某核電站高精度“T”形埋件施工技術優(yōu)化應用

杜賢炳

【摘?要】核電工程建設奉行“高標準、嚴要求”的管理理念。在電氣廠房、安全廠房、核輔助廠房等結構施工中需要安裝精度較高的“T”形埋件，“T”形埋件安裝平整度要求為1?mm/m，總長平整度不超過4?mm，標高誤差為±5?mm。埋件安裝精度的高標準，也對埋件本體的加工制作提出了更高的要求。埋件焊接、運輸和吊裝時可能給埋件造成外力的作用導致埋件變形，造成埋件的自身制作精度超差。因此，現(xiàn)場采取一系列相關措施控制預埋件精度以滿足后續(xù)施工需求。文章主要闡述“T”形埋件的加工制作、施工調(diào)節(jié)工裝、安裝調(diào)整、二次澆筑區(qū)預留、二次埋件加固、過程跟蹤調(diào)測、成品保護等方面的控制措施，并通過工藝的不斷研究改進，優(yōu)化施工工藝，從而提高“T”形埋件施工質(zhì)量，為核電領域高精度埋件安裝提供經(jīng)驗借鑒。

【關鍵詞】高精度;預埋件;精度控制;誤差

【中圖分類號】TM623?【文獻標識碼】A?【文章編號】1674-0688（2022）04-0044-03

0?引言

核電是一種安全、經(jīng)濟、清潔的能源。我國人口眾多，能源和環(huán)境問題十分突出，發(fā)展核能是解決我國能源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。為了提高公眾對核安全的信心，保證核電的安全發(fā)展，必須嚴格控制核電的建設質(zhì)量。核電工程施工過程中采用許多新技術和新工藝來提高其可靠性，這也對施工工藝提出了更高的標準和要求。在針對核電“T”形埋件施工技術難點開展研究，解決施工過程中遇到的各種問題，對施工工藝進行優(yōu)化革新，逐步形成我國具有自主知識產(chǎn)權的關鍵技術，從而達到保證安全、提高施工質(zhì)量的目的，助力核電高質(zhì)量發(fā)展。

1?“T”形埋件工程概況及施工難點

1.1?工程概況

某核電站在電氣廠房、安全廠房、核輔助廠房等區(qū)域各樓層標高安裝有施工精度要求較高的“T”形埋件。該埋件用于核電廠核島廠房主控室、儀控或電氣機柜安裝，此類機柜均為抗震I類物項，施工精度要求高。為了保證安置設備的可靠性與安全性，對“T”形埋件的平整度、垂直和平行于預埋件平面的預埋件中心位置允許誤差、預埋件平面內(nèi)角度允許誤差具有高精度的安裝要求。“T”形埋件分為“T1”形和“T2”形兩種，主要體現(xiàn)在埋件寬度的差異。

1.2?施工難點

“T”形預埋件主要施工難點為埋件平整度較高[1]，安裝平整度要求為1?mm/m，總長平整度不超過4?mm，標高誤差為±5?mm。并且，埋件為長條形，部分長度超過10?m，埋件兩兩一組，既要考慮單塊安裝精度，也要考慮相對誤差，在一定程度上加大了埋件的安裝難度。埋件的精度要求也對埋件的制作提出了更高的要求，埋件焊接、運輸及吊裝時可能給埋件造成外力的作用導致埋件變形，造成埋件的自身制作精度超差。因此，項目部從“T”形埋件加工到安裝采取了一系列措施保證其安裝精度符合設計要求。

2?“T”形埋件加工措施制定

當“T”形埋件較長時，對埋件進行分割制作，技術人員在相應加工計劃時，將長條形預埋件分成若干不大于1?m的小單元（例如：“T”形埋件為7.5?m，制訂計劃時設計為7塊1?m和1塊0.5?m），現(xiàn)場以若干個小單元拼接成一個完整的“T”形埋件，這樣就能消除埋件因尺寸大而產(chǎn)生的加工誤差，提高埋件的出廠精度。

當埋件的埋板切割完成后，要檢查其平整度，結合埋件的安裝精度要求，埋板的平整度應控制在“0”，即埋件不允許出現(xiàn)加工誤差，保證埋件的加工質(zhì)量。若埋板平整度由于加工過程中出現(xiàn)翹曲或原材料長時間存放產(chǎn)生了銹蝕而不符合要求，則需要對其進行打磨處理。

預埋件制作完成后，不宜在車間放置過長，宜加工一批，驗收一批，使用一批。長時間放置容易在其他預埋件制作時發(fā)生碰撞或被污染。為避免類似問題發(fā)生，主要采取以下措施。？譹？訛隔離：預埋件制作完成后，需放入專門的成品堆放區(qū)堆放，防止與其他預埋件發(fā)生碰撞或污染。碼放要求：預埋件碼放時，預埋件有油漆的一面應貼面放置，并“一”字形排開，不得堆積或兩層放置，避免埋件表面損傷而影響其精度。出場時間要求：預埋件出廠時間和現(xiàn)場安裝時間不能相差太久。生產(chǎn)一線的員工需結合現(xiàn)場進度和后臺預埋件制作進度，保證預埋件出廠時間與現(xiàn)場安裝時間吻合，預埋件出廠后第一時間進行運輸、吊裝、安裝等工序，減少不確定因素的產(chǎn)生。

3?“T”形埋件安裝方案制訂

3.1?“T”形埋件傳統(tǒng)安裝工藝

為了提高“T”形埋件的安裝精度，將埋件安裝成可調(diào)節(jié)精度的形式，可在其他工序施工時對埋件的誤差進行修正，確保其施工質(zhì)量。

3.1.1?安裝流程

安裝流程：預埋件加固支架的制作、安裝→預埋件初步就位→標高基準點的精度控制→預埋件精就位→驗收→混凝土澆筑時跟測及調(diào)整。

3.1.2?預埋件加固支架制作、安裝

支架制作：根據(jù)預埋件大小制作與之對應的簡易工裝。此簡易工裝由3個部分組成：1根HRB400/16鋼筋、2個螺絲、2個螺母。經(jīng)過對比分析，考慮選材的經(jīng)濟性，“T1”形預埋件選用鋼筋長度為120～150?mm，“T2”形預埋件選用鋼筋長度為220～250?mm，鋼筋不宜過長，鋼筋本身具有彈性，過長容易產(chǎn)生形變，從而影響埋件的安裝精度。鋼筋準備好后，鋼筋兩端焊接好螺母，焊縫應飽滿，焊點需牢靠，避免安裝過程中支架受外力造成焊接位置斷裂。

支架安裝：安裝支架時，相對應樓板上的鋼筋、物項（標準埋件、洞口盒子、套管等）均應安裝完成，施工縫清理完成。使“T”形預埋件安裝時處于一個相對靜態(tài)的環(huán)境，避免因過多的施工人員走動，或者物料吊運、物項調(diào)整造成相對移動而影響“T”形預埋件安裝誤差。

3.1.3?“T”形預埋件初步就位

“T”形預埋件型初步就位主要控制水平相對位置。就位前[2]，需對現(xiàn)場已有的測量線與圖紙進行核對。確認無誤后，開始排布已焊接完成的預埋件加固支架。預埋件長度一般不超過1?000?mm。每塊預埋件僅需設置2個支架。安裝前，預埋件底部需墊好木枋、木楔子，確保預埋件初步就位。

初步就位后，將預埋件與支架上的鋼筋焊接，連成一個整體，初步就位預埋件標高控制在±10?mm以內(nèi)，水平位置控制在±5?mm之內(nèi)。初步就位完成后，拆除下部墊的木枋、木楔子等輔助材料。

3.1.4?標高基準點的精度控制

前期工作：在得知該層有“T”形預埋件安裝時，測量人員應提前從水準點引測一標高到該平臺上，作為標高定位的基準點[3]。

標高基準點引測：標高的引測使用精密水準儀，因為儀器的i角對測量結果有影響，所以在施測之前，應先對儀器進行i角的檢校。i角的檢校方法是在相距50?m的位置設立2根銦鋼尺，儀器架設在兩尺中間位置，觀測出兩點高差h1;再將儀器架設在離后視銦鋼尺3?m的位置，觀測兩點間高差，觀測順序不變，測設出高差h2。

兩次高差差值：△=h1-h2，結合現(xiàn)場水準觀測距離短、前后視距差小的特點，檢查i角時將△控制在0.2?mm以內(nèi)，如超出范圍，則需要對i角進行檢校。檢校方法是以高差h1為基準，計算出第二次觀測前視的理論讀數(shù)。算出理論讀數(shù)后，先把測微器（GPM3）上的讀數(shù)調(diào)至理論讀數(shù)，使用撥針調(diào)節(jié)水準儀，使“十”字絲照準至理論刻度處，調(diào)整后進行復測檢查，直到符合i角的精度要求。

3.1.5?預埋件精就位

預埋件初步就位，測量基準點引測等工作完成后，準備對預埋件進行精確定位。為便于預埋件調(diào)整，預埋件位置就位后，需將支架與預埋件焊接一個整體，防止用螺栓對預埋件進行微調(diào)時因支架晃動影響預埋件精度。此外，預埋件是有若干的標準節(jié)組成的，預埋件接縫處可不進行結構連接，預埋件的定位偏差滿足設計要求即可[4]。

“T”形預埋件一般有2根預埋件并排在一起的，總體依據(jù)圖紙上對預埋件的精度要求控制。施工時需考慮兩排預埋件的相對位置，應將這兩排預埋件按照一個整體考慮。避免出現(xiàn)單個預埋件平整度符合要求，但出現(xiàn)相對標高超差的現(xiàn)象發(fā)生。

?“T”形預埋件主要分布在板頂，預埋件標高控制時，要考慮到模板的反彈性造成的誤差。具體方法：在預埋件上起幾個特征點（1?m?1個），控制預埋件的標高。架好水準儀，儀器周圍進行隔離，控制現(xiàn)場施工人員的來回走動，確保儀器穩(wěn)定。對好后視基準點的標高后，計算出前視的理論讀數(shù)，然后把尺立在特征點上，讀出實際讀數(shù)，與理論讀數(shù)對比，進行調(diào)整。調(diào)整時采用支架上已焊接好螺栓進行微調(diào)，調(diào)整好后進行固定，在調(diào)預埋件時，按照嚴格的誤差要求控制，最好按照“0”誤差控制。

精就位完成后進行復測，復測合格后組織相關單位進行驗收，并上報復測資料。等待驗收完成后，用安全防護帶建立隔離帶，避免現(xiàn)場施工人員直接踩在預埋件上而影響預埋件精度。

3.1.6?混凝土澆筑時跟測

混凝土澆筑時，混凝土振搗及人員走動可能對預埋件標高產(chǎn)生影響。為保證預埋件精度，在混凝土澆筑時安排測量人員進行跟測。對個別因施工造成標高不滿足要求時，在混凝土初凝前，可以用預埋件支架上的螺栓進行調(diào)整，以保證預埋件精度要求。同時，避免直接對埋件進行布料，也要避免從一側(cè)往另一側(cè)布料，導致埋件整體移位，應在埋件的左右兩側(cè)交替布料，確保埋件處于一個相對穩(wěn)定的環(huán)境，減少誤差的產(chǎn)生。

此種施工工藝的優(yōu)點：在混凝土澆筑過程中，可以邊澆筑混凝土邊調(diào)整埋件的標高和平整度，在混凝土澆筑過程中對埋件進行修正，減少誤差產(chǎn)生的可能性。

此種施工工藝的缺點：混凝土澆筑完成后凝結硬化產(chǎn)生的拉應力及樓板的微小沉降會對埋件的精度產(chǎn)生影響，而此時埋件已成型，無法調(diào)整，造成埋件超差，不符合設計要求。針對超差的埋件，現(xiàn)場通常采用打磨的方式進行處理。由于鋼板強度較高且設計時對埋件的厚度有具體要求，因此需要花費較多的時間進行精修打磨，并且要邊打磨邊進行復測，在一定程度上制約了現(xiàn)場的總體施工進展。因此，項目開展施工工藝攻關，采取一系列的措施保證“T”形埋件的施工質(zhì)量。

3.2?“T”形埋件留設二次澆筑區(qū)施工工藝

為了解決傳統(tǒng)安裝工藝的缺點，減少造成埋件偏位的影響因素，對施工工藝進行優(yōu)化，將“T”形埋件安裝區(qū)域留設成二次澆筑區(qū)域，后期采用灌漿的施工方法。留設二次澆筑區(qū)的施工工藝的流程與傳統(tǒng)工藝一樣，此種施工工藝的優(yōu)點是減少了混凝土的澆筑面積，從而減少樓板支撐體系的變形和沉降，將影響埋件不均勻沉降的因素降到最低。但是，此種施工方法仍然無法消除樓板沉降及混凝土應力對“T”形埋件安裝精度的影響。

3.2.1?具體實施流程

具體實施流程：①主體結構施工時，在樓板埋件安裝區(qū)域攔設鋼絲網(wǎng)模板，在混凝土終凝后拆除鋼絲網(wǎng)模板，并鑿毛處理。②按照傳統(tǒng)施工工藝安裝“T”形埋件，控制安裝精度，充分利用已澆筑完成的樓板混凝土結構設置牢固的支撐。采用無收縮灌漿料對整個二次澆筑區(qū)域進行灌漿施工，并跟測埋件的誤差，確保其施工精度。

3.2.2?施工注意事項

施工注意事項：①采用此施工方法一定要將二次澆筑區(qū)的施工縫清理干凈，保證二次澆筑區(qū)施工質(zhì)量，避免影響樓板的整體性能。②采用留設二次澆筑區(qū)的施工方法，需要在樓板下部設置樓板支撐，但灌漿料成本較高，增加了施工成本和施工難度。

3.3?“T”形埋件二次埋件施工工藝

為了徹底消除上述不確定因素對“T”形埋件精度的影響，對“T”形埋件施工工藝進一步優(yōu)化，結合現(xiàn)場實際情況及后續(xù)“T”形埋件的作用，對部分“T”形埋件的鋼板進行二次焊接，即將“T”形埋件分為兩個部分進行施工，第一部分隨主體結構同時施工，施工方法與傳統(tǒng)工藝一致。待埋件成型后，再進行第二部分的加工和焊接施工，這樣就將“T”形埋件的安裝誤差消除在施工過程中，保證“T”形埋件的安裝精度符合設計要求（如圖1所示）。

3.3.1?具體實施流程

具體實施流程：將原“T”形埋件的埋板厚度變?yōu)?0?mm，同時降低其安裝標高，其標高低于“T”形埋件標高50?mm，主體結構施工完成后在該埋件上二次焊接5?cm鋼板，對鋼板的標高進行精調(diào)，確保滿足安裝的精度要求。后續(xù)焊接就位、調(diào)整主要采用增加臨時螺母螺栓對埋件進行位置固定，然后通過調(diào)節(jié)螺母使埋板標高滿足設計要求，同時利用高精度水平尺控制平直度。埋板安裝時在側(cè)面進行臨時固定，標高及平整度均滿足要求后再進行點焊固定，核實其誤差是否符合安裝要求，若超差則進行打磨或更換新的鋼板進行處理，確認無誤后滿焊加固即完成。

3.3.2?施工注意事項

施工注意事項：后續(xù)焊接的埋板加工長度不應大于1?m，以免造成加工變形，并且有利于保證現(xiàn)場的焊接控制和焊接質(zhì)量[5]。焊接埋板前，應對原結構施工時埋件的標高進行復測，核實其標高是否合適，如存在偏差，則考慮增加或減少焊接埋板的厚度，建議返回車間進行處理更高效且精確。通過此種方式安裝“T”形埋件，提高了“T”形埋件安裝的平整度，減少了后期的處理，將誤差消除在施工過程中，節(jié)省了工期，是現(xiàn)階段最合理的施工工藝。

4?結束語

通過對核電站高精度“T”形埋件施工工藝的不斷探索和優(yōu)化，使埋件的施工精度滿足設計要求，對施工進度、成本節(jié)約有重要意義，同時為后續(xù)安裝單位設備引入創(chuàng)造有利條件，為同類型工程施工提供了可以復制的成功經(jīng)驗，助力核電站高質(zhì)量發(fā)展。

參?考?文?獻

[1]GB?50300—2021，建設工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準[S].

[2]GB?50204—2015，混凝土結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[3]GB?50026—2007，工程測量規(guī)范[S].

[4]GB?50666—2011，混凝土結構工程施工規(guī)范[S].

[5]《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊[M].5版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.