CN113431238B - 一种核工程不锈钢热室楼板施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种核工程不锈钢热室楼板施工方法，属于核工程建造技术领域。本发明通过采用新的施工工艺，将热室楼板分为两次施工，不但解决了采用传统施工工艺无法施工的困难，并能够保证热室不锈钢覆面壳体和楼板的工程质量，同时简化了楼板支撑体系，解决了受限空间作业困难的问题，减少了人员投入，大大的缩短了施工周期。

Description

一种核工程不锈钢热室楼板施工方法

技术领域

本发明涉及核工程建造技术领域，特别是一种核工程不锈钢热室楼板施工方法。

背景技术

在某核工程建造过程中，某建筑物中有不锈钢热室结构，热室楼板、顶板和侧墙均为钢筋混凝土结构，混凝土结构内侧为不锈钢覆面壳体，壳体需与混凝土结构结合为一体，壳体内部安装核安全设备。为了保证核设备的运行安全，要求对不锈钢覆面壳体底板安装前进行水压试验，确保壳体不能有任何的泄漏，而且不锈钢覆面壳体中有大量的预埋件和贯穿件。根据传统施工工艺，不锈钢覆面壳体需整体提前进行安装，安装完成后再进行混凝土结构施工。但因楼板较厚和壳体整体重量较大，对底部支撑体系结构要求复杂，施工难度巨大。因作业空间受限，楼板钢筋绑扎和混凝土浇筑难度巨大，并且易破坏已安装的壳体和预埋构件，无法保证壳体的质量和尺寸精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不锈钢热室楼板施工方法，旨在根据热室的结构形式以及安装要求，将楼板结构分两次进行施工，不锈钢覆面壳体在第一次混凝土浇筑后整体安装，并经过水压试验合格后再进行第二次楼板注浆；以保证壳体和楼板的施工质量，同时简化了楼板支撑体系，解决受限空间作业困难的问题，减少人员投入，大大缩短施工周期。

本发明的目的是这样实现的：一种核工程不锈钢热室楼板施工方法，该方法将楼板分两次施工，第一次施工采用混凝土浇筑，第二次施工采用灌浆料进行压力注浆；同时能保证不锈钢覆面热室壳体底板能够进行水压试验和控制安装精度；上述第二次施工注浆时在楼板面布置注浆管，通过控制注浆压力，采用多个注浆机同时进行注浆，并设置排气孔，楼板注浆一次完成；不锈钢覆面壳体采用整体吊装安装的方式，安装完成后进行该壳体底板水压试验，试验合格调整就位后再进行楼板第二次压力注浆。

本发明的有益效果是：

1、本发明简化了支撑体系：楼板底部支撑体系由混凝土墙体、墙体之间的水平杆和竖向剪力撑以及面板等构成，形成稳固的支撑体系。

2、楼板分两次施工，不锈钢覆面壳体在第一次混凝体浇筑后，整体安装在一次浇筑层中预埋的若干槽钢支架上，经过水压试验合格后，再进行二次压力注浆形成二次注浆层。内于楼板两次施工，便于楼板钢筋绑扎的工人施工，有利于保证不锈钢覆面壳体的安装质量和保护预埋构件不被破坏。

3、减少了人力投入，大大缩短了施工周期。本发明通过改变施工工艺，简化了楼板和壳体的支撑体系，并且避免了封闭空间作业的问题，大大的降低了施工难度，提高了施工效率，减少了人员投入，缩短了施工周期。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1：热室楼板施工工艺流程图；

图2：热室不锈钢覆面壳体整体结构示意图；

图3：楼板底部支撑体系示意图；

图4：不锈钢覆面壳体底部支撑槽钢布置示意图；

图5：不锈钢覆面壳体底部支撑槽钢形式示意图；

图6：楼板二次注浆管及排气孔布置示意图（图中阴影部分为非注浆区域）；

图7：不锈钢覆面底板支撑槽钢格排气管示意图；

图8：楼板二次注浆封堵示意图；

图9：楼板二次注浆操作平台及注浆机布置图。

具体实施方式

附图中，主龙骨1，次龙骨2（15mm厚胶合板），面板3，（1300mm）C40混凝土楼板4，（200mm厚）二次注浆层5，竖向剪力撑6，（混凝土）墙体7，水平杆8，槽钢支架9，1#注浆管10，2#注浆管11，备用注浆管12,3#注浆管13,4#注浆管14，备用注浆管15，5#注浆管16，6号注浆管17，排气管18，压力表19，10#槽钢20，Φ10mm排气孔21，不锈钢覆面壳体底板22，（混凝土实心）砖墙23。

实施例

核工程不锈钢热室尺寸为长18.2m,宽3.8m,高为14.05m，楼板厚度为1.5m,采用C40混凝土，分布10层Φ40mm的HRB400E钢筋。不锈钢覆面壳体材质为06Cr18Ni11Ti，厚度为4mm，重60.169t，整体呈矩形结构，楼板上有大量的用于料筒暂存井、吊篮暂存井等诸多贯穿件及设备管线，不锈钢覆面壳体底板要求进行水压试验，确保壳体底板的密封性。热室楼板的整体施工工艺如下：

（1）热室楼板支撑体系安装

热室楼板支撑体系采用Φ48×3.5mm的脚手架搭设满樘支撑架，支撑在混凝土筏基上，主龙骨采用80×130mm木方，次龙骨采用50×130mm木方，采用可调节顶托和底托（顶托和底托均为公知结构）调节支撑体系高度，面板采用15mm厚胶合板，设置水平和竖向剪刀撑，水平杆与墙面顶死固定，支撑体系需经过整体受力和稳定性计算。

（2）楼板钢筋绑扎和预埋构件安装

支撑体系搭设完成之后在面板上进行钢筋绑扎和预埋构件的安装，预埋构件安装时需先进行放线，精确确定预埋件的安装位置，并且需与绑扎的主钢筋加固固定，防止预埋构件在楼板混凝土浇筑过程中的偏移。

（3）不锈钢覆面壳体底部支撑安装

楼板钢筋及预埋构件安装完成后，需在该楼板上预埋16#槽钢支架作为不锈钢覆面壳体安装时的支撑，槽钢支架之间的间距≤2000mm，槽钢支架露出混凝土面200mm，并注意避让预埋构件且与绑扎的主筋固定牢固。

（4）第一次混凝土浇筑

采用C40混凝土进行第一次混凝土浇筑，设置浇筑标高控制线，第一次混凝土浇筑至1300mm。混凝土振捣过程中注意严禁触碰预埋构件，避免产生偏差和变形，浇筑完混凝土后，及时对混凝土表面进行拉毛处理。

（5）注浆管、排气管安装

楼板第二次浇筑采用压力注浆，为了保证注浆密实，需对注浆区域进行全封闭，并一次注浆完成。注浆前需提前在已浇筑混凝土面上布设注浆管，注浆管采用DN48钢管,节长2.5m，每个区域根据注浆量进行均匀布置，壳体底部共布置8根注浆管（2根备用），每个注浆管端部安装一个阀门。为了保证整个底板浇筑密实，在注浆过程中需将底部的气体排出，在底板四周设置10根Φ10mm的排气管，在不锈钢覆面壳体底部槽钢龙骨上开设Φ10mm的排气孔，底部槽钢方格之间通过U型管竖向联通，U型管与壳体底面紧密接触，管头切成锯齿状花边，并且壳体底板与背部槽钢龙骨之间采用间断焊本身存在有约0.1mm的间隙，便于注浆过程中的气体排出。在壳体底部均匀设置两个压力表，用于监测注浆过程中的注浆压力。

（6）不锈钢覆面壳体安装和试验

待第一次混凝土浇筑7d后，混凝土强度达到50%以上后进行不锈钢覆面壳体的安装，不锈钢覆面壳体底部根据现场预埋构件的位置提前开设孔洞，壳体采用整体吊装安装，安装前调整底部支撑高度，安装后调整壳体的整体位置和坡度，然后进行预埋构件的焊接，焊接完成之后进行底板水压试验。

（7）不锈钢覆面壳体底板砖墙砌筑及抹灰

为了保证注浆区域的密封性，不锈钢覆面壳体底板四周及二次浇筑区域采用混凝土实心砖砌筑120mm厚砖模，砖模高出注浆板顶200mm，并采用防水砂浆进行抹灰密封处理。

（8）搭设注浆操作平台及布置注浆机

注浆共设置4处注浆操作平台，共布置8根注浆管（2根备用），10根排气管，8台注浆机（2台备用），注浆机与预埋的注浆管之间采用软管进行连接。每台注浆机需配备1个3级配电箱，每处操作平台设置施工用水接口。每台注浆机配备不锈钢搅拌桶3个，手持搅拌机2个，用于注浆料的搅拌。

（9）二次注浆施工

二次注浆采用强度等级≥C50的注浆料（孔道压浆料），注浆之前先进行模拟试验，确定注浆压力、注浆量、用水量、注浆速度等参数，本次注浆面积为13.91m³，预计注浆材料消耗31.2T。注浆机采用GS20EC螺杆注浆泵，注浆过程中压力逐渐变大，现场采用6台注浆机同时进行注浆。

搅拌前需将搅拌机清洗干净，从搅拌机进入注浆机的浆体都要经过过滤，搅拌时先在搅拌桶中加入单次搅拌所需的水（14Kg），然后开始搅拌，在搅拌状态下缓慢加入所需压浆料（50Kg）注浆料，持续搅拌4分钟，搅拌均匀后将浆体通过过滤网倒入注浆机开始注浆，现场6台注浆泵同时进行注浆。注浆过程连续进行，不得中断，注浆过程中观察不锈钢覆面壳体底部预埋的排气孔，当所有排气孔均匀溢出注浆料持续1min，且设置的两处压力表达到试验压力值（3MPa），注浆量达到预计值，即可停止注浆，表明底板已注浆密实，可关闭注浆阀门，封堵排气孔，注浆完成。

（10）注浆区域养护

孔道压浆料为纯水泥基材料，水泥的水化热大，产生热量高，注浆完成后在不锈钢覆面壳体底板上铺设麻袋片，并喷洒去离子水，并用鼓风机加速空气流动进行降温，养护时间为14d。

除上述实施例外，本发明还可以采用其他的等同形式，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单修改、等同替换与改进等，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种核工程不锈钢热室楼板施工方法，其特征在于，该方法将楼板分两次施工，第一次施工采用混凝土浇筑，第二次施工采用灌浆料进行压力注浆；同时保证不锈钢覆面热室壳体底板能够进行水压试验和控制安装精度；

上述第二次施工注浆时在楼板面布置注浆管，通过控制注浆压力，采用多个注浆机同时进行注浆，并设置排气孔，楼板注浆一次完成；不锈钢覆面壳体采用整体吊装安装的方式，安装完成后进行该壳体底板水压试验，试验合格调整就位后再进行楼板第二次压力注浆；

所述核工程不锈钢热室尺寸为长18.2m,宽3.8m,高为14.05m，楼板厚度为1.5m,其中1.3m采用C40混凝土，0.2m为二次注浆层,楼板内共分布10层Φ40mm的HRB400E钢筋；不锈钢覆面壳体材质为06Cr18Ni11Ti，厚度为4mm，重60.169t，整体呈矩形结构，楼板上有大量的用于料筒暂存井、吊篮暂存井等诸多贯穿件及设备管线，不锈钢覆面壳体底板要求进行水压试验，确保壳体底板的密封性；具体施工工艺如下：

（1）热室楼板支撑体系安装

热室楼板支撑体系沿不锈钢热室长边方向在混凝土筏基上浇筑至少5个混凝土墙体（7），墙体之间采用Φ48×3.5mm的脚手架搭设满樘支撑架，支撑在混凝土筏基上，主龙骨（1）采用80×130mm木方，次龙骨（2）采用50×130mm木方，采用可调节顶托和底托调节支撑体系高度，面板（3）采用15mm厚胶合板，设置水平杆（8）和竖向剪刀撑（6），水平杆（8）与墙面顶死固定，支撑体系需经过整体受力和稳定性计算；

（2）楼板钢筋绑扎和预埋构件安装

支撑体系搭设完成之后在面板（3）上进行钢筋绑扎和预埋构件的安装，预埋构件安装时需先进行放线，精确确定预埋件的安装位置，并且需与绑扎的主钢筋加固固定，防止预埋构件在楼板混凝土浇筑过程中的偏移；

（3）不锈钢覆面壳体底部支撑安装

楼板钢筋及预埋构件安装完成后，需在该楼板的一次浇筑层中遍布预埋16#槽钢支架（9）作为不锈钢覆面壳体安装时的支撑，槽钢支架（9）采用一根横向16#槽钢焊接在两个竖向16#槽钢顶部构成；槽钢支架的高度为1500mm，槽钢支架之间的间距≤2000mm，槽钢支架露出一次浇筑层混凝土面200mm，并注意避让预埋构件且与绑扎的主钢筋固定牢固；

（4）第一次混凝土浇筑

采用C40混凝土进行第一次混凝土浇筑，设置浇筑标高控制线，第一次混凝土浇筑至1300mm；混凝土振捣过程中注意严禁触碰预埋构件，避免产生偏差和变形，浇筑完混凝土后，及时对混凝土表面进行拉毛处理；

（5）注浆管、排气管安装

楼板第二次浇筑采用压力注浆，为了保证注浆密实，需对注浆区域进行全封闭，并一次注浆完成；注浆前需提前在一次浇筑层的混凝土面上布设注浆管，注浆管采用DN48钢管,节长2.5m，每个区域根据注浆量进行均匀布置，共布置8根注浆管，其中2根备用，每个注浆管端部安装一个阀门；为了保证整个底板浇筑密实，在注浆过程中需将底部的气体排出，在不锈钢壳体底板（22）下方四周设置10根Φ10mm的排气管，在不锈钢覆面壳体底部10#槽钢（20）上开设Φ10mm的排气孔（21），底部槽钢方格之间通过U型管（18）竖向联通，U型管与壳体底面紧密接触，管头切成锯齿状花边，并且不锈钢壳体底板（22）与底部槽钢（20）之间采用间断焊，本身存在有约0.1mm的间隙，便于注浆过程中的气体排出,在不锈钢壳体底部均匀设置两个压力表，用于监测注浆过程中的注浆压力；

（6）不锈钢覆面壳体安装和试验

待第一次混凝土浇筑7天后，混凝土强度达到50%以上后进行不锈钢覆面壳体的安装，不锈钢覆面壳体底部根据现场预埋构件的位置提前开设孔洞，壳体采用整体吊装安装，安装前调整底部支撑高度，安装后调整壳体的整体位置和坡度，然后进行预埋构件的焊接，焊接完成之后进行底板水压试验；

（7）不锈钢覆面壳体底板砖墙砌筑及抹灰

为了保证注浆区域的密封性，不锈钢覆面壳体底板四周及二次浇筑区域采用混凝土实心砖砌筑砖墙（23），砖墙高出注浆板顶200mm，并采用防水砂浆进行抹灰密封处理；

（8）搭设注浆操作平台及布置注浆机

注浆共设置4处注浆操作平台，共布置8根注浆管,其中2根备用，10根排气管，8台注浆机，其中2台备用，注浆机与预埋的注浆管之间采用软管进行连接；每台注浆机需配备1个3级配电箱，每处操作平台设置施工用水接口；每台注浆机配备不锈钢搅拌桶3个，手持搅拌机2个，用于注浆料的搅拌；

（9）二次注浆施工

二次注浆采用强度等级≥C50的注浆料即孔道压浆料，注浆之前先进行模拟试验，确定注浆压力、注浆量、用水量、注浆速度等参数，本次注浆面积为13.91m³，预计注浆材料消耗31.2T；注浆机采用GS20EC螺杆注浆泵，注浆过程中压力逐渐变大，现场采用6台注浆机同时进行注浆；

搅拌前需将搅拌机清洗干净，从搅拌机进入注浆机的浆体都要经过过滤，搅拌时先在搅拌桶中加入单次搅拌所需的水，然后开始搅拌，在搅拌状态下缓慢加入所需压浆料注浆料，持续搅拌4分钟，搅拌均匀后将浆体通过过滤网倒入注浆机开始注浆，现场6台注浆泵同时进行注浆；注浆过程连续进行，不得中断，注浆过程中观察不锈钢覆面壳体底部预埋的排气孔，当所有排气孔均匀溢出注浆料持续1min，且设置的两处压力表达到试验压力值3MPa，注浆量达到预计值，即可停止注浆，表明底板已注浆密实，关闭注浆阀门，封堵排气孔，注浆完成；

（10）注浆区域养护

孔道压浆料为纯水泥基材料，水泥的水化热大，产生热量高，注浆完成后在不锈钢覆面壳体底板上铺设麻袋片，并喷洒去离子水，并用鼓风机加速空气流动进行降温，养护时间为14d。

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