一种CAP1400核岛重型剪力墙钢筋笼模块施工支撑装置及方法与流程

本发明属于涉及三代核电厂装配式、模块化施工建造，具体涉及一种cap1400核岛重型剪力墙钢筋笼模块施工支撑装置及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、cap1400是我国研发的最新一代非能动大型先进压水堆核电机组。为满足地震及极端事故工况下的结构安全性要求，cap1400核岛厂房采用重型钢筋混凝土剪力墙结构来承受巨大的设计荷载。相较于常规剪力墙(墙厚200～300mm，每侧各布置一层钢筋网)，重型剪力墙的结构设计参数大幅增加，墙厚可达1000～1200mm，每侧布置有两层以上的钢筋网，剪力墙钢筋笼工程量大幅增加。

3、为提高重型剪力墙钢筋绑扎的施工效率及质量、降低现场施工人员劳动强度及施工风险，传统人工逐根定位绑扎的方式正在被钢筋笼模块化施工工法所逐步代替。模块化施工中，首先在工厂制作钢筋笼模块，运输至施工现场后，使用吊车将钢筋笼模块吊至安装位置，通过钢筋套筒将钢筋笼主筋与周围已施工墙体的主筋进行连接。发明人发现，目前的施工方法中存在以下问题：由于钢筋笼模块在主筋连接完成之前缺少自稳能力，为防止钢筋笼模块发生失稳，需要使用吊车将钢筋笼模块长时间吊起，直至主筋完全连接完成后，方可进行吊车摘勾作业。对于重型钢筋笼模块，由于其主筋数量多、连接接头众多，因此钢筋套筒的安装时间较长，导致吊车占用时间长，大大降低了现场吊车的使用效率，造成同时期内其它需要吊车辅助作业的工序均无法正常开展，极大影响了钢筋笼模块化施工工法对于整体施工效率提升的幅度。另外，由于吊车占用时间长，导致吊车台班费大幅增加，钢筋笼模块化施工的整体经济性变差。

4、目前，有关剪力墙钢筋笼模块化施工过程中的支撑装置及方法的专利研究及申请还没有。专利公布号cn 113732216 a提出了一种异形钢筋笼支撑装置及施工方法，支撑装置包括支撑圈、驱动机构、行走机构、举升机构和行走导轨，主要用于解决灌注桩圆形钢筋笼中存在异形箍筋时的焊接问题。专利公布号cn 112359836a提出了一种大直径桩基钢筋笼支撑装置及施工方法，包括成闭合状态的支撑架，沿支撑架周向阵列多个支撑件，主要为大直径灌注桩圆形钢筋笼的连接提供竖向支撑。上述的两个专利均是用于灌注桩圆形钢筋笼的生产及安装，无法解决核岛重型剪力墙片状钢筋笼模块在安装过程中缺少自稳能力，占用吊车时间长的问题。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种cap1400核岛重型剪力墙钢筋笼模块施工支撑装置及方法，能够增加钢筋笼模块的侧向稳定性，降低施工风险，缩短吊车占用时间，提高钢筋笼模块化施工的整体效率及经济性。

2、为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

3、一种cap1400核岛重型剪力墙钢筋笼模块施工支撑装置，包括侧向稳定支架，所述侧向稳定支架设置在钢筋笼模块的两侧；所述侧向稳定支架包括钢筋夹具、平面桁架、水平连杆，所述平面桁架设置两个，两个平面桁架之间设置水平连杆，所述平面桁架的顶部设置钢筋夹具；

4、所述平面桁架包括第一立杆、第二立杆、斜立杆、水平腹杆、斜腹杆及固定螺栓安装孔；所述第一立杆位于靠近钢筋笼模块的一侧，所述第二立杆位于远离钢筋笼模块的一侧；所述第二立杆的上部设置斜立杆，所述第一立杆、第二立杆及斜立杆之间设置水平腹杆和斜腹杆。

5、进一步的，所述固定螺栓安装孔设置在第一立杆和第二立杆上，所述第一立杆和第二立杆上的固定螺栓安装孔位置对正；所述固定螺栓安装孔内穿过固定螺栓。

6、进一步的，所述侧向稳定支架通过固定螺栓固定在已施工剪力墙上，所述固定螺栓穿过侧向稳定支架上的固定螺栓安装孔，旋拧进已施工剪力墙上的预埋螺栓套筒内。

7、进一步的，所述固定螺栓的两端设置螺纹，中部不设置螺纹；所述固定螺栓设置在预埋螺栓套筒一端的螺纹设置长度小于设置在侧向稳定支架一端的螺纹设置长度；所述固定螺栓在侧向稳定支架内的一端设置固定螺母。

8、进一步的，所述钢筋夹具包括第一夹片、第二夹片、夹具螺柱、夹具螺母、夹具撑杆及夹具穿孔。

9、进一步的，所述第一夹片和第二夹片的两端为平直段，中部为圆弧段；所述第一夹片的平直段上设置夹具穿孔；所述第二夹片的圆弧段上设置夹具撑杆，所述夹具撑杆与平面桁架连接。

10、进一步的，所述第二夹片的平直段内侧设置夹具螺栓，所述夹具螺栓的位置与夹具穿孔的位置对正。

11、进一步的，所述夹具螺栓穿过夹具穿孔，所述夹具螺栓的端部设置夹具螺母，所述夹具螺母的底部与第一夹片平直段的外侧接触。

12、进一步的，所述第二立杆和斜立杆焊接，所述水平腹杆和斜腹杆交替设置在第一立杆、第二立杆及斜立杆之间。

13、一种cap1400核岛重型剪力墙钢筋笼模块施工支撑装置的安装方法，包括以下步骤：

14、s1、安装预埋螺栓套筒：在下面一层剪力墙施工时，根据图纸定位信息，将预埋螺栓套筒安装在规定位置，预埋螺栓套筒外表面与剪力墙外边保持平齐；

15、s2、安装侧向稳定支架：待已施工剪力墙混凝土强度达到设计标准后，首先安装墙体一侧的侧向稳定支架；安装每个侧向稳定支架时，首先将侧向稳定支架吊至设计位置，然后将四颗固定螺栓穿过侧向稳定支架上的固定螺栓安装孔，旋拧进预埋螺栓套筒之中，之后再将固定螺母旋拧在固定螺栓之上，通过拧紧固定螺母向侧向稳定支架施加夹紧力；

16、s3、吊装钢筋笼模块：使用吊车将钢筋笼模块吊装至设计位置，与已施工剪力墙上预留钢筋进行对准，以确保钢筋笼模块的安装精度；

17、s4、连接钢筋笼模块与钢筋夹具：将钢筋夹具位置处的竖向主筋微调至第一夹片和第二夹片间的圆弧段，将第一夹片安装至第二夹片之上，第二夹片上的夹具螺柱穿过第一夹片上对应的夹具穿孔，夹具螺柱上的螺纹露出在第一夹片的外侧；之后将夹具螺母旋拧在夹具螺柱之上，通过拧紧夹具螺母向第一夹片和第二夹片施加夹紧力，用以牢固夹持竖向主筋；按照上述方法依次将钢筋笼模块与钢筋夹具进行连接；

18、s5、安装另一侧侧向稳定支架：按照s2中的方法将另一侧的侧向稳定支架安装于已施工剪力墙之上；

19、s6、另一侧侧向稳定支架钢筋夹具与钢筋笼模块的连接：待另一侧的侧向稳定支架已牢固安装在已施工剪力墙上之后，按照s4中的方法将另一侧侧向稳定支架上的钢筋夹具与钢筋笼模块中的主筋进行连接；

20、s7、吊车摘勾及安装钢筋连接套筒：待侧向稳定支架与已施工剪力墙间、钢筋夹具与钢筋笼模块间的所有连接均已完成后，吊车可以从钢筋笼模块上进行摘勾作业；此时钢筋笼模块由侧向稳定支架牢固固定在已施工剪力墙之上；摘勾后，在钢筋笼模块主筋和已施工剪力墙上预留钢筋之间，采用钢筋连接套筒进行连接；待钢筋连接完成后，即可开展下一步安装模板及浇筑混凝土的工作。

21、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

22、1、本发明通过在已施工墙体上安装侧向稳定支架，能够限制重型剪力墙钢筋笼模块发生侧向位移，消除其发生侧向倾倒失稳破坏的安全风险；使得吊车在钢筋笼模块吊装就位后就可以直接摘勾，解决了目前钢筋笼模块化施工中吊车占用时间长，施工经济性差的问题。

23、2、本发明的侧向稳定支架为钢制空间桁架结构，具有很大的侧向刚度，在钢筋笼模块倾倒侧压力作用下的变形很小，能够满足支撑安全性要求。

24、3、本发明设置固定螺栓，单个侧向稳定支架通过固定螺栓与已施工剪力墙进行连接，不但可以承受钢筋笼模块的自重荷载，还可以承受钢筋笼侧向倾倒荷载产生的水平推力及倾覆弯矩。

25、4、本发明的安装方法可快速安装侧向横移支架，操作简单，可确保安装过程中的稳定性，提高了安装效率，保证了人员安全；将侧向稳定支架布置在钢筋笼模块两侧，用以限制钢筋笼模块在吊车摘勾后产生侧向位移，消除发生倾倒失稳的风险。