“華龍一號”底板鋼襯里焊接難點分析與改進

胥文彪 張棟 李峰

中核工程咨詢有限公司福建分公司 福建福州 350015

此文章主要描述福清五號機組鋼襯里底板安裝過程、施工問題的分析和合理化的改進措施，對底板鋼襯里的安裝焊接質量的提高有較大的作用，更好地做好“華龍一號”質量、打造一流的核電品牌。

1 工程概況

底板鋼襯里標高位于-9.580m--7.800m，由半徑為22.8m的圓形（標高-7.800m），圓形中心有邊長15m的正六邊形下凹區(qū)（標高為-9.400m），以及邊緣四處地坑（標高為-9.580m）構成，其中包括支撐系統(tǒng)、地坑不銹鋼貫穿件（δ=20mm）、底板（δ=6mm）、底板外環(huán)加強板（δ=30mm）。

2 鋼襯里底板安裝流程

每一施工段的安裝工藝流程：埋件復測、清理→測量放線→角鋼底肋定位放線→角鋼底肋支撐板、角鋼底肋安裝→混凝土澆筑及面層抹平→測量放線→鋼襯里底板定位放線→鋼襯里底板安裝→鋼襯里底板調整、固定→焊接→焊縫檢測、底板檢查[1]。

2.1 鋼襯里底板支撐系統(tǒng)施工流程

埋件復測→測量放線→角鋼底肋定位放線→角鋼底肋支撐板安裝→角鋼底肋安裝→焊接→混凝土澆筑及面層抹平（與角鋼底肋上表面平齊）

（1）埋件復測、清理。混凝土澆筑后，對埋件進行復測和清理，檢查其位置是否存在超出使用要求，對被混凝土覆蓋的埋件進行清理，以便后續(xù)的定位放線和支撐系統(tǒng)焊接工作的開展。

（2）測量放線、角鋼底肋定位放線。對鋼襯里墊板的中心坐標、十字線、標高控制線重新進行復測或測量，確定基準線是正確并清晰可用。根據(jù)基準線，將底肋定位線標記在底板混凝土面上，標高控制線標記在提前點焊固定在埋件上的豎直鋼筋或鋼板上，豎直鋼筋或鋼板沿定位線每間隔3-4m布置一處。

（3）角鋼底肋安裝和混凝土澆筑。角鋼底肋安裝時切忌固定后立刻施焊，為保證底肋的安裝精度、水平度，角鋼底肋全部安裝后或局部安裝后進行整體平整度和水平度的復查，檢查無誤后方可進行焊接。角鋼底肋焊接完成后二次檢查和調整，確保角鋼底肋安裝位置準確無誤，隨后進行混凝土前的場地清理和混凝土澆筑工作，在混凝土澆筑過程，避免出現(xiàn)重物碰撞、重擊角鋼底肋。

2.2 底板安裝的施工流程

（1）外環(huán)帶預拼裝。五號機組底板外環(huán)板屬于“L”型接頭（30mm加強板與6mm的底板水平板相連），外環(huán)帶共分為12塊等弧長的單體構件，其對接焊縫RT檢測合格后，吊裝就位至-7.8m，然后進行后澆區(qū)（25°、145°、265°）剩余焊縫的焊接工作和無損檢測工作。

（2）底板安裝、調整、固定。相鄰兩塊板安裝就位后對其整體進行找平后，控制其平整度公差5mm/2m，利用馬板進行臨時固定，并進行焊縫點焊[2]。

（3）底板焊接。無論底板安裝的打底焊接，還是底板安裝的最終焊接，所有的焊接操作應按照對應的 焊接工藝規(guī)程要求（電流、電壓、焊接速率等參數(shù)要求）進行，且避免在惡劣的氣候條件下 進行室外作業(yè)，當環(huán)境溫度低于-10℃，焊件溫度低于+5℃、環(huán)境濕度超過90%、風力大于8m/s 時均禁止施焊，待焊坡口表面必須保持干燥，不得在潮濕面上施焊，且焊縫要適當冷卻，以免由于內應力引起的裂紋。

（4）中央下凹區(qū)和地坑壁板安裝。壁板安裝時先安裝靠角的折彎板，后安裝平整的立板。在壁板安裝時使用墊板作為襯板支撐壁板的底部，控制壁板的底部標高和水平度，邊安裝邊固定，最后一塊壁板根據(jù)安裝尺寸和焊縫間隙要求進行二次切割、安裝。

3 主要施工過程問題描述與改進

3.1 底板加強板“L”型結構焊縫位置優(yōu)化

（1）問題描述。在5RC模塊一加腋區(qū)水平段構件安裝過程中，加厚板拼接焊縫錯差布置，出現(xiàn)了豎板位置的水平拼接縫無法焊接和實施超聲波檢測。同理，底板加強板也屬于“L”型結構，如果此處焊縫布置不合理，就會影響后續(xù)的焊接操作和RT檢測工作。

（2）原因分析。圖紙中未對該處的拼接焊縫型式設置，施工單位在對每個構件連接接頭設置時未考慮到此處焊縫的干涉。底板加腋區(qū)安裝過程中發(fā)現(xiàn)此處接頭型式對后續(xù)的焊接和檢測的影響，所以在底板外環(huán)板制作過程中已經(jīng)考慮了該問題。

（3）改進措施。將“L”型豎直方向的板在構件末端處預留長度250mm左右（此處嚴格按照設計要求，焊縫間距保證200mm的要求），待現(xiàn)場完成水平板的檢測后再安裝500mm的豎直板。

3.2 焊縫坡口型式的優(yōu)化

（1）問題描述。模塊一加腋區(qū)豎直段坡口是在內測，在模塊一吊裝后環(huán)縫焊接時在安全殼外側清根，但由于土建的鋼筋干涉，操作空間受限，焊工在焊接和打磨過程中難度增大，影響焊縫的焊接質量。

（2）原因分析。未考慮到土建綁扎鋼筋后對模塊一下口與底板加強板環(huán)焊縫焊接操作空間的干涉。

（3）改進措施。建議在六號機組通過給設計發(fā)變更，將此處的接頭坡口形式變更為外坡口，在5RC內殼外面打底焊接里面清根蓋面，通過變更坡口方向的方法，可以有效解決鋼筋干涉和焊接操作空間受限的問題，更好地保證焊接質量。

3.3 底板焊縫間距不符合要求

（1）問題描述。①5RX 區(qū)域4個地坑底板焊縫（A1017、A1018、A1019、A1020車間焊縫）與地坑兩個壁板現(xiàn)場立縫間距為25mm、30mm、15mm、30mm，該類型焊縫共8處（4個地坑）；根據(jù)鋼襯里設計引用規(guī)范《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003，其中第8.2.2條文：“鋼板的拼接當采用對接焊縫時，縱橫兩方向的對接焊縫，可采用十字形交叉或T形交叉；當采用T形交叉時，一般將交叉點的距離控制在200mm以上”，以上焊縫均不滿足要求[3]。

（2）原因分析。①施工單位在5RC 鋼襯里底板焊縫排版時未充分考慮到水平和豎直兩個平面形成的焊縫交叉；②對該處節(jié)點形式理解為角接接頭；③五號機組不同標高上底板的安裝時機不一致，未綜合考慮與其它形成的焊縫交叉。

（3）改進措施。①鋼襯里底板制作方案審查時認真核對焊縫排版圖的焊縫間距。②不同標高上的底板在點焊組對后應該認真排查是否存在形成焊縫交叉間距不符合要求的情況[3]。

4 結論和建議

通過對華龍一號底板鋼襯里安裝過程介紹和重點、難點的原因分析，針對每一類型問題找到處理措施，探究出適用于底板鋼襯里安裝的最佳施工工序流程和合理化建議，安裝環(huán)節(jié)結合設計圖紙、施工方案、驗收標準等方面采取科學、合理的方法，最終有效地提高了底板鋼襯里的安裝質量。同時，本文很好的總結了底板安裝的各種問題，為后續(xù)機組的施工提供了經(jīng)驗和方法。