淺談核島鋼襯里穹頂拼裝技術(shù)工藝

廖永雄

中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東火電工程有限公司 廣東廣州 510700

廣西防城港核電廠二期“華龍一號(hào)”是我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)，是中國(guó)自主創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新的成果。防城港3號(hào)機(jī)組穹頂是一個(gè)直徑為45米、高13.6米、由70塊壁板組成的雙曲面半球體，其內(nèi)部設(shè)置有安全系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，自重220多噸，加上穹頂內(nèi)諸多安裝管道及鋼索等吊具，其起吊總重達(dá)260.45噸。

1 穹頂現(xiàn)場(chǎng)拼裝場(chǎng)地布置

穹頂現(xiàn)場(chǎng)拼裝，顧名思義，就是按圖紙要求，將整個(gè)穹頂分成四層，每一層在車間預(yù)制成單塊板，第一層26塊、第二層26塊、第三層13塊、第四層5塊。后續(xù)將每層單塊板運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)組合拼裝。然后用2000t履帶吊將穹頂整體吊裝與筒體對(duì)接。

穹頂現(xiàn)場(chǎng)拼裝場(chǎng)地需要滿足以下幾個(gè)要求：1、能夠滿足穹頂直徑大小的區(qū)域。2、能夠在穹頂整體吊裝時(shí)吊車的扒桿起吊范圍。3、能夠滿足穹頂單塊板吊車站位要求。因此，在靠近穹頂就位區(qū)域劃出一塊直徑不小于50米的場(chǎng)地，因拼裝場(chǎng)地受限，局部以鋼支墩平臺(tái)支撐。為避免無關(guān)人員進(jìn)入造成安全隱患，穹頂拼裝場(chǎng)地四周用市政圍欄圍閉。將穹頂拼裝場(chǎng)10米范圍內(nèi)地面厚化，滿足單塊板運(yùn)輸、吊裝時(shí)吊車站位要求。如局部場(chǎng)地?zé)o法使用汽車吊吊裝的，可以利用附近土建施工塔吊配合。

2 支墩施工

在穹頂拼裝場(chǎng)地布置52個(gè)支墩，布置在R=22.5m的圓周上。每塊穹頂板支撐在三個(gè)支墩上，以利于穹頂板的組對(duì)、焊接。（因?qū)嶋H場(chǎng)地不是一整塊平地，部分局部是斜坡基坑。因此根據(jù)實(shí)際情況，在鋼支墩平臺(tái)上布置鋼結(jié)構(gòu)支墩，在水泥結(jié)構(gòu)平臺(tái)上布置水泥支墩。所有支墩的標(biāo)高一致，偏差不超過3mm）。穹頂整體拼裝完成后要將腳手架全部拆除，穹頂所有重量將支撐在52個(gè)支墩上。

3 穹頂拼裝腳手架搭設(shè)

穹頂拼裝腳手架的作用包括：1、穹頂縱縫、環(huán)縫的拼裝施工需要。2、穹頂板的部分支撐承重。穹頂每一層的拼裝均需提前鋪設(shè)腳手架。每一層的腳手架鋪設(shè)流程如下：

測(cè)量定位立桿縱、橫向掃地桿立桿橫桿斜撐桿鋪設(shè)跳板設(shè)置擋腳板設(shè)置防護(hù)欄桿。

以穹頂一層的腳手架為例說明，根據(jù)第一層穹頂板的布置位置，在第一層與第二層穹頂板環(huán)縫下方2米以下搭設(shè)寬1.5米的腳手架平臺(tái)，以滿足環(huán)縫組對(duì)、焊接施工。同時(shí)在第一層的每條縱縫位置搭設(shè)可操作腳手架，以滿足縱縫組對(duì)、焊接施工。

架子搭設(shè)前需將穹頂?shù)哪_手架的內(nèi)、外圈半徑確定出來，并測(cè)量放線，畫出腳手架的布置位置。并定出腳手架的標(biāo)高位置，施工中腳手架不能超出所在的標(biāo)高位置，以免架子管太高與穹頂板相碰無法就位。

4 頂撐及木楔布置

頂撐的作用是在穹頂板組對(duì)時(shí)調(diào)節(jié)每一層穹頂?shù)陌霃?、?biāo)高。在腳手架與平臺(tái)搭設(shè)完成后，重新復(fù)核架子管的半徑、標(biāo)高，計(jì)算出架子管頂部到穹頂板間的距離，留出頂撐及木楔的間距。如架子的標(biāo)高達(dá)不到要求，則割短或加長(zhǎng)架子管。按照穹頂所在位置的斜度加工木楔。在每層穹頂板吊裝前安裝頂撐及木楔，頂撐插入架子管頂部孔內(nèi)，并用鐵絲將可調(diào)節(jié)頂撐和木楔牢固固定。

5 穹頂單塊板吊裝

以第一層穹頂板吊裝為例，通過測(cè)量放線，定出穹頂板的拼裝角度線，將拼裝角度線畫在支墩上。將穹頂單塊板從車間用平板車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)穹頂拼裝場(chǎng)地。用75t汽車吊吊起單塊板，通過翻身、擺扒桿、就位至相應(yīng)位置。因每一塊板左側(cè)均有50mm預(yù)留量，第一塊穹頂板對(duì)齊就位角度線，后續(xù)吊裝第二塊板的右側(cè)搭在第一塊板的左側(cè)上方，將每一塊的穹頂板逆時(shí)針方向逐一吊裝，形成一圈。每塊板右側(cè)均對(duì)齊拼裝角度線。穹頂板貼合在調(diào)節(jié)頂撐木楔上，對(duì)穹頂板作支撐。

6 穹頂板組對(duì)

當(dāng)?shù)谝粚铀旭讽攩螇K板全部吊裝就位后，進(jìn)行穹頂板的組對(duì)。第一層共26塊穹頂板，共需焊接26條縱縫。測(cè)量第一層穹頂下口內(nèi)半徑R=22500mm范圍內(nèi)，上口內(nèi)半徑R=19772.8mm范圍內(nèi)。上口內(nèi)側(cè)標(biāo)高在6.0165m、角度線符合圖紙要求。預(yù)留兩道伸縮外，將其他穹頂板縱縫重合的余量板切除。打磨、組對(duì)坡口滿足要求后焊接24條縱縫。在焊接前加固工裝，有利于焊接防變形。待24條縱縫焊接完畢后，重新復(fù)測(cè)上口、下口半徑；標(biāo)高等參數(shù)，并測(cè)量下口周長(zhǎng)與第九層筒體周長(zhǎng)偏差不超過20mm。確保焊后整體尺寸在范圍內(nèi)。最后進(jìn)行2條伸縮縫的組對(duì)和焊接工作。伸縮縫焊接完成后進(jìn)行焊縫的無損檢測(cè)，合格后進(jìn)行環(huán)向角鋼的組對(duì)、焊接。

重新復(fù)測(cè)第一層穹頂板的半徑、標(biāo)高等參數(shù)，在第一層穹頂上口放出第二層穹頂板的就位角度線，在相應(yīng)標(biāo)高處焊接定位擋板。搭設(shè)第二層穹頂板拼裝用的腳手架及通道平臺(tái)，安裝頂撐及木楔。分塊吊裝第二層穹頂板，第二層板的下口搭在第一層穹頂板的上口，沒余量側(cè)搭在有余量側(cè)的上方，對(duì)齊就位角度線，穹頂板重量落在頂撐木楔上。當(dāng)?shù)诙铀旭讽攩螇K板全部吊裝就位后，進(jìn)行穹頂板的組對(duì)。相應(yīng)的測(cè)量第二層的半徑、標(biāo)高、角度線等參數(shù)符合要求，預(yù)留兩道伸縮外，將其他穹頂板縱縫重合的余量板切除。打磨、組對(duì)坡口滿足要求后焊接24條縱縫。縱縫焊接完成后進(jìn)行第一層和第二層環(huán)縫的組對(duì)。以第二層下口為基準(zhǔn)，切割第一層穹頂板的上口余量。利用間隙板調(diào)整焊縫間隙，組對(duì)、點(diǎn)焊、焊接第一層與第二層之間環(huán)縫（留伸縮縫處1.5米處不焊）。測(cè)量半徑、標(biāo)高合格后進(jìn)行伸縮縫余量切割，組對(duì)伸縮縫。完成所有伸縮縫、縱縫焊接。按此方法完成后續(xù)第三層、第四層的穹頂板組對(duì)、焊接。

穹頂現(xiàn)場(chǎng)拼裝工期長(zhǎng)，質(zhì)量要求高，施工邏輯環(huán)環(huán)相扣。以上從技術(shù)視角提供了拼裝的相關(guān)工藝、施工要點(diǎn)。為今后施工提供有用借鑒。