中国中原对外工程有限公司
摘要：某核电项目汽轮机厂房结构的核心部位—发电机基座平台内预埋有大量铁件、对销螺栓套管（发电机、励磁机安装用）及安装精度很高的直埋螺栓（汽机安装用），且框架大梁内钢筋密集、梁板表面沟道较多，土建施工难度较大。本文着重介绍了此部位的结构支撑系统施工方法，为今后类似工程起到借鉴和参考作用。
关键词：汽机厂房发电机基座结构支撑 双排操作架
1.工程概况
本工程为某核电项目常规岛汽轮机厂房，抗震设防烈度为7度，采用框架结构体系，抗震等级为二级，设计使用年限为50年。
汽轮发电机基座位于厂房内部2/A～4/A轴×②～⑦轴区间，是整个厂房的核心部位。基座宽13米，长46.5米，由基座运转层平台和支承基座运转层平台的汽机柱组成，其中Ⅲ轴为剪力墙结构，运转层平台坐落于汽机柱和抗震墙上，并独立于厂房的框架结构（柱、梁和板），两者相互分开。基座纵向有①、②轴，横向有Ⅰ～Ⅵ轴。运转层平台由2道框架纵梁、5道框架横梁及局部厚板组成，平台顶面标高14.50m，纵梁尺寸为3.325×3.05m（高）、横梁最大尺寸为2.8m×3.05m，梁高最大达4.0m，平台板厚1.6m，均为现浇钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为C30，材料用量为：模板约1592m2，钢筋约233t，预埋件约20t，混凝土约1240m3。
2.结构支撑系统施工方法
2.1概述
基座结构支撑系统施工布置根据现场实际情况结合前期项目施工经验，主要是在运转层平台大梁及板底部采用脚手钢管支撑，平台内大洞口处采用塔架搭设操作平台，在距离运转层平台外边缘800mm处搭设双排脚手架操作平台，搭设总高度16m，架体宽度为1000mm，立杆纵向间距1500mm，步距1800mm，设置三层操作平台。为确保运转层平台施工过程中能有足够的操作面和安全性，在平台内洞口满铺胶合板，对于Ⅰ~Ⅱ轴和Ⅳ~Ⅴ轴之间洞口采用脚手钢管搭设，对于Ⅱ~Ⅳ轴之间洞口采用塔架搭设；出线小室处板底支撑由于部分可能坐落于洞口上，现场可采用在洞口上加设16号槽钢做为支撑或直接将钢管落入到下层平台。
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图1：结构支撑布置平面图
2.2支撑系统地基处理方法
本工程中Ⅰ~Ⅱ轴支撑脚手架部分坐落在-1.00m回填土上，由于长时间施工，导致回填土表面松散不密实，在搭设该处支撑脚手架时，应先将表面松散的回填土铲除，并用打夯机对回填土进行夯实，确保回填土压实系数不小于0.96。压实后在回填土表面浇筑200mm厚C15混凝土，边缘尺寸应超出基座边缘垂直投影面200mm（图1阴影部分）。脚手架搭设前，场地必须平整，脚手架立杆不能直接立放于混凝土面上，应在立杆底部放置钢垫板或塔架底座。为防止雨水浸泡，宜在外侧设置排水沟，排水沟宽度300mm、深度最小100mm，坡度为0.3%。Ⅱ~Ⅳ轴处支撑脚手架位于循环水坑内，由于循环水坑底板上设有较多的排水沟和支墩，脚手钢管可以直接坐落在循环水坑底板、排水沟底和支墩上。Ⅳ~Ⅵ轴处支撑脚手架坐落于出线小室+7.17m和+8.47m平台板上，由于该处板厚只有600mm，为确保其受力均匀传递至地面上，该处各标高层板底塔架支撑均不得拆除，待基座运转层平台底部支撑拆除时一并拆除。
2.3支撑脚手架（塔架）搭设及拆除
支撑系统搭设时，钢管和塔架纵横向间距按照图1尺寸施工，步距按照图2所示搭设，并确保相互连通。搭设过程中应对支撑架进行抱柱加固，增加脚手架的整体稳定性。
支撑架立杆接头采用对接扣件连接，底部立杆必须采用不同长度的钢管，两个相邻立杆接头不应设在同步同跨内，两相邻立杆接头在高度方向错开的距离不应小于500mm，各接头中心距最近主节点的距离不宜大于步距的1/3；纵向扫地杆应采用直角扣件固定在距底座不大于200mm处的立杆上，标高变化处的扫地杆距离可适当提高，但不得大于500mm；纵向水平杆应设于横向水平杆之下，宜在立杆的内侧，钢管的长度不宜小于3跨，并不小于6.0m；纵向水平杆的对接扣件应交错布置：两根相邻纵向水平杆的接头不宜设置在同步或同跨内；不同步或不同跨两个相邻接头在水平方向错开的距离不应小于500mm；各接头中心至最近主节点的距离不宜大于纵距的1/3；支撑架必须设置剪刀撑，当立杆纵、横向间距为0.4m×0.4m~0.6m×0.6m时，在架体外侧周边及纵、横向每3m~3.2m应由底至顶设置连续竖向剪刀撑，剪刀撑宽度应为3m~3.2m；在竖向剪刀撑顶部交点平面应设置水平剪刀撑，水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不宜超过6m，剪刀撑宽度应为3m~5m；竖向剪刀撑斜杆与地面的倾角为45°~60°，水平剪刀撑与支架纵、横向夹角为45°~60°；可调顶撑和可调底座调节杆长度不宜超过300mm，插入立杆内的高度不得小于150mm。
支撑脚手架（塔架）拆除时，混凝土同条件试块强度必须达到100%设计强度，且必须达到28天养护期后方可拆除梁底或板底支撑脚手架。拆除前应先清除脚手架上杂物及地面障碍物；同时检查板或梁上洞口模板是否松动，若松动则应先将洞口模板拆除后再拆除底部支撑脚手架。拆除顺序应按照“后搭设的部件先拆，先搭设的部件后拆”的原则进行，严禁采用推倒或拉倒的拆除做法；同时，应逐层由上而下进行，严禁上下层同时作业；支撑架拆除前，应先松动顶撑和底座，慢慢的将底模系统拆除（包括胶合板、次龙骨和主龙骨等），拆除胶合板时人应站在所拆除的胶合板覆盖外围；剪刀撑、拉杆不得一次性全部拆除，要求杆件拆到哪一层，剪刀撑、拉杆拆到哪一层。拆除脚手架宜一步一清，分段拆除时高差不应大于2步距，如必须拆除大于2步距的分段脚手架时，应采取临时加固措施。
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图2：1-1剖面图
2.4双排操作架搭设及拆除
在距离运转层平台外边缘800mm处设置双排操作架，主要用于平台外侧钢筋绑扎、预埋件安装和模板支设及拆除等作业。双排操作架坐落于厂房+7.20m平台上，其立杆纵向间距1500mm，横向间距1000mm，步距1800mm，共设置两层操作平台。
若操作架搭设时与框架柱相冲突，操作架可断开，但应进行抱柱加固，应沿架体高度间距1800mm设置一道，加固方法为：在框架柱每个混凝土面上设置一根水平钢管，钢管紧贴混凝土面，且用扣件连接成整体，水平杆与操作架的小横杆相连接形成整体。
3.结语
本项目的汽轮机厂房发电机基座运转层已施工完成，在质量、安全、进度等方面均取得较好成果，有效证明了这一施工方法比较科学、合理，具有较强的可操作性，对后续汽轮机厂房及类似工程施工具有一定的借鉴和参考作用。
参考文献
[1]GB 50204-2011，混凝土结构工程施工质量验收规范。
[2]GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范。
[3]JGJ 130-2011，建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范。
[4]建筑施工手册（第四版），中国建筑工业出版社，2003。
论文作者:王磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年21期
论文发表时间:2020/2/27
标签：脚手架论文; 基座论文; 剪刀论文; 平台论文; 钢管论文; 洞口论文; 立杆论文; 《建筑学研究前沿》2019年21期论文;