福清核電廠EF1自建庫(kù)吊裝施工技術(shù)分析CNPE福清核電項(xiàng)目部/施工管理部 李智韜【摘要】福清核電廠￡「1自建庫(kù)，為單層三跨排架式廠房，下部為鋼筋混凝土預(yù)制柱，上部為輕質(zhì)鋼屋架及壓型鋼板屋面。本文首先論述了工業(yè)廠房中常見的整體現(xiàn)澆式和預(yù)制裝配式兩種施工方案的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合福清現(xiàn)場(chǎng)施工條件對(duì)整體裝配式施工的優(yōu)越性進(jìn)行了探討；其次，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工環(huán)境，探討了梁柱預(yù)制場(chǎng)地選址及合理布置所需考慮的因素；通過(guò)聯(lián)系廠房設(shè)計(jì)條件，并結(jié)合整體裝配式廠房吊裝施工特點(diǎn)，指出了自建庫(kù)吊裝施工控制重點(diǎn)；分析了廠房吊裝施工中應(yīng)著重注意的問題，為后續(xù)施工提供了指導(dǎo)依據(jù)?！娟P(guān)鍵詞】單層工業(yè)廠房預(yù)制場(chǎng)地選址整體裝配式吊裝1工程概況福建福清核電廠位于福清市三山鎮(zhèn)西南前薛村的岐尾山半島，東、南、西三面環(huán)海，東北與前薛村陸地連接，該處海域?qū)倥d化灣。本工程是中國(guó)核電工程有限公司福清核電廠自建庫(kù)(EF1)，位于1、2#機(jī)組西南側(cè)。自建庫(kù)按使用功能分為三個(gè)區(qū)段，為長(zhǎng)120.57m，跨度3x21m等高排架，屋架下弦高度12.950m,兩邊跨吊車5t，中間跨吊車10t，平面布置見圖1。id嚀效MAt*n*aaa?*營(yíng)碗?yún)^(qū)地詢苗仗IZid嚀效MAt*n*aaa?*營(yíng)碗?yún)^(qū)地詢苗仗IZ址而*&AAJf?5池西AA*圖1平面布置圖2整體現(xiàn)澆式與預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)廠房對(duì)比目前工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)形式多采用排架結(jié)構(gòu)，排架結(jié)構(gòu)形式中分為整體現(xiàn)澆式和預(yù)制裝配式兩種常見形式，其中雙方優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下：整體裝配式是由預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場(chǎng)安裝連接而成，大量的建筑構(gòu)件可在預(yù)制場(chǎng)地完成批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高。建筑構(gòu)件用模具生產(chǎn)，工藝條件得到改善，減少了人員變動(dòng)因素對(duì)質(zhì)量的影響，提高了質(zhì)量水平。構(gòu)件制作可盡量避免季節(jié)和天氣變化影響?，F(xiàn)場(chǎng)作業(yè)以裝配為主，減少了現(xiàn)場(chǎng)的混凝土施工作業(yè)和人工用量，施工速度快，并且避免了大量的腳手架高空作業(yè)，一定程度上保證了施工安全。特別是在雨季施工時(shí)，避免了天氣變化對(duì)工程進(jìn)度造成的影響。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的整體性和剛度差，預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸和吊裝時(shí)，需要較大設(shè)備，對(duì)柱子垂直度的控制，影響因素較多，柱定位難度大，對(duì)后期輕質(zhì)屋架的安裝的影響大，施工精度要求高?，F(xiàn)澆整體式施工方法的優(yōu)點(diǎn)是，結(jié)構(gòu)剛度比較大，整體性好，抗震抗沖擊性能好，定位準(zhǔn)確，使用機(jī)械少，施工技術(shù)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是腳手架、模板用量大，模板技術(shù)較為復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)用工也較多，施工周期長(zhǎng)，施工時(shí)受雨季影響。福清核電站采用整體裝配式的結(jié)構(gòu)廠房中，目前已完成構(gòu)配件吊裝施工的有AB1綜合材料倉(cāng)庫(kù)和EF1自建庫(kù)。從這兩子項(xiàng)的建設(shè)過(guò)程可以看出，現(xiàn)場(chǎng)的吊裝施工工藝已經(jīng)成熟，在滿足施工質(zhì)量、安全的前提下，基本能領(lǐng)先于進(jìn)度計(jì)劃完成。另一方面，福清現(xiàn)場(chǎng)在諸如腳手架模板等周轉(zhuǎn)材料的使用上，由于未能采取有效的成本控制措施，往往損耗比較大，而采用整體現(xiàn)澆式的結(jié)構(gòu)，對(duì)此類材料需求很大，故而會(huì)造成相當(dāng)?shù)牟牧虾馁M(fèi)及工期延誤。綜上所述，若是單單從兩種結(jié)構(gòu)形式對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的適用情況來(lái)看，整體裝配式占有一定的優(yōu)勢(shì)。3預(yù)制場(chǎng)地的選址與合理布置3.1預(yù)制場(chǎng)地選址預(yù)制場(chǎng)地的選址對(duì)工程的進(jìn)度，費(fèi)用都會(huì)產(chǎn)生較大影響，會(huì)直接影響到后續(xù)施工的難易程度。在預(yù)制場(chǎng)地的選址過(guò)程中，首先必須以項(xiàng)目部對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的規(guī)劃布局為前提，在滿足使用要求的前提下，盡量占用較少的空間面積，避免與其他子項(xiàng)之間的相互干擾及布置沖突。在預(yù)制場(chǎng)地的選址過(guò)程中，需重點(diǎn)考慮兩項(xiàng)原則：1、 在滿足現(xiàn)場(chǎng)用地整體規(guī)劃及預(yù)制場(chǎng)地所需合理面積的前提下，預(yù)制場(chǎng)地需盡量靠近施工安裝場(chǎng)地。福清核電站現(xiàn)場(chǎng)采用商品混凝土澆筑，而且場(chǎng)內(nèi)道路基本完成施工，交通條件相當(dāng)便利，預(yù)制構(gòu)件制作所需的原材料運(yùn)輸，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的影響不大，所以后續(xù)的預(yù)制成品構(gòu)件的二次倒運(yùn)的成本將是所需考慮的最大因素。2、 場(chǎng)地要地勢(shì)平坦，排水暢通。盡量避開軟基地段，否則地基處理費(fèi)用會(huì)比較高。3.2預(yù)制場(chǎng)地的布置方案預(yù)制場(chǎng)地從功能上可以大致劃分為：辦公區(qū)、生活區(qū)、倉(cāng)庫(kù)、鋼筋加工區(qū)、材料堆放區(qū)、成品加工區(qū)，成品存放區(qū)等，對(duì)花F1自建庫(kù)，梁柱預(yù)制構(gòu)件一次性澆筑完成，成品加工區(qū)和成品存放區(qū)可合并為一個(gè)區(qū)域。自建庫(kù)預(yù)制場(chǎng)地布置的基本原則為：布局合理、安排緊湊、綜合考慮、留有余地。預(yù)制場(chǎng)地的布置必須滿足兩個(gè)方面的要求：一是要方便預(yù)制施工；二是方便后續(xù)吊裝運(yùn)輸?shù)男枰?。辦公區(qū)、生活區(qū)原則上以功能明確、滿足使用為度。在預(yù)制場(chǎng)地的布局過(guò)程中，必須要著重考慮以下幾個(gè)方面的因素：1、 場(chǎng)內(nèi)道路規(guī)劃?；炷凛斔捅玫恼疚?，構(gòu)件成品的吊裝機(jī)械的走位，運(yùn)輸車輛的合理轉(zhuǎn)彎半徑，不同預(yù)制構(gòu)件能否按既定的施工程序有序的出庫(kù)，等相關(guān)項(xiàng)的對(duì)道路的要求將直接影響到現(xiàn)場(chǎng)布置。2、 加工區(qū)預(yù)制件預(yù)制順序和方向?，F(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件的制作順序由后續(xù)吊裝施工安排決定，并且其存放位置宜盡量靠近吊裝位置，減少運(yùn)輸量。3、 水電布置?，F(xiàn)場(chǎng)水電布置需考慮到后續(xù)施工過(guò)程中所需要的水電容量及位置，并避免與需開挖的坑槽之間的位置沖突，布置時(shí)要注意合理利用外水電網(wǎng)。4、 施工工藝的差異對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布局的影響。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)采用不同的施工工藝時(shí)，布局也應(yīng)相應(yīng)調(diào)整，例如磚地膜與膠合模板對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的用地的不同需求，會(huì)對(duì)預(yù)制場(chǎng)地的面積、吊裝運(yùn)輸提出不同的要求，所以布局也要作相應(yīng)改變。3.3預(yù)制廠的合理面積預(yù)制場(chǎng)地所需的合理面積的計(jì)算，主要依據(jù)是施工組織設(shè)計(jì)，其中需要考慮到進(jìn)度、費(fèi)用等方方面面的影響，需要切合場(chǎng)地實(shí)際情況和現(xiàn)場(chǎng)的平面布置。預(yù)制廠的合理面積的確定，重點(diǎn)考慮的是預(yù)制臺(tái)座的面積和運(yùn)輸?shù)缆返膶挾取Ｓ捎诂F(xiàn)場(chǎng)梁柱是一次全部澆筑完成，故而臺(tái)座面積由梁柱構(gòu)件的數(shù)量及尺寸參數(shù)決定，采用腳手架管基座，膠合模板預(yù)制時(shí)，可考慮預(yù)制梁柱兩層布置，另外計(jì)算時(shí)需考慮臺(tái)座之間的作業(yè)空間。運(yùn)輸?shù)缆穼挾鹊拇_定主要考慮吊裝機(jī)械和運(yùn)輸預(yù)制梁柱的拖車的行走及起吊時(shí)吊車站位所需空間。4吊裝施工組織設(shè)計(jì)中的控制要點(diǎn)4.1吊裝順序及吊車行走路線的確定基礎(chǔ)施工完畢，基坑回填平整壓實(shí)后，將場(chǎng)區(qū)內(nèi)預(yù)制柱翻身，根據(jù)其實(shí)際安裝位置就位，預(yù)制架在預(yù)制柱翻身就位后隨即拆除，以便下步主、副吊機(jī)站位。預(yù)制柱吊裝計(jì)劃從面/①作為吊裝起點(diǎn)沿圖示路線吊裝，先行吊裝邊柱和中柱，對(duì)后期吊車梁吊裝影響不大的12根抗風(fēng)柱最后吊裝。柱吊裝完成后待杯口灌縫細(xì)石砼強(qiáng)度達(dá)到75%時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)梁吊裝，基礎(chǔ)梁吊裝完成后隨即進(jìn)行吊車梁吊裝連接工作。心UidliiiWI吊裝路線前進(jìn)示意圖4.2預(yù)制柱吊裝的施工要點(diǎn)吊裝前首先應(yīng)統(tǒng)計(jì)吊裝構(gòu)件的數(shù)量、單件重量和安裝就位高度及吊裝輔助器具數(shù)量。根據(jù)吊裝構(gòu)件的參數(shù)及吊車行進(jìn)路線的安排，由吊裝臂長(zhǎng)，起吊半徑及起重量需求來(lái)確定吊裝機(jī)械，繼而確定各種吊裝機(jī)具。根據(jù)EF1自建庫(kù)工程特點(diǎn)，吊裝機(jī)械必須滿足吊裝高度16.95m，理論起吊重量15.76t的抗風(fēng)柱對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的要求。綜合各種因素，自建庫(kù)預(yù)制柱的吊裝采用雙機(jī)抬吊的方法，50噸汽車式起重機(jī)采用主臂24.6m，回轉(zhuǎn)半徑6.0m，起重量19.5t作為柱主吊，25噸汽車式起重機(jī)采用主臂14.9m，回轉(zhuǎn)半徑8.0m，起重量11.0t作為柱副吊。柱主、副吊車分列軸線兩側(cè)，吊車中心距杯口軸線中心約4.5m。吊裝吊車梁時(shí)，25噸吊車可分別站位于A、B軸間和C、D軸間同時(shí)對(duì)兩邊吊車梁進(jìn)行吊裝作業(yè)。地梁吊裝時(shí)吊車位于軸線外側(cè)作業(yè)。主機(jī)起吊柱時(shí)，副機(jī)起吊柱腳配合主機(jī)起鉤，隨著主機(jī)起吊，副機(jī)進(jìn)行跑車和回轉(zhuǎn)，將柱腳遞送到基礎(chǔ)杯口上面，隨即副機(jī)松鉤，主機(jī)單獨(dú)將柱子吊裝就位。操作中，兩臺(tái)起重機(jī)動(dòng)作應(yīng)相互配合，兩機(jī)的吊鉤不可有較大傾斜，以防一臺(tái)失重而另一臺(tái)超載。柱吊裝采用鋼橫梁以保證柱的平衡，鋼絲繩綁扎時(shí)應(yīng)加護(hù)角，以防起吊時(shí)損傷混凝土。柱起吊脫離地面50cm時(shí)應(yīng)暫停，檢查確實(shí)安全牢固后，再繼續(xù)起吊。吊至基礎(chǔ)面以上的20?30cm后，旋轉(zhuǎn)柱，使柱底座基本對(duì)準(zhǔn)安裝軸線，隨之緩慢落鉤，當(dāng)柱腳接近杯底時(shí)（約離杯底3~5cm），即剎車進(jìn)行定位，每個(gè)柱面插入鋼楔或木楔，然后目測(cè)柱的垂直度，并通過(guò)起重機(jī)操作使柱身大體垂直，接著用撬桿撬動(dòng)或用大錘敲打楔塊，使柱中心線（或軸線）對(duì)齊，再落鉤讓柱借助自重沉于杯底，并復(fù)查對(duì)位的情況，若已符合要求，即可將楔塊打緊，使柱臨時(shí)固定，等柱校正后，再予以最后固定，起重機(jī)即可安全松鉤，并拆除綁扎索具。如楔塊不能保證預(yù)制柱臨時(shí)固定的穩(wěn)定性時(shí)，應(yīng)增設(shè)纜風(fēng)繩。Kj檔1Kj檔1戲禎州診赫睥ii:會(huì)慳4.3預(yù)制構(gòu)件校正柱校正是一件相當(dāng)重要的工作，因?yàn)橹跹b的準(zhǔn)確程度不僅影響吊車梁，鋼屋架的吊裝，而且還影響到整個(gè)廠房的穩(wěn)定性，必須引起充分的重視。預(yù)制柱所要校正的主要是平面位置偏差和垂直度偏差。柱垂直度偏差的檢查，可用兩臺(tái)經(jīng)緯儀于柱的縱橫方向，觀察柱的吊裝中心線是否垂直，隨吊隨校正。對(duì)于柱的平面位置校正，采用柱的橫豎中心線與杯口表面的橫豎中心線采用吊錘檢查校正。柱平面位置和豎直校正后應(yīng)立即進(jìn)行最后固定，在柱腳與杯口的空隙中灌筑細(xì)石砼，所用砼標(biāo)號(hào)應(yīng)比柱所用的砼標(biāo)號(hào)提高一級(jí)。5吊裝施工中需注意的問題吊裝前應(yīng)仔細(xì)檢查構(gòu)件的強(qiáng)度是否達(dá)到吊裝條件（柱100%，梁75%）、完整性（有無(wú)裂縫、扭曲、變形、損壞等）、幾何尺寸、平整度、砼結(jié)構(gòu)密實(shí)度，以及預(yù)埋件、預(yù)留孔、吊環(huán)尺寸及位置等是否符合設(shè)計(jì)要求。如有超出設(shè)計(jì)或規(guī)范允許，應(yīng)在吊裝前進(jìn)行糾正。在基礎(chǔ)杯底上根據(jù)柱子的實(shí)際誤差，調(diào)整杯底標(biāo)高，用細(xì)石混凝土找平。柱插在柱基的杯口中，為了便于柱吊裝對(duì)位和校正，確保其軸線位置的正確，柱吊裝前，應(yīng)在杯口面彈出杯口十字中心線或軸線，并用紅漆作出標(biāo)記。同時(shí)將杯口縱橫軸線延伸至基礎(chǔ)內(nèi)壁，彈出清晰墨線，利于柱插入基礎(chǔ)時(shí)進(jìn)行參照調(diào)整，減少偏差。裝配結(jié)構(gòu)中混凝土構(gòu)件的預(yù)埋件數(shù)量會(huì)很多，尤以預(yù)制柱中最為明顯。設(shè)計(jì)單位在考慮柱截面時(shí)一般只考慮到功能需求，而忽視了現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際埋件安裝情況，故而會(huì)產(chǎn)生一些由設(shè)計(jì)考慮不周而造成的施工障礙。諸如柱牛腿處，柱頂處的埋件位置一般會(huì)相互重置，還有可能與主筋沖突，所以施工前一定要認(rèn)真研究圖紙，對(duì)其中不合理項(xiàng)進(jìn)行澄清，并且要安排專人負(fù)責(zé)預(yù)埋件安裝，質(zhì)檢時(shí)一定要層層把關(guān)，避免埋件遺漏或位置偏差。在預(yù)制柱吊裝就位后，校正合符標(biāo)準(zhǔn)與灌注混凝土之