试论预应力廊道盖板满堂支架体系预压试验 张西阳

发表时间:2021/8/11   来源:《建筑模拟》2021年第5期   作者:张西阳 李燕 李强
[导读] 文章结合广东太平岭核电站施工实践,就太平岭核电站BRX核岛筏基FCD土建工程中预应力廊道盖板满堂支架体系验证试验进行探讨。根据《钢管满堂支架预压技术规程》要求,通过BRX预应力廊道盖板满堂支架预压实验,以验证预应力廊道盖板满堂支架体系能否满足BRX核岛筏基施工要求,保障BRX核岛筏基FCD施工的顺利进行。
        张西阳  李燕  李强
        中国建筑第二工程局有限公司  北京  100000
        摘要:文章结合广东太平岭核电站施工实践,就太平岭核电站BRX核岛筏基FCD土建工程中预应力廊道盖板满堂支架体系验证试验进行探讨。根据《钢管满堂支架预压技术规程》要求,通过BRX预应力廊道盖板满堂支架预压实验,以验证预应力廊道盖板满堂支架体系能否满足BRX核岛筏基施工要求,保障BRX核岛筏基FCD施工的顺利进行。
        关键词:核电站;BRX核岛筏基;满堂支架;预压试验
       
        1引言
        按照以往施工经验,BRX反应堆厂房预应力廊道空间有限,盖板上部筏基自重大,支架体系杆件密集,架体内空间小,搭设及验收困难,存在一定安全质量风险。且预应力廊道盖板满堂支架体系验收合格,廊道盖板就位后,预应力廊道难以进入,支架体系监测调整难度大,通过预压试验,可验证预应力廊道盖板满堂支架体系的稳定性和承载能力,保障BRX反应堆厂房筏基施工的安全和质量。
        2工程概况
        广东太平岭核电厂1、2号机组核岛土建工程BRX反应堆厂房筏基外观为半径27m的圆柱体,筏基底标高为-12.09m,顶标高为-8.39m,厚度为3.70m。BRX反应堆厂房筏基下方设置有预应力廊道。预应力廊道为带2直段的环形,廊道环形部分外径R=23980mm、内径R=21480mm,宽2.50m,高3.50m,预应力廊道上部为3.7m高的混凝土筏基,预应力廊道盖板满堂支架体系承载荷载10.42t/㎡。预应力廊道空间有限、上部筏基自重大、过程监测调整难度大,是BRX反应堆厂房筏基施工中的重点和难点。
        通过预应力廊道盖板满堂支架体系预压试验,验证预应力廊道盖板满堂支架体系的稳定性和承载能力,保障BRX反应堆厂房筏基施工的安全和质量。
        
        图1:BRX预应力廊道剖面示意图
        
        图2:BRX预应力廊道平面布置图
        3支架体系
        据工程情况,采用ST-60型塔架作为预应力廊道盖板底部支撑,采用Φ48脚手架钢管加顶撑的方式作为模板体系辅助支撑。采用单槽钢14a作为模板支撑的龙骨,槽钢与顶托进行点焊或木楔固定。预制混凝土廊道盖板充当面板。
        
        图3:BRX预应力廊道支架体系径向剖面图
        
        图4:BRX预应力廊道支架体系切向剖面图
        4预压试验
        根据《钢管满堂支架预压技术规程》要求,支架预压荷载不应小于支架设计荷载的1.1倍。预压荷载分级加载,且不应少于3级。每级加载完成后,应先停止进行下一级加载,并应每间隔12h对支架沉降点进行沉降观测。当支架顶部的沉降点12h的沉降量平均值小于2mm时,可进行下一级加载。
        在全部加载完成后的支架预压监测过程中,当满足下列条件之一时,判定支架预压合格:1)各监测点最初24h的沉降量平均值小于1mm;2)各监测点最初72h的沉降量平均值小于5mm。
        3.1试验流程
        支架体系预压试验单元选取→沉降观测点设置→初次测量→1级加载→二次测量(0h、12h、24h)→2级加载→三次测量(0h、12h、24h)→3级加载→四次测量(0h、24h、48h、72h)→卸载配重→终次测量(卸载后6h)→数据分析、判断。
        3.2预压试验单元选取
        在现场已搭设的支架体系中选取1个具有代表性的单元(如图阴影所示),进行预压试验,验证支架体系的稳定性,观测支架体系的沉降。单元面积3.245㎡,支架体系承载10.42t/㎡,预压试验单元设计载荷N=33.813t。
        
        图5:支架体系单元示意图
        3.3沉降观测点设置
        试验单元支架顶部上布置沉降观测点,共计4个。为方便测量,使用L形C20(及以上)钢筋将沉降观测点引至内外墙体顶部中间。L形钢筋与顶托焊接牢固,并挂牌提示,注意沉降观测点保护。
         
        图6:沉降观测点位置示意图
        3.4加载荷载
        预压试验单元设计载荷N=33.813t,试验预压总荷载N3=37.6014t,设计载荷N的111.2%。采用3m长14#槽钢、3m×2.2m×35mm钢板、2m×2.2m×35mm钢板作为配重,第一层铺设钢板,然后槽钢、钢板交替铺设。
        1)1级加载N1=21.832t,设计载荷N的64.6%。
        2)2级加载N2=27.29t,设计载荷N的80.7%。
        3)3级加载N3=37.6014t,设计载荷N的111.2%。
        每级加载完成后,应先停止进行下一级加载,并应每间隔12h对支架沉降观测点进行沉降观测。当沉降观测点12h的沉降量平均值小于2mm时,可进行下一级加载。
        在全部加载完成后的支架预压监测过程中,每间隔24h对支架沉降观测点进行沉降观测。
        
        图7:1级加载 加载8块钢板+168根槽钢
        
        图8:2级加载 再次加载2块3m钢板+42根槽钢
        
        图9:3级加载 再次加载1块3m钢板+4块2m钢板+84根槽钢
        3.5数据分析、判断
        在1级加载完成后,沉降观测点间隔12h沉降量平均值为0.97mm,<2mm,满足要求;在2级加载完成后,沉降观测点间隔12h沉降量平均值为0.10mm,<2mm,满足要求;在3级加载完成后,沉降观测点间隔24h沉降量平均值为0.04mm,<1mm,满足要求。(数据详见下表)
        表1:支架沉降监测表
        
        根据沉降观测点观测数据,BRX预应力廊道盖板满堂支架预压合格,预应力廊道盖板满堂支架体系的稳定性和承载能力达到预期设计要求,能保障BRX反应堆厂房筏基施工的安全和质量。
        4结语
        满堂支架体系预压试验应用于BRX反应堆厂房筏基的施工中,直观有力的验证了预应力廊道盖板满堂支架体系的稳定性和承载能力,有利于保障BRX预应力廊道盖板满堂支架体系的质量和安全,为超大荷载支架体系的设计和施工,提供数据支撑,积累实践经验。
        参考文献:
        [1]ACP1000 核电站预应力廊道盖板预制及安装施工技术《科学与技术》2019年16期  姜海滨 耿秀伟
        [2]钢管满堂支架预压技术规程 JGJ/T194-2009 中国建筑工业出版社 2010
        第一作者简介:
        张西阳,男,助理工程师,中建电力建设有限公司,太平岭项目技术部执行经理。
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