(yù)制蓋板放置在1.6 m厚結(jié)構(gòu)樓板上，蓋板厚度1.6 m，單塊重量可達(dá)20 t，混凝土標(biāo)號(hào)為C45，結(jié)構(gòu)樓板施工時(shí)留設(shè)蓋板預(yù)留口，蓋板與蓋板之間及蓋板與結(jié)構(gòu)之間雌雄口咬合方式連接，大蓋板由5塊不規(guī)則小蓋板凹凸咬合而成，其中偶數(shù)塊小蓋板通過端部短邊端與結(jié)構(gòu)留設(shè)企口搭接受力，奇數(shù)塊小蓋板通過側(cè)邊端與蓋板及結(jié)構(gòu)企口間搭接受力，蓋板之間及蓋板與結(jié)構(gòu)之間密封墊條選用三元乙丙通長設(shè)置。混凝土結(jié)構(gòu)蓋板主要作用為核電堆艙或其他核電設(shè)備工藝房間工藝調(diào)試完成后，混凝土蓋板通過錯(cuò)縫咬合的方式，根據(jù)不同工藝需求將樓板封閉，已達(dá)到密封、防射線輻射、防火及其他屏蔽功能，本工程應(yīng)用的蓋板形式為不規(guī)則鋼筋混凝土拼裝蓋板，蓋板根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算采用大直徑三級(jí)鋼筋為受力龍骨，保護(hù)層控制在5 cm，每塊蓋板間按1.5 cm控制余量，相互蓋板上下呈對(duì)稱，正立位蓋板為短邊搭接至結(jié)構(gòu)預(yù)留口受力。單塊蓋板形式如圖1、圖2所示。

2 技術(shù)難點(diǎn)分析

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，探討不規(guī)則蓋板預(yù)制的施工方法，既滿足工藝要求，保證預(yù)制精度，又能相對(duì)輕松地將不規(guī)則蓋板分塊吊裝就位，從蓋板的以下3個(gè)方面進(jìn)行技術(shù)難點(diǎn)分析，以制定高質(zhì)量的混凝土蓋板，達(dá)到既節(jié)約施工工期又降低工程成本的目的。其主要技術(shù)難點(diǎn)分析如下：①不規(guī)則蓋板形式分析：大蓋板由5塊不規(guī)則小塊蓋板組成，蓋板與蓋板之間及蓋板與結(jié)構(gòu)預(yù)留洞之間凹凸咬合，偶數(shù)塊蓋板呈正放位，端頭短邊凸臺(tái)搭接至結(jié)構(gòu)企口放置，奇數(shù)塊蓋板呈倒立位，倒立放置，與偶數(shù)塊蓋板凸臺(tái)及結(jié)構(gòu)企口之間相互咬合，其為主要預(yù)制及吊裝難點(diǎn)。②蓋板自身分析：蓋板厚1 600 mm，大蓋板尺寸4 380 mm×1 424 mm×1 440 mm，單塊可達(dá)20 t，每小塊蓋板包含22個(gè)面、24條楞線、12個(gè)棱角，防輻射蓋板預(yù)制時(shí)精度控制要求極高。③蓋板吊裝難度大：蓋板按分塊蓋板依次吊裝，吊裝順序先根據(jù)定位吊裝偶數(shù)2、4塊正立位放置的蓋板，再依次盲裝剩余3塊奇數(shù)塊蓋板，盲裝過程由行車吊裝，將蓋板每一條楞線、棱角在1.5 cm預(yù)留空隙精準(zhǔn)吊入，蓋板下落至臺(tái)階面時(shí)，視野受阻，需要每一條楞線全部對(duì)齊后才可盲裝成功，由于蓋板較重、蓋板預(yù)制精度控制要求高等特點(diǎn)，蓋板吊裝難度系數(shù)極高。

3 防輻射蓋板預(yù)制技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

針對(duì)以上提出的防輻射混凝土預(yù)制蓋板對(duì)應(yīng)技術(shù)難點(diǎn)，考慮防輻射蓋板由5塊小蓋板凹凸相互咬合特點(diǎn)，如圖3所示，從而制定本次防輻射蓋板預(yù)制創(chuàng)新設(shè)計(jì)總體思路，通過調(diào)整蓋板預(yù)制順序，先進(jìn)行間隔位置的正立位蓋板預(yù)制，待預(yù)制拆模完成后，已制作完成的正立位蓋板作為后續(xù)間隔倒立位蓋板的側(cè)模，使得不規(guī)則蓋板預(yù)制完成最終總尺寸與原結(jié)構(gòu)蓋板預(yù)留口尺寸相符，并留設(shè)必要精度余量，而小塊蓋板與蓋板之間采用模板分割出間隙，即便凹凸咬合口出現(xiàn)細(xì)部施工偏差，咬合口相互借用即可抵消的施工思路，有效地規(guī)避了不規(guī)則蓋板預(yù)制時(shí)的施工難度。

防輻射蓋板預(yù)制技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路流程如下：實(shí)測(cè)實(shí)量結(jié)構(gòu)預(yù)留企口尺寸→制作蓋板底模→偶數(shù)塊蓋板鋼筋綁扎→偶數(shù)塊蓋板側(cè)模安裝→偶數(shù)塊蓋板混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→偶數(shù)塊蓋板模板拆除→奇數(shù)塊蓋板綁扎鋼筋→奇數(shù)塊蓋板側(cè)模安裝→奇數(shù)塊蓋板混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)→奇數(shù)塊蓋板模板拆除→蓋板運(yùn)輸→蓋板分塊吊裝。

4 防輻射蓋板施工技術(shù)應(yīng)用與實(shí)施

以下就防輻射蓋板施工技術(shù)在本工程中的實(shí)際應(yīng)用，對(duì)其主要施工過程進(jìn)行詳細(xì)闡述。

4.1 實(shí)測(cè)實(shí)量

實(shí)測(cè)實(shí)量為防輻射蓋板制作精度控制的關(guān)鍵一環(huán)，主要包括原1.6 m厚結(jié)構(gòu)樓板上預(yù)留蓋板洞口實(shí)際測(cè)量，因預(yù)留蓋板洞口與蓋板呈雌雄咬合，臺(tái)階狀，加之樓板厚度厚，預(yù)留洞口尺寸大，因此在防輻射蓋板預(yù)制前關(guān)鍵一步為實(shí)際測(cè)量樓板結(jié)構(gòu)預(yù)留蓋板洞口的準(zhǔn)確尺寸，記錄每個(gè)預(yù)留蓋板臺(tái)階實(shí)際長寬高，測(cè)量數(shù)據(jù)為蓋板預(yù)制的重要依據(jù)。當(dāng)然，在前期樓板澆筑過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制蓋板預(yù)留結(jié)構(gòu)洞口的施工質(zhì)量，保證預(yù)留洞口精度要求，每個(gè)臺(tái)階處側(cè)模應(yīng)采取加強(qiáng)措施，避免漲模等影響預(yù)留蓋板口尺寸。

4.2 制作底模

因蓋板數(shù)量大、尺寸大、重量重，預(yù)先策劃蓋板預(yù)制場(chǎng)地，保證場(chǎng)地距建筑物近，且交通運(yùn)輸方便、無障礙，利用新澆混凝土地坪+塑料膜作為防輻射蓋板制作底模，主要過程如下：在預(yù)先整平壓實(shí)過的平坦場(chǎng)地上掛線放樣，預(yù)制面積約16.8 m×11.4 m，澆筑15 cm厚C20混凝土，混凝土采用振搗器振搗，確保混凝土密實(shí)。為確?；炷恋仄浩秸纫?，在澆筑前應(yīng)制作混凝土灰餅或鋼筋樁@2 m，采用水準(zhǔn)儀嚴(yán)格控制標(biāo)高。預(yù)制場(chǎng)地完成后，根據(jù)前期現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)實(shí)量預(yù)留洞口尺寸，按照蓋板施工詳圖，畫出蓋板尺寸控制線，最關(guān)鍵的一點(diǎn)為蓋板負(fù)公差控制，本工程按照每邊-1.5 cm負(fù)公差進(jìn)行精度控制。蓋板定位完成后，在預(yù)制蓋板位置需鋪0.3 mm厚塑料薄膜，蓋板底模制作完成。

4.3 偶數(shù)塊蓋板預(yù)制

按照前期蓋板預(yù)制設(shè)計(jì)流程，考慮蓋板與蓋板之間精度嚴(yán)絲合縫，先進(jìn)行大蓋板偶數(shù)分塊蓋板的預(yù)制，其中包括偶數(shù)分塊蓋板的鋼筋綁扎、側(cè)模固定、精度復(fù)核驗(yàn)收、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)過程。將事先加工好的鋼筋運(yùn)至施工地點(diǎn)，在地模上面綁扎鋼筋。鋼筋綁扎時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙綁扎，保證保護(hù)層厚度，并按設(shè)計(jì)要求預(yù)埋吊環(huán)鋼筋（吊環(huán)采用HPB300級(jí)鋼筋，嚴(yán)禁使用冷加工鋼筋）。模板采用15 mm膠合木模板，滿足強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求。支模板時(shí)，嚴(yán)格按照蓋板圖紙尺寸加工制作，模板之間如有空隙，須用雙面膠粘貼嚴(yán)密。立模板時(shí)先架立兩側(cè)側(cè)模，側(cè)模完成以后架立端頭模板。加固采用40 mm×85 mm木方，鋼管？準(zhǔn)48×3.2，模板垂直度，上口水平及標(biāo)高，應(yīng)符合規(guī)范及圖紙要求。其中關(guān)鍵一環(huán)在于澆筑前的精度復(fù)核和側(cè)模固定，是否滿足負(fù)公差留設(shè)要求，蓋板側(cè)模加固牢固，加固次梁采用40 mm×85 mm木方@200，主梁采用鋼管？準(zhǔn)48×3.2 @400，對(duì)拉螺栓采用M14，對(duì)拉螺栓沿縱向模板拉通設(shè)置，模板與鋼筋之間加墊塊保證預(yù)制蓋板保護(hù)層厚度。蓋板側(cè)模材料可選擇質(zhì)量可靠的塑料模板、玻璃鋼模板、鋁合金模板或者鋼模材料，以保證蓋板施工質(zhì)量。砼振動(dòng)采用插入式振動(dòng)棒，并用專業(yè)人員振搗，振動(dòng)均勻，不得漏振;振動(dòng)時(shí)間充足，排出砼內(nèi)的全部氣泡;振動(dòng)棒不得碰撞模板、預(yù)埋吊環(huán)。澆筑時(shí)要隨時(shí)注意模板有無變化、漏漿現(xiàn)象，若有馬上處理。振搗時(shí)要快插慢拔，以防止混凝土表面先振實(shí)，而下面混凝土發(fā)生分層、離析現(xiàn)象及防止快拔時(shí)，砼來不及補(bǔ)充，留下空洞。振動(dòng)棒插入混凝土后應(yīng)上下抽動(dòng)，幅度5～10 cm，以排除砼中空氣?；炷翝仓?、蓋板養(yǎng)護(hù)，澆筑完畢后，及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，覆蓋采用一層塑料薄膜加一層土工布。混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，可拆除側(cè)模板。側(cè)模拆除后包裹一層土工布灑水進(jìn)行后期養(yǎng)護(hù)，完成后進(jìn)行蓋板側(cè)模拆除，即偶數(shù)塊蓋板預(yù)制完成，如圖4所示。

4.4 奇數(shù)塊蓋板預(yù)制

偶數(shù)塊蓋板拆模完成，偶數(shù)兩塊蓋板之間間距即奇數(shù)塊蓋板尺寸，奇數(shù)塊蓋板制作以拆模后偶數(shù)塊蓋板定位尺寸為側(cè)模，奇偶蓋板間隔縫放置1.5 cm模板，用于后期放置密封墊及吊裝留設(shè)余量。奇數(shù)塊防輻射蓋板制作的關(guān)鍵在于偶數(shù)塊蓋板定位尺寸及側(cè)模加固形式，側(cè)模的加固形式直接影響決定整塊防輻射蓋板的預(yù)制質(zhì)量及精度，因此，奇數(shù)塊防輻射蓋板側(cè)模加固形式可采取內(nèi)拉外撐或采用槽鋼圈焊接整體限位方式。

蓋板混凝土澆筑前嚴(yán)格復(fù)核模板定位尺寸及預(yù)留精度，檢查蓋板預(yù)留套管位置是否準(zhǔn)確，確認(rèn)無誤后澆筑奇數(shù)塊蓋板混凝土，進(jìn)入防輻射蓋板養(yǎng)護(hù)階段，至此整體防輻射蓋板預(yù)制施工工序完成，如圖5所示。

4.5 蓋板的運(yùn)輸

防輻射蓋板運(yùn)輸根據(jù)最重單塊蓋板計(jì)算，采用50 t汽車吊吊運(yùn)至平板車，運(yùn)輸至廠房堆大廳相應(yīng)工程部位，再采用堆大廳50 t行車進(jìn)行防輻射蓋板吊裝工作。

4.6 蓋板的吊裝

正立位蓋板劃線定位→橡膠墊放置→正立位蓋板明裝→倒立位蓋板盲裝。

正立位蓋板定位嚴(yán)格按照蓋板詳圖，考慮左右預(yù)留蓋板余量，畫出精準(zhǔn)定位線，隨后通過行車將正立位蓋板按照控制線吊裝至相應(yīng)位置，由于正立位蓋板吊裝屬于明裝過程，操作及控制相對(duì)簡單，吊裝過程設(shè)置牽引繩，蓋板就位時(shí)蓋板兩側(cè)各分布3名工人，采用長木方頂齊至控制線，通過木方形成的斜口將蓋板就位至與控制線齊平，由于蓋板動(dòng)量大，在此吊裝過程中蓋板會(huì)來回晃動(dòng)，因此操作時(shí)每個(gè)方位工人應(yīng)同時(shí)均勻用力，使得蓋板微微移動(dòng)至定位線位置。根據(jù)定位線，完成兩塊正立位蓋板的放置后，復(fù)測(cè)留設(shè)倒立位蓋板的實(shí)際預(yù)留尺寸，因倒立位蓋板為最后放置，并咬合壓至正立位蓋板一邊，如正立位蓋板放置有誤差，會(huì)造成蓋板整體尺寸偏差，倒立位蓋板無法放置，整個(gè)小塊蓋板放置過程將需重新進(jìn)行。正立位蓋板尺寸位置必須準(zhǔn)確，復(fù)測(cè)及余量均合格后，最后進(jìn)行放置的為每塊倒立位蓋板的盲裝，盲裝位置如圖6所示。

倒立位蓋板盲裝建立在正立位蓋板精準(zhǔn)就位前提下，需與其咬合凸臺(tái)重疊，倒立位蓋板放置難度系數(shù)大，持續(xù)時(shí)間長，放置過程中人無法通過直觀觀察去放置，同理蓋板吊裝過程來回晃動(dòng)，動(dòng)量大，使得蓋板微調(diào)難度系數(shù)也極大，如調(diào)整不規(guī)范，會(huì)使得蓋板端頭搭在企口平臺(tái)上，導(dǎo)致蓋板傾斜無法放置，需重新調(diào)平后繼續(xù)吊裝，因此根據(jù)實(shí)踐總結(jié)，其主要控制點(diǎn)有：第一，盲裝控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于倒立位蓋板吊裝過程必須一直保持在水平狀態(tài)，如吊裝過程棱角相互擠靠傾斜，需重新吊離鋼絲繩調(diào)平后再吊;第二，盲裝控制的關(guān)鍵點(diǎn)在于蓋板四條邊線與預(yù)留孔洞邊線經(jīng)激光儀測(cè)量，必須保證垂直在一條線上，這樣更增加盲裝成功的可能性。根據(jù)本工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，蓋板吊裝原則上操作簡單，但受吊裝環(huán)境盲裝影響，其吊裝控制極其嚴(yán)格，吊裝工人需由嚴(yán)格技術(shù)交底培訓(xùn)的工人實(shí)施操作。

5 結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合項(xiàng)目防輻射蓋板實(shí)施的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)從防輻射蓋板特點(diǎn)分析、預(yù)制思路設(shè)計(jì)、預(yù)制工藝流程到防輻射蓋板吊裝就位，過程中包含質(zhì)量控制、精度控制、余量控制等重難點(diǎn)控制，從而使該方法的應(yīng)用和使用價(jià)值得到提升，順利地完成了防輻射蓋板的放置，為后續(xù)類似工程提供有力的借鑒和參考。

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【作者簡介】朱王怡（1977-），男，上海人，高級(jí)工程師，從事建筑施工及管理研究。

Innovative Application of Irregular Anti-Radiation Cover Plate Construction Technology in

Nuclear Power Project

ZHU Wang-yi

【Keywords】nuclear power reactor; irregular; anti-radiation cover plate; innovative application

【Abstract】The construction technology of ordinary cover plate in construction engineering is relatively mature， and its prefabrication method is relatively simple， but it involves irregular， complex， thick and high-precision anti-radiation cover plate， which has strict requirements and difficult quality control. It still needs to be discussed and studied in the key and difficult aspects of cover plate prefabrication construction technology， process accuracy control and blind hoisting of cover plate. Taking a nuclear power plant project as the implementation background， this paper analyzes and studies the key construction technology of reinforced concrete anti-radiation cover plate with large volume， complex structure， heavy weight and high accuracy requirements used in the project， carries out innovative design of its prefabrication construction technology， proposes different prefabrication methods on the basis of traditional construction technology， and summarizes the successful implementation experience of irregular anti-radiation cover plate. It is hoped that this can provide a strong reference for relevant construction in the future.