不规则防辐射盖板施工技术在核电项目的创新应用

朱王怡

（上海建工七建集团有限公司，上海 200050）

1 应用项目背景概况

1.1 工程概况

工程位于戈壁滩地区，其厂房地下两层+局部夹层。

项目混凝土框架结构，楼板墙体较厚，约1.6 m，本次防辐射盖板预制工艺及盲吊施工技术应用于厂房堆大厅1 600 mm厚的结构楼板上，盖板放置位置在结构施工期间预留同盖板形式的多层凸台。

1.2 防辐射盖板结构形式及概况

钢筋混凝土防辐射预制盖板放置在1.6 m 厚结构楼板上，盖板厚度1.6 m，单块重量可达20 t，混凝土标号为C45，结构楼板施工时留设盖板预留口，盖板与盖板之间及盖板与结构之间雌雄口咬合方式连接，大盖板由5 块不规则小盖板凹凸咬合而成，其中偶数块小盖板通过端部短边端与结构留设企口搭接受力，奇数块小盖板通过侧边端与盖板及结构企口间搭接受力，盖板之间及盖板与结构之间密封垫条选用三元乙丙通长设置。混凝土结构盖板主要作用为核电堆舱或其他核电设备工艺房间工艺调试完成后，混凝土盖板通过错缝咬合的方式，根据不同工艺需求将楼板封闭，已达到密封、防射线辐射、防火及其他屏蔽功能，本工程应用的盖板形式为不规则钢筋混凝土拼装盖板，盖板根据设计计算采用大直径三级钢筋为受力龙骨，保护层控制在5 cm，每块盖板间按1.5 cm 控制余量，相互盖板上下呈对称，正立位盖板为短边搭接至结构预留口受力。单块盖板形式如图1、图2所示。

图1 呈正立位不规则防辐射盖板详图

图2 呈倒立位不规则防辐射盖板详图

2 技术难点分析

结合现场实际情况，探讨不规则盖板预制的施工方法，既满足工艺要求，保证预制精度，又能相对轻松地将不规则盖板分块吊装就位，从盖板的以下3 个方面进行技术难点分析，以制定高质量的混凝土盖板，达到既节约施工工期又降低工程成本的目的。其主要技术难点分析如下：①不规则盖板形式分析：大盖板由5 块不规则小块盖板组成，盖板与盖板之间及盖板与结构预留洞之间凹凸咬合，偶数块盖板呈正放位，端头短边凸台搭接至结构企口放置，奇数块盖板呈倒立位，倒立放置，与偶数块盖板凸台及结构企口之间相互咬合，其为主要预制及吊装难点。②盖板自身分析：盖板厚1 600 mm，大盖板尺寸4 380 mm×1 424 mm×1 440 mm，单块可达20 t，每小块盖板包含22 个面、24 条楞线、12 个棱角，防辐射盖板预制时精度控制要求极高。③盖板吊装难度大：盖板按分块盖板依次吊装，吊装顺序先根据定位吊装偶数2、4 块正立位放置的盖板，再依次盲装剩余3 块奇数块盖板，盲装过程由行车吊装，将盖板每一条楞线、棱角在1.5 cm 预留空隙精准吊入，盖板下落至台阶面时，视野受阻，需要每一条楞线全部对齐后才可盲装成功，由于盖板较重、盖板预制精度控制要求高等特点，盖板吊装难度系数极高。

3 防辐射盖板预制技术创新设计

针对以上提出的防辐射混凝土预制盖板对应技术难点，考虑防辐射盖板由5 块小盖板凹凸相互咬合特点，如图3所示，从而制定本次防辐射盖板预制创新设计总体思路，通过调整盖板预制顺序，先进行间隔位置的正立位盖板预制，待预制拆模完成后，已制作完成的正立位盖板作为后续间隔倒立位盖板的侧模，使得不规则盖板预制完成最终总尺寸与原结构盖板预留口尺寸相符，并留设必要精度余量，而小块盖板与盖板之间采用模板分割出间隙，即便凹凸咬合口出现细部施工偏差，咬合口相互借用即可抵消的施工思路，有效地规避了不规则盖板预制时的施工难度。

图3 不规则防辐射盖板形式三维示意图

防辐射盖板预制技术创新设计思路流程如下：实测实量结构预留企口尺寸→制作盖板底模→偶数块盖板钢筋绑扎→偶数块盖板侧模安装→偶数块盖板混凝土浇筑→养护→偶数块盖板模板拆除→奇数块盖板绑扎钢筋→奇数块盖板侧模安装→奇数块盖板混凝土浇筑→养护→奇数块盖板模板拆除→盖板运输→盖板分块吊装。

4 防辐射盖板施工技术应用与实施

以下就防辐射盖板施工技术在本工程中的实际应用，对其主要施工过程进行详细阐述。

4.1 实测实量

实测实量为防辐射盖板制作精度控制的关键一环，主要包括原1.6 m 厚结构楼板上预留盖板洞口实际测量，因预留盖板洞口与盖板呈雌雄咬合，台阶状，加之楼板厚度厚，预留洞口尺寸大，因此在防辐射盖板预制前关键一步为实际测量楼板结构预留盖板洞口的准确尺寸，记录每个预留盖板台阶实际长宽高，测量数据为盖板预制的重要依据。当然，在前期楼板浇筑过程中，应严格控制盖板预留结构洞口的施工质量，保证预留洞口精度要求，每个台阶处侧模应采取加强措施，避免涨模等影响预留盖板口尺寸。

4.2 制作底模

因盖板数量大、尺寸大、重量重，预先策划盖板预制场地，保证场地距建筑物近，且交通运输方便、无障碍，利用新浇混凝土地坪+塑料膜作为防辐射盖板制作底模，主要过程如下：在预先整平压实过的平坦场地上挂线放样，预制面积约16.8 m×11.4 m，浇筑15 cm 厚C20 混凝土，混凝土采用振捣器振捣，确保混凝土密实。为确保混凝土地坪平整度要求，在浇筑前应制作混凝土灰饼或钢筋桩@2 m，采用水准仪严格控制标高。预制场地完成后，根据前期现场实测实量预留洞口尺寸，按照盖板施工详图，画出盖板尺寸控制线，最关键的一点为盖板负公差控制，本工程按照每边-1.5 cm负公差进行精度控制。盖板定位完成后，在预制盖板位置需铺0.3 mm 厚塑料薄膜，盖板底模制作完成。

4.3 偶数块盖板预制

按照前期盖板预制设计流程，考虑盖板与盖板之间精度严丝合缝，先进行大盖板偶数分块盖板的预制，其中包括偶数分块盖板的钢筋绑扎、侧模固定、精度复核验收、混凝土浇筑、养护过程。将事先加工好的钢筋运至施工地点，在地模上面绑扎钢筋。钢筋绑扎时应严格按照设计图纸绑扎，保证保护层厚度，并按设计要求预埋吊环钢筋（吊环采用HPB300级钢筋，严禁使用冷加工钢筋）。模板采用15 mm 胶合木模板，满足强度、刚度、稳定性要求。支模板时，严格按照盖板图纸尺寸加工制作，模板之间如有空隙，须用双面胶粘贴严密。立模板时先架立两侧侧模，侧模完成以后架立端头模板。加固采用40 mm×85 mm 木方，钢管φ48×3.2，模板垂直度，上口水平及标高，应符合规范及图纸要求。其中关键一环在于浇筑前的精度复核和侧模固定，是否满足负公差留设要求，盖板侧模加固牢固，加固次梁采用40 mm×85 mm 木方@200，主梁采用钢管φ48×3.2@400，对拉螺栓采用M14，对拉螺栓沿纵向模板拉通设置，模板与钢筋之间加垫块保证预制盖板保护层厚度。盖板侧模材料可选择质量可靠的塑料模板、玻璃钢模板、铝合金模板或者钢模材料，以保证盖板施工质量。砼振动采用插入式振动棒，并用专业人员振捣，振动均匀，不得漏振；振动时间充足，排出砼内的全部气泡；振动棒不得碰撞模板、预埋吊环。浇筑时要随时注意模板有无变化、漏浆现象，若有马上处理。振捣时要快插慢拔，以防止混凝土表面先振实，而下面混凝土发生分层、离析现象及防止快拔时，砼来不及补充，留下空洞。振动棒插入混凝土后应上下抽动，幅度5～10 cm，以排除砼中空气。混凝土浇筑、盖板养护，浇筑完毕后，及时进行覆盖养护，覆盖采用一层塑料薄膜加一层土工布。混凝土达到一定强度后，可拆除侧模板。侧模拆除后包裹一层土工布洒水进行后期养护，完成后进行盖板侧模拆除，即偶数块盖板预制完成，如图4所示。

图4 不规则防辐射盖板偶数块制作三维示意图

4.4 奇数块盖板预制

偶数块盖板拆模完成，偶数两块盖板之间间距即奇数块盖板尺寸，奇数块盖板制作以拆模后偶数块盖板定位尺寸为侧模，奇偶盖板间隔缝放置1.5 cm 模板，用于后期放置密封垫及吊装留设余量。奇数块防辐射盖板制作的关键在于偶数块盖板定位尺寸及侧模加固形式，侧模的加固形式直接影响决定整块防辐射盖板的预制质量及精度，因此，奇数块防辐射盖板侧模加固形式可采取内拉外撑或采用槽钢圈焊接整体限位方式。

盖板混凝土浇筑前严格复核模板定位尺寸及预留精度，检查盖板预留套管位置是否准确，确认无误后浇筑奇数块盖板混凝土，进入防辐射盖板养护阶段，至此整体防辐射盖板预制施工工序完成，如图5所示。

图5 不规则防辐射盖板预制技术三维示意图

4.5 盖板的运输

防辐射盖板运输根据最重单块盖板计算，采用50 t 汽车吊吊运至平板车，运输至厂房堆大厅相应工程部位，再采用堆大厅50 t 行车进行防辐射盖板吊装工作。

4.6 盖板的吊装

正立位盖板划线定位→橡胶垫放置→正立位盖板明装→倒立位盖板盲装。

正立位盖板定位严格按照盖板详图，考虑左右预留盖板余量，画出精准定位线，随后通过行车将正立位盖板按照控制线吊装至相应位置，由于正立位盖板吊装属于明装过程，操作及控制相对简单，吊装过程设置牵引绳，盖板就位时盖板两侧各分布3 名工人，采用长木方顶齐至控制线，通过木方形成的斜口将盖板就位至与控制线齐平，由于盖板动量大，在此吊装过程中盖板会来回晃动，因此操作时每个方位工人应同时均匀用力，使得盖板微微移动至定位线位置。根据定位线，完成两块正立位盖板的放置后，复测留设倒立位盖板的实际预留尺寸，因倒立位盖板为最后放置，并咬合压至正立位盖板一边，如正立位盖板放置有误差，会造成盖板整体尺寸偏差，倒立位盖板无法放置，整个小块盖板放置过程将需重新进行。正立位盖板尺寸位置必须准确，复测及余量均合格后，最后进行放置的为每块倒立位盖板的盲装，盲装位置如图6所示。

图6 倒立位防辐射盖板盲装位现场图

倒立位盖板盲装建立在正立位盖板精准就位前提下，需与其咬合凸台重叠，倒立位盖板放置难度系数大，持续时间长，放置过程中人无法通过直观观察去放置，同理盖板吊装过程来回晃动，动量大，使得盖板微调难度系数也极大，如调整不规范，会使得盖板端头搭在企口平台上，导致盖板倾斜无法放置，需重新调平后继续吊装，因此根据实践总结，其主要控制点有：第一，盲装控制的关键点在于倒立位盖板吊装过程必须一直保持在水平状态，如吊装过程棱角相互挤靠倾斜，需重新吊离钢丝绳调平后再吊；第二，盲装控制的关键点在于盖板四条边线与预留孔洞边线经激光仪测量，必须保证垂直在一条线上，这样更增加盲装成功的可能性。根据本工程实践经验，盖板吊装原则上操作简单，但受吊装环境盲装影响，其吊装控制极其严格，吊装工人需由严格技术交底培训的工人实施操作。

5 结语

综上所述，本文结合项目防辐射盖板实施的实践经验，总结从防辐射盖板特点分析、预制思路设计、预制工艺流程到防辐射盖板吊装就位，过程中包含质量控制、精度控制、余量控制等重难点控制，从而使该方法的应用和使用价值得到提升，顺利地完成了防辐射盖板的放置，为后续类似工程提供有力的借鉴和参考。