屏蔽厂房模板施工工艺研究

许延民

摘要：在核电站核岛土建施工过程中，模板工程占据了重要的部分，成本造价约是钢筋混凝土结构总造价的 25% ～ 30%，因此，施工中选用先进、适用、安全的模板体系设计方案，大大利于提高工程质量、加快施工进度、缩短施工工期，还可以不同程度的提高劳动生产率、降低成本。本文对屏蔽墙模板施工工艺进行了详细的阐述，对其他大模板的施工提供了借鉴。

关键字：屏蔽厂房、筒体模板、模板体系

1 工程概况

AP1000屏蔽厂房筒体为现浇钢筋混凝土筒体结构，非模块化施工，底标高设计为EL.100′0″，頂标高为EL.271′6″。屏蔽墙体内径R=69′6″，外径R=72′6″，筒体厚度为915mm。

2 筒体模板施工方案设计

2.1 屏蔽厂房筒体分层原则

针对AP1000核岛屏蔽厂房的双层安全壳设计，结构的特殊性，结合以往核电相关施工经验，由下到上共分19个施工层（包括变截面部分），标准分层高度为2900mm。其中第九层以下筒体结构与辅助厂房连成整体，施工时无法完全同时施工，必须留设相应的施工缝，考虑分段施工，以上各层均为一次性整体浇筑，分层情况详见右图。

本次施工的内外侧墙体模板采用专业的弧形钢模板体系，局部配合自制木模板，平台采用悬挂架体系。

根据设计的理念，在屏蔽厂房顶部设置加厚区，从EL.251′6 1/2″至EL.254′6 1/2″墙体内径逐渐变为R=68′0″，外径不变，墙体厚度由915mm逐渐加厚为1372mm。同时设计要求设置了三道水平施工缝，分别为EL.257′7″、 EL.265′2 5/8″、 EL.268′10″。分别是筒体结构的layer16th-19th层，由于位于16th层存在变截面，高度为14′3″超过标注层，且处于43米以上的高空作业，这都对模板及支撑体系、悬挂架体系的安全施工提出了更高的要求。同时位于layer16th、17th存在236个预埋风管，layer18th有32个牛腿预埋件（单件约2T，用于支撑穹顶本体）等大量预埋物项。所以该层的异形区域模板体系与标准层不同，需要进行全新设计、预制，牛腿预埋高精度、牛腿与钢筋冲突等问题的解决对施工尤为重要。

2.2 模板体系设计

经过对国内以往核电及类似圆柱型混凝土结构工程的调研、总结，最后确定AP1000屏蔽厂房筒体施工采用定型弧形钢模板体系，局部配合自制木模板，平台采用悬挂架体系。支架、模板自重以及施工荷载全部由对拉螺杆、预埋椎体及承重三角架承担，挂架平台及模板系统通过锥体悬挂在筒体上，不需另搭设脚手架，非常适用于高空作业施工。

1）标准层弧形模板体系组成 ：

模板体系主要由模板结构体系、支撑系统、挂架操作平台系统组成，见右图。相邻模板间使用连接钢板和楔形卡进行固定；模板与挂架间采用紧固楔形固定；挂架系统通过预埋椎体悬挂在屏蔽墙上。预埋椎体距混凝土面 400mm，现场根据施工情况采用预埋锚固板或预埋通长高强螺杆两种方式施工。

——模板的组成

模板板面高 3000mm，由钢面板、竖向槽钢、弧形双槽钢背楞、竖向双槽钢大背楞、连接件、吊环及专用木梁连接卡等组成。钢面板与竖向槽钢采用焊接方式连接，竖向槽钢与弧形双槽钢背楞以及竖向双槽钢大背楞采用螺栓连接；在竖向双槽钢大背楞上设置吊装孔，每块子模板上设有吊耳。相邻模板之间使用连接板连接，并插入连接销固定。

相邻模板间使用连接钢板和楔形卡进行固定；模板与挂架间采用紧固楔形固定。

——支撑系统的组成

支撑系统主要由竖架、斜撑、微调装置等组成。

——操作平台系统的组成

模板操作平台共有三层，即上层操作平台、中层操作平台和下层操作平台。上平台用螺栓连接在竖架上。在此操作层上可进行钢筋绑扎和混凝土浇筑。中层操作平台为承重操作平台，它通过在两榀主架上搭设铺板而成。下层操作平台吊挂在主架下方，可用于周转埋件的取出.

挂架系统通过预埋椎体悬挂在屏蔽墙上。预埋椎体距混凝土面 400mm，现场根据施工情况采用预埋锚固板或预埋通长高强螺杆两种方式施工。

模板竖向结构可整体向后推移，以满足模板清理、绑扎钢筋、埋件安装等要求。所有连接件采用标准化设计，通用性强，安装便捷。

2）加厚区弧形模板体系组成 ：

模板体系同样由模板体系、支撑系统、操作平台系统组成，由于第16层高度超过标准层高度，挂架体系与标准层相同，模板体系需要重新计算、设计，详见下图。

2.3 筒体模板施工工艺

（一） 筒体模板安装：

第一次安装时，应先安装好提升架部分，固定、调整合格后再吊放模板。

弧形模板搁置在挂架或脚手架的垫板上。槽钢横楞连接用楔形卡固定连接钢板。该模板体系在模板中间不设置对拉螺杆，通过模板底部埋件以及模板上口用对拉螺杆来加固模板。垂直度可用模板上的活动斜撑来调节。

支设模板时，应对模板底部采用海绵密封胶条封堵，并进行检查是否有空隙。自拼模板竖向接缝之间的拼接用双面胶挤缝，施工缝处在钢丝网处用木方及土工布进行封堵，并在施工缝下部的混凝土墙体表面粘贴塑料布防止砂浆露出污染混凝土面。

模板的安装标准、 预埋椎体和螺杆安装后的检查严格按照相应要求控制。悬挂架提升前混凝土的强度要求必须达到15Mpa 以上。

模板提升时需提前检查爬锥是否安装牢固，提升时需取四个吊点，在模板上取左右两个吊点，在两榀挂架的尾端分别取一个吊点，吊装带跨过上平台吊装挂架的尾端以保证尾端的平衡， 在起吊模板前确保模板及挂架体系与相邻模板、 挂架体系无连接，在起吊是要保持模板的平衡，起吊时架体上严禁站人，架体吊装完成后立即检查架体与爬锥的连接情况并将安全销安装完成。

混凝土浇筑前需对所有爬锥进行检查，检查通过后方可进行混凝土的浇筑。

（二） 模板的拼接：

浇筑前两人同步摇动主梁上的齿轮板摇把，使移动架沿滑道到指定位置，拧紧各处的定位销和可调支撑的锁紧螺母，调节紧固器及调整器，使模板符合要求。

弧形模板与普通模板拼接：弧形模板与普通模板拼接之间需用玻璃胶密封，防止漏浆。槽钢横楞连接用楔形卡固定连接钢板。使用挂架体系自带的斜撑，对模板进行加固。对于采用脚手架支设的模板，支撑方式如附图。

槽钢横楞连接用楔形卡固定连接钢板，保证模板之间的稳定性，防止模板产生错台等混凝土缺陷。

（三） 模板的检查及维护：

在模板支设前应涂刷合格的脱模剂及模板漆，并不得污染钢筋及防水材料。模板侧面加固时应设置倒链，以便对模板安装进行调整。 在混凝土浇筑之前对模板工程进行质量验收。浇筑混凝土时，应对模板及其支撑体系进行持续检查与维护。

每次模板拆除后，需对面板的外观进行检查，若发现有破损等现象，必须对其进行修复，对于无法修复的面板，应及时更换。在自检完成的基础上通知有关人员进行验收，并在 ITP上履行签字手续后，方可进行混凝土的浇筑。 内侧模板通过测量仪器控制安装半径，测量误差在±5mm 内，通过控制截面尺寸来控制外侧模板的半径，模板半径偏差±5mm 以内，垂直度通过线锤、直尺控制，单层（3m）垂直度±5mm以内。

（四） 模板的拆除：

根据相关规格书的规定，必须要在浇筑完成后 24 小时且混凝土强度大于 7.5MPa 方能拆除模板。

脱模时，两人同步摇动主梁上的齿轮板摇把，使移动架及模板沿滑道离墙350-600mm，清理干净模板，对需要修补的模板进行整修，之后放在挂架上，等待提升，使用前应再次清理模板。

（五） 模板的提升：

待养护完成后，使用吊车或塔吊，将单块模板及其挂架作为一个整体提升至上面一层，之后再进行该层的施工。提升前要检查插板及支脚等部件，保证提升无阻碍；提升结束后，要检查插板及支脚等部件是否到位，对各部件进行锁紧，要确保安全，装好防风绳。

2.5 本章小结

目前海阳一期AP1000 1#NI 屏蔽厂房已经完成穹顶结构施工，在历经2年多的筒體施工期间，经过深化设计、现场可控管理、实施验证，具备良好的可操作性。有如下特点及优点：

该模板体系安全可靠，质量、安全均可控。

拆模后混凝土表面表观质量良好，符合清水混凝土的要求。

此挂架体系上下共同形成一个封闭体系，施工过程中操作人员更为安全。

本体系模板系统与挂架体系为一体，通过预埋爬升锥体固定在施工高度，平台上模板自由进退，安拆方便，拆模时不需将模板吊离，整体提升即可。

参考文献：

1、 汪寿华等。《建筑施工计算手册》 北京：中国建筑工业出版社，2010.

2、 魏忠泽.JGJ162-2008《建筑施工模板安全技术规范》北京：中国建筑工业出版社，2008.