詹煜龍
(中建二局核電建設(shè)分公司,廣東省深圳市, 518005)
臺山核電廠一期工程位于臺山市赤溪鎮(zhèn)腰古村,距臺山市約44.5 km。工程所在地屬亞熱帶海洋性氣候,年降雨量大,地下構(gòu)筑物多,因此防水工程尤為關(guān)鍵,其施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響核電生產(chǎn)的正常進行。
臺山核電廠采用的是第3代歐洲壓水堆(European pressurized-water reactor,EPR)技術(shù),核島工程主要由反應(yīng)堆廠房(HR)、安全廠房(HL)、燃料廠房(HK)、核輔助廠房(HNX)、廢物處理廠房(HQ)、應(yīng)急柴油發(fā)電機房(HD)和進出廠房(HW)等組成,如圖1所示(圖中未含應(yīng)急柴油發(fā)電機房HD)。其中,以反應(yīng)堆廠房為中心,4個安全廠房和燃料廠房圍繞一周形成一個“十”字形。
本工程主要為聚氯乙烯(polyvinylchloride,PVC)薄膜防水,采用的材料為Alkorplan35036 PVC防水卷材、Alkorplan35020 PVC保護膜和抗?jié)B透土工織物(無紡布)。其中無紡布起滑動層和保護層作用,要求表面的最小質(zhì)量為700 g/m2,可以抵抗10 kN的張、拉力,防水卷材和保護膜的規(guī)格如表1。
表1 防水卷材及保護膜規(guī)格Tab.1 Size of waterproof membrane and protective membrane
熟悉設(shè)計圖及技術(shù)規(guī)格書中對防水施工的具體要求。組織施工圖會審,解決設(shè)計圖及施工中可能出現(xiàn)的技術(shù)問題。根據(jù)設(shè)計圖要求,編制防水材料進場檢驗計劃,確定檢驗項目。繪制標準斷面詳圖及特殊部位節(jié)點施工圖。
工程需要配備防水工程師、防水工長,以及合適數(shù)量的防水工、混凝土工和測量放線工。
基層清理類設(shè)備機具應(yīng)準備掃帚、鋼絲刷、吸塵器等;測量放線類工具應(yīng)準備墨斗、卷尺等;防水施工類設(shè)備機具應(yīng)準備剪刀、單縫焊機、雙縫焊機、充氣焊縫檢測儀、真空檢測儀、電火花檢測儀、穩(wěn)壓電源等;安全類設(shè)備機具應(yīng)準備滅火器等。
本工程采用的防水系統(tǒng)主要施工流程如圖2。
其中,找平層表面不應(yīng)有尖的突出物,大于2 mm的突出物應(yīng)去掉;寬度大于1 mm的裂縫應(yīng)用薄的水泥漿填充;對于一般的情況,將找平層表面的油污、灰塵等異物用掃帚、拖把和空壓機徹底清理干凈。
防水系統(tǒng)層與層之間錯開1/3~1/2幅寬,立面內(nèi)層無紡布采用射釘加PVC墊片的方式將其固定在墻上,外層無紡布用50 mm厚泡沫板保護。所有基層陰陽角須做不小于30 mm的倒角。
卷材的連接采用熱風焊接,由自動熱風雙縫焊機形成雙焊縫,手持熱風焊槍形成單焊縫。另外,在卷材施工過程中會出現(xiàn)大量需要加強的點,例如焊縫交接處及漏點修補處等,均需要焊接補丁。補丁采用手持焊槍焊接,尺寸不小于150 mm×150 mm,且補丁周邊及基層卷材需削成剖口(如圖3),越平緩越佳,以便補丁焊接牢固。
雙焊縫采用充氣檢測法(如圖4),溫度在30℃以下時充入0.2 MPa氣壓,30℃以上時充入0.1 MPa氣壓,以4 min后氣壓下降不超過20%為合格。
單焊縫采用電梳法檢測,在焊縫一側(cè)預(yù)埋導(dǎo)線,待焊縫完成后用電火花檢測儀進行檢測(如圖5),若無火花穿透或報警為合格。該檢測方法可操作性不強,主要原因是預(yù)埋導(dǎo)線在焊縫完成后無法取出,且電火花難以觀察。實際檢測主要采用機械方法和目測,標準是有效焊縫寬度不小于50 mm,以不出現(xiàn)穿透性冷縫為宜。
補丁采用真空檢測儀檢測,將測試部位清理干凈,沿焊縫涂抹肥皂水,將真空罩罩于測試部位,開啟真空泵,真空表指針移動到200 Hg時關(guān)閉真空泵,觀察測試部位是否有氣泡,從而找出漏點。
防水材料具體鋪設(shè)方法依結(jié)構(gòu)的形狀而變。以各廠房為基本分區(qū),分別介紹各分區(qū)施工工藝、施工過程中遇到的一些問題和采取的解決方法。
4.1.1 廊道底板防水施工
預(yù)應(yīng)力廊道由半徑21.85~25.25 m的環(huán)形廊道和2個直線進出廊道組成,廊道底板寬3.400 m,環(huán)墻厚450 mm,如圖6所示。
廊道底板有25條外貼式止水帶與防水卷材焊接,以形成防水分區(qū)。在進入現(xiàn)場防水施工前,可先在車間進行這部分預(yù)制工作,采用如圖7所示的模具,將止水帶安放在模具上,卷材覆蓋其上,即可進行焊接。
為方便焊接,本工程預(yù)制時卷材下料寬為600 mm。由1人將卷材卷起托住,另1人持手持焊槍焊接。焊接時如有停頓,則會出現(xiàn)冷縫,因此采用2人輪換焊接的方法,保證焊接過程的連續(xù)。焊接成品如圖8,其中兩端預(yù)留的止水帶是在后續(xù)施工中翻到環(huán)墻立面的,所以在折起處還需進行處理,方法是先定好尺寸,將止水帶彎折點處的肋切去一部分,再將切斷的肋用焊刀連接,即形成1個90°的彎起,如圖9所示。
廊道底板防水卷材沿徑向呈扇形布置,保證焊縫都是直線型,有利于雙縫焊機行走。止水帶的定位尤其重要,因此卷材鋪設(shè)時先對止水帶的位置放好線,然后鋪設(shè)事先預(yù)制帶有止水帶的卷材,定好止水帶位置后再進行其他卷材的鋪設(shè)焊接。
雨天對防水施工的影響很大,尤其是對于標高較低的廊道部位。本工程在廊道底部集水坑的防水卷材施工完畢后,由于遇到雨天,積水不斷滲入防水卷材下層,水的浮力將防水層拱起,導(dǎo)致保護層砂漿無法施工。最終采取預(yù)埋1根水管于防水層底部,24 h不間斷抽水的方法才得以解決。因此在防水施工前,沿廊道1周設(shè)置合適數(shù)量的集水坑方便排水是非常重要的,對后續(xù)的環(huán)墻立面防水施工也非常有利。
4.1.2 廊道環(huán)墻防水施工
由于操作空間狹窄,墻體高度高,卷材寬且重,廊道環(huán)墻立面防水卷材與外貼式止水帶的焊接是施工的難點。經(jīng)過多次反復(fù)實踐,本工程采用的方法如下:
(1)將單幅卷材用大力夾緊鉗固定于環(huán)墻上口的中埋式止水帶;
(2)1人持焊槍進入卷材內(nèi)側(cè)走槍,1人在外側(cè)用壓輥壓實,先進行水平焊接,再進行豎向焊接;
(3)當水平焊縫達到離卷材邊200~300 mm時停止焊接,固定下一幅卷材,先將其與第1幅卷材用雙縫焊機連接,再重復(fù)第2步。
注意卷材與卷材之間的雙焊縫應(yīng)高出環(huán)墻上口不小于100 mm,以便在水平方向焊縫的延續(xù)。該方法的優(yōu)點是焊接速度快,焊縫質(zhì)量好,缺點是卷材內(nèi)側(cè)煙霧重,因此進入內(nèi)側(cè)持槍的人員要做好防護措施,謹防身體傷害。
待環(huán)墻立面一段卷材焊接完成后即進行立面與底板卷材的焊接。由于廊道整體形狀為環(huán)形且直徑大,底板卷材連成整體后翻起難度很大,因此采用平面搭接方法,即將立面卷材延伸到水平面,與底板卷材焊接,如圖10所示。
廊道環(huán)墻立面防水另一個需要注意的地方是提前進行陰角的預(yù)制。在1、4號安全廠房和燃料廠房有坑池與廊道外壁相連(圖11),緊貼廊道外壁的陰角是在回填混凝土后形成的,若回填混凝土后再進行陰角處理,則角點處無法處理,形成漏點,所以應(yīng)提前預(yù)制。由于預(yù)制時卷材是出廊道外墻平面的,焊接時沒有著力面,建議用模板制作與實際角度相同的陰角,焊接完成后取出。焊接該陰角難度大,需保證焊接質(zhì)量,且注意焊接成品的保護。
反應(yīng)堆廠房防水面積大,全部在水平面上,施工難度相對小。需要注意的是在施工組織設(shè)計時,盡量減少施工的分段,分段過多造成預(yù)留的接頭過多,焊接的工程量會很大。
預(yù)應(yīng)力廊道內(nèi)墻上口預(yù)留的卷材與反應(yīng)堆平面的卷材搭接。本工程在搭接的時候,考慮錯開T型接頭,預(yù)留的卷材是錯口的,這樣造成的結(jié)果是焊縫短且多,部分位置雙縫焊機無法行走,只能用手持焊槍焊接。建議卷材預(yù)留成齊口,這樣可以直接用雙縫焊機焊接,工程量小且焊縫質(zhì)量有保證,但需保證T型焊縫間距大于300 mm。
預(yù)應(yīng)力廊道外墻預(yù)留卷材與安全廠房、燃料廠房卷材搭接。安全廠房、燃料廠房的防水做法基本類似,主要是陰陽角的處理,圖12顯示了本工程在陰陽角上的基本做法。
另外一點就是卷材鋪法的轉(zhuǎn)換,廊道是環(huán)形的,而周邊廠房主要是矩形的,所以在與廊道外墻預(yù)留的卷材搭接時即可將弧形轉(zhuǎn)換成矩形,方便后續(xù)施工,如圖13所示。
本文對廣東臺山核電廠一期2號核島FCD前的地下防水工程進行了概述,其中的施工方法有可取之處,也有需要改進的地方。就目前已經(jīng)完成的部分來看,防水系統(tǒng)是完全有效的。核島地下防水工程由于廠房復(fù)雜,質(zhì)量要求高,工期緊,施工難度大,因此施工前要仔細做好準備工作,包括技術(shù)、材料、人工等方面,同時還要考慮天氣因素的影響。在實踐過程中,還要不斷改進和提高施工工藝和技術(shù),為后續(xù)的核島防水施工提供更好的實踐經(jīng)驗。
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