张磊磊+魏庆平+吴金岗

摘 要：一方面，以防连续倒塌控制和“结构延性”的设计概念为目标，结合模板设计规范的要求，对核岛大模板结构提出了多方面的设计控制要求，比如大模板结构体系应选择多次超静定结构、大模板高强拉杆采用设计强度值和大模板关键构件失效后的防连续倒塌控制；另一方面，从大模板施工管理的角度，对不同的影响因素进行了原因分析，并提出了有针对性的防治对策。

关键词：核电站；大模板；拉杆；混凝土

中图分类号：TU755.21 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.102

各种堆型核电站土建施工均广泛采用大模板工艺，通过组织流水施工有效进行墙体施工。大模板作业一般都被定性为高危作业，对大模板结构防连续倒塌设计方法的研究可提高大模板施工的安全性、优化大模板结构设计。

1 大模板设计

1.1 大模板结构体系

相对于静定结构而言，多次超静定结构在单个约束失效后，能在一定时间内继续维持结构的功能和整体性，为现场应急处理创造了条件。大模板配置数量和模数需要与建筑结构尺寸、流水施工安排和结构设计计算相配套，其中，大模板结构计算的准确、合理是预防大模板连续倒塌发生的关键。

大模板一般由面板、衬板、次龙骨、主龙骨、对拉螺杆和斜支撑组成 。大模板受力依次为混凝土侧压力→面板→衬板→次龙骨→主龙骨→拉杆、斜支撑。为了确保大模板不发生涨模，需按混凝土浇筑时模板的传力路径，分别对各个组成部件进行结构受力计算。下面重点对高强拉杆及其失效后的情况进行分析。

式（1）（2）中：γC为新浇筑混凝土重力密度，取24 kN/m3；t0为新浇筑混凝土初凝时间，h；β1为外加剂影响修正系数；β2为混凝土坍落度影响修正系数；V为混凝土浇筑控制速度，m/h；H为混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度；F为模板侧压力标准值。

考虑到倾倒混凝土时产生的水平荷载标准值F1，分别取荷载分项系数1.2和1.4，折减系数取为α，则作用于模板的总荷载设计值q为：

1.2 高强拉杆材料性能分析

高强拉杆在国外的应用比较广泛，不同国家对允许拉力值的要求不同，澳大利亚取1.6，美国和法国取2.0. 近年来，高强拉杆在国内施工中被广泛采用，但没有与其相关的标准规范。

1.3 关键构件失效后防连续坍塌模拟分析

由于高强拉杆受拉不出现明显的屈服阶段，所以，在复核高强拉杆受力时，需要预留足够的安全余量，在检查和验收基础上，还需要对失效情况进行分析。如果大模板涨模或爆模首先从一根拉杆处开始，则会演变为连锁破坏。在此前提下，如果能保证受力最大的一排拉杆中每一拉杆拉断后模板体系仍能保证整体的刚度、强度和稳定性，则设计的大模板体系是比较安全、可靠的。大模板在接近模板底部处受力最大，复核受力最大位置按模板底部第1排和第2排的拉杆考虑。

如果底部第一排拉杆中的某一根拉杆受力超负荷被拉断，则此处主龙骨验算按三不等跨梁计算。在保证主龙骨强度和挠度的情况下，次龙骨和面板的强度、刚度和稳定性可得到保障，但一旦底部某一拉杆失效，则原先由其所承受荷载将会转移给周边拉杆，并重新达到平衡。拉杆受力需满足：

式（4）中：LH为拉杆水平间距；LV为拉杆竖向间距；LB为次龙骨底部悬挑长度。

如果底部第二排拉杆中一根拉杆受力超负荷被拉断，则此处的主龙骨验算与上述情况一致。在保证主龙骨强度和挠度的情况下，次龙骨和面板的强度、刚度和稳定性可得到保障的，但一旦此拉杆失效，则原先由其所承受荷载将会转移给周边拉杆，并重新达到平衡。则拉杆受力需满足：

综上所述，高强拉杆需确保：

2 大模板连续倒塌的解决办法

2.1 采购和加工控制

严格控制模板公司的代工产品的加工质量。必须保证大模板组装的所有偏差控制在允许范围内，实行班组自检、加工厂出厂检验制度。

2.2 人员交底和培训

模板作业培训和交底要特别对模板间的连接方式、拉杆布置间距和混凝土浇筑速度等有明确说明。为了控制浇筑速度，可配备测距仪、测量标杆或对振捣棒进行标识，采取多点均匀下料，并对每个下料点混凝土量进行计时控制等方法。

2.3 大模板支设的检查和验收

由于模板根部容易发生涨模或漏浆，为了增大大模板底部的强度，最下部一排拉杆距离底部应为200～300 mm，同时，大模板的斜支撑应支撑到最底部的一排钢龙骨上。设计大模板时，必须确保设计的拼缝（墙体间、阴阳角处、异形模板）连接有较好的整体性，现场施工时必须按大模板的拼缝设计和施工要求执行，不应在现场配模。

3 结束语

本文对大模板防连续倒塌进行了系统的研究和分析，对预防大模板连续倒塌的效果比较明显，且多增加的投资额较少，具有很好的社会效益。

参考文献

[1]赵挺生，丁丽萍，唐菁菁，等.模板工程防倒塌设计与管理现状[J].土木工程与管理学报，2011，28（3）：107-111.

〔编辑：张思楠〕