廠房牛腿下部底模支撐體系施工技術*

陳 佩，李 燕，鄧亮文，李 強

(中國建筑第二工程局有限公司，北京 100160)

1 工程概況

廣東太平嶺核電站一期工程采用“華龍一號”壓水堆技術方案，設計使用年限60年。1，2號機組核島廠房主要包括反應堆廠房、安全廠房(BSA，BSB，BSC)、燃料廠房、輔助廠房等。安全廠房圖紙顯示，1，2號核島安全廠房東、西、南側外墻扶壁柱8.180～17.700m標高區域共有31個牛腿。牛腿為墻體外側懸挑鋼筋混凝土結構，混凝土強度等級均為C50，尺寸類型有5種。牛腿標高為9.305～15.887m。牛腿立面布置如圖1所示。安全廠房牛腿類型及對應支撐類型如表1所示。

圖1 安全廠房3種牛腿立面布置

表1 安全廠房牛腿類型及對應支撐類型

安全廠房牛腿下部底模支撐選用盤扣式腳手架支撐體系，各牛腿底模支撐之間通過搭設滿堂支撐架的方式連接成整體并作為牛腿施工堆載平臺，堆載限值3kN/m2。各架體搭設尺寸要求如表2所示。

表2 安全廠房架體搭設間距

盤扣式腳手架支撐底部地基力應滿足承載力特征值≥200kPa(即20t/m2)的要求。立桿應支撐在已硬化的混凝土地面，混凝土強度等級為C15，C20，厚度≥300mm。

2 施工部署

安全廠房牛腿除BSA281AVB，BSA281HVB，BSB281EVB/BSB281FVB，BSB281LVB分別受制于1號布料機、8號塔式起重機、9號塔式起重機及3號塔式起重機，需待布料機或塔式起重機拆除后方可施工外，其余牛腿原則上在對應外墻施工完成后即開始施工。

2.1 平面分區

平面分區參考安全廠房施工分區劃分，即A1，A2，A3，南1，南2，B1，B2共7個分區，平面施工組織依據各區域現場施工進度進行流水施工。各分區所轄牛腿編號及施工順序如表3所示。

表3 牛腿平面分區

2.2 立面分層

為便于現場施工，各牛腿與外墻之間700mm厚加強結構同外墻一同施工，施工縫位置為二者交界處，如圖2所示。

圖2 安全廠房3種牛腿施工縫劃分

除BSC2888VB牛腿外，牛腿結構分為2次進行施工，第1次施工下部約3 600mm 高，第2次施工剩余高度，約1 900mm。

BSC2888VB牛腿第1次施工1 300mm 厚懸挑板，第2次施工上部豎向結構，高3 000mm，如圖3所示。

圖3 BSC2888VB牛腿施工縫劃分

3 施工重難點分析

1)滿堂支撐架上部荷載大，屬于典型高大模板支撐系統，對架體承載力要求高。

2)滿堂支撐架搭設高度較高(約13.5m)，高寬比較大，且周圍3面均無結構可拉結，對架體的加固要求高。

3)滿堂支撐架搭設范圍廣，受限于盤扣式腳手架模數要求，搭設前需提前放樣，相較于鋼管架及塔架，搭設難度大。

4)三角桁架作為關鍵的傳力構件，加工及安裝精度均要求較高，施工難度大，現場布置應嚴格按方案規定定位執行。

5)根據廣西防城港項目經驗反饋，支撐架從搭設到拆除預計將持續3個月，搭設及施工時間較長，而與其存在交叉施工的廊道及廠房較多，施工總平管理難度及施工協調難度大。

6)每個牛腿變截面高度范圍內均需提前埋設12個三角桁架內拉鋼杯，該鋼杯埋設精度(豎向、水平向誤差±30mm)要求較高。

4 施工方法

4.1 工藝流程(見圖4)

圖4 工藝流程

4.2 場地準備

采用結構料回填時，應保證結構回填材料壓實系數≥0.94，地基承載力特征值≥200kPa。結構料應分層回填，分層壓實，其他具體要求應滿足《結構回填工作程序》相關規定。并采用300mm厚C20素混凝土對其表層進行硬化，收面應平整，并按0.1%坡度坡向遠離結構方向以形成有組織排水。采用素混凝土回填時，要求按C20素混凝土硬化施工；考慮牛腿底模支撐立桿受力較大，在牛腿底模區域支撐架立桿下部墊設槽鋼(不小于[8)。

4.3 測量放線

由測量人員根據施工圖紙及方案附圖放出區域支撐架及區域堆載平臺邊線。

4.4 三角桁架制作(以2700型為例)

根據圖紙要求，除BSC2888VB牛腿直接采用盤扣式腳手架支撐外，其余30個牛腿均需在盤扣式腳手架上設置三角桁架作為傳力構件。根據牛腿外形尺寸，共可分為4類，并需制作相應4種三角桁架。以2700型桁架為例，共需加工56個。該桁架適用于懸挑尺寸2 700mm的牛腿，桁架外框及內部豎向桿件均為I10，斜桿為φ20圓鋼，桁架最右側防側移加強桿為I14，如圖5所示。

圖5 2700型桁架示意

所有桁架焊接節點要求如下：除防側移加強桿與桁架之間僅在腹板兩側焊接以形成鉸接連接外，其余位置節點均應采用對接焊或腹板及翼緣均需滿焊以形成剛接，且桁架外框工字鋼應在被焊接位置兩側增加1道加勁板。

4.5 三角桁架安裝(以2700型為例)

每個牛腿下方共安裝4個三角桁架，間距為600mm，每個三角桁架需與立桿對應布置。

1)三角桁架之間的連接要求 三角桁架就位后應與頂托之間采用點焊連接，焊點每側≥2處，兩側共4處；三角桁架之間應采用直徑≥16mm鋼筋連接，鋼筋與工字鋼之間點焊，焊點每側1處，兩側共2處，各桁架之間焊點位置如圖6所示。

圖6 各桁架之間焊點位置

2)三角桁架防側移措施 根據受力分析，三角桁架所受到的牛腿壓力在水平方向有分力，為防止三角桁架受力后產生水平位移，在其外側端部增加2道M17高強度螺栓，螺栓與已澆筑外墻鋼杯連接(見圖7)。

圖7 三角桁架加固立面

安全廠房外墻牛腿位置對拉鋼杯應嚴格按上述位置定位。

4.6 盤扣式腳手架搭設

根據使用功能，施工現場共需搭設3種盤扣式腳手架，分別為牛腿底模支撐盤扣式腳手架、堆載平臺支撐盤扣式腳手架、通道作業腳手架。

4.6.1牛腿底模支撐盤扣式腳手架

橫距×縱距×步距為600mm×600mm×1 000mm，頂托上部平行立桿縱向鋪設三角桁架，桁架間距600mm，垂直三角桁架滿鋪100mm×100mm木方次梁。三角桁架最大懸挑300mm，木方次梁最大懸挑100mm。次梁可用80mm×200mm木方代替，面板為18mm厚菲林板。剖面如圖8所示。

圖8 牛腿底模支撐盤扣式腳手架搭設示意

4.6.2堆載平臺支撐盤扣式腳手架

堆載平臺除BSC2888VB搭設標高為7.800m外，其余堆載平臺搭設標高宜為10.500m，現場可根據實際情況進行調整。堆載平臺橫距×縱距×步距最大為1 500mm×1 500mm×1 500mm，頂托上部平行立桿縱向鋪設80mm×200mm單木方主梁或100mm×100mm雙木方主梁，垂直主梁方向鋪設100mm×100mm@400mm木方次梁。主梁、次梁最大懸挑均為400mm。主梁可采用不小于I10代替，次梁可用80mm×200mm木方代替，面板為18mm厚菲林板。剖面如圖9所示。

圖9 堆載平臺支撐盤扣式腳手架搭設示意

4.6.3通道作業腳手架

1)轉角連接區域 通道作業腳手架橫距×縱距×步距最大為1 200mm×1 200mm×2 000mm。

2)非轉角區域 通道作業腳手架橫距×縱距×步距最大為900mm×1 500mm×2 000mm。

為加強通道作業腳手架穩定性，且考慮現場施工可行性，通道作業腳手架一側立桿與堆載平臺最外側立桿共用。立桿在轉換層往上第1步應附加1道橫桿。通道作業腳手架搭設如圖10所示。

圖10 通道作業腳手架搭設示意

當通道作業腳手架離結構較遠，操作不便時，可根據實際使用需求按圖11所示搭設小懸挑平臺。

圖11 懸挑平臺搭設示意

5 結語

本工程采用盤扣式腳手架+三角桁架的支撐體系，解決了異形懸挑結構的底部支模問題，保證了現場施工安全與質量。