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大型压水堆核电站双层安全壳施工技术探讨

作者:刘镐  
评论: 更新日期:2012年02月15日

 4.几个关键施工技术的探讨
  双层安全壳施工技术是综合性技术,涉及模板工程、钢筋工程、预应力工程、钢结构工程、砼工程以及与之相关的多项技术,同时还涉及这多项技术的合理组织和综合利用,涉及的相关行业也较多,有些技术与一般的土建技术相差无几,有些则具有其特殊性,有着比一般建筑物更高的技术指标要求,因而从材料、设备及施工工艺的要求也有特殊的要求。对于双层安全壳施工技术在现有实践的基础上,还很值得总结经验和教训,通过综合研究,得到完善和提高。
  4.1特殊高性能砼技术的研究
  安全壳的施工质量直接影响核防护能力,因此,在每个核电站的建造中,对安全壳的质量各方都会高度重视,从阶段的划分、模板支设和拆除、施工缝的处理、配套的相关环节的施工,到砼的浇筑和养护,都会制定严格的程序控制,以防止出现施工缺陷。由于安全壳结构的复杂性,给砼质量的保证带来许多不利因素,钢筋铁件振捣密实。因此,在安全壳施工中采用高性能的砼,将会有效缓解安全壳砼质量的控制难度,目前国内外广泛采用的自密性砼将通过砼本身优良的特性,满足钢筋密集的部位和人员振捣困难的部位,如贯穿件、闸门套管处的砼密实问题。同时,通过采用优良的外加剂、外掺物在保证砼内在质量的同时还可确保清水砼的外观效果。
  高性能砼目前在国内外的许多领域都在研究和应用,对在核电站安全壳上的应用,相信通过一系列的试验和验证,也必将形成符合安全壳特殊需要的特种高性能砼,并在未来我国核电站的施工中推广。
  4.2先进的模板技术应用
  目前国内在安全壳施工中采用的模板除泰山三期是滑模外,其他电站无论是单壳还是双壳,均采用的是借助吊车提升的爬升模板,在双层安全壳施工中,内外壳之间的空间在某种程度上会对模板提升有一定的影响,而且模板都是分块提升,效率相对较低,因此,在今后的双层安全壳的施工中,能否采用自爬升体系的模板,并在研发的基础上国产化,以降低成本,这将减少垂直运输工具的占用时间,增加交叉作业时间,以使每一层段的时间减少,压缩关键线路上的安全壳的施工时间,在目前核电市场对工期要求越来越短的情况下,采用更加先进的模板技术,缩短工期是值得考虑的。
  4.3大吨位现代预应力技术
  反应堆双层安全壳,内壳主要采用的仍是预应力钢筋砼结构,以保证安全壳能承受较大的压力,而且在核电站采用的大多是大吨位有粘结多束钢绞线预应力系统。布置形成也不一致,各有特点。目前国内的核电站采用的预应力体系及材料设备均为国外引进,这势必造成成本的提高,国内预应力施工技术有了很大的提高,在工业建筑、桥梁、水利工程、体育设施的应用很广泛,国产材料的性能也进步很大,有必要在吸收国外技术的条件下,研究出国产化程度较高的预应力体系,一方面降低成本,另一方面形成中国人自己的技术。提高我国核电站建造技术在这一领域的竞争力。
  4.4模块化施工技术的应用
  在双层安全壳施工技术中,其实钢衬里的施工就是一种模块化施工,底板钢衬里和筒身钢衬里的制作安装、穹顶的制作和整体吊装,都体现了模块化技术的应用,要提高钢衬里的模块化施工技术水平,有必要在模块的划分和组合原则上进行调整,达到最佳的划分形式,以确保安装质量和最短的工期。目前国内各核电站对钢衬里模块的划分数量,因设计要求的差异而各有特点,应系统地对双层安全壳中钢衬里的结构进行分析,从设备配制、施工能力、时间上综合考虑,寻求最优的方案,同时力争打破传统的方法,充分利用已有的国内外先进的技术。
  4.5外安全壳穹顶施工工艺的改进
  核电站反应堆厂房双层安全壳结构中,内安全壳穹顶由于有穹顶钢衬里作为底板支撑,因而在砼结构施工中,不需考虑底部模板,仅考虑侧面和顶面的模板即可,因而模板施工的难度相对较小,而外壳穹顶施工时,由于外穹顶无钢衬里,因而底部模板和支撑难度很大,如何解决这一问题是很值得研究的。
  目前国内已实施的有两种方案,一是按传统的脚手架支撑,铺设模板,最后拆除运出壳外,这种方法周转工具占用量大,不安全因素多,且由于壳体内空间小,运输通道狭小,因而许多周转材料需截断,造成很大浪费,另一种是采用预制钢筋砼梁板作为底模,并辅以少量钢管柱支撑,这种方法减少了周转工具的投入,但增加预制件的费用,两种方法各有利弊,能否通过研究和借鉴找出一种新的更加经济和安全方便的方案呢,这是在今后的双层安全壳施工中很值得探讨并在技术上突破的问题。
  5.结语
  众所周知核电站反应堆厂房的安全壳结构是核电站中重要的防护结构,双层安全壳技术的应用,提高了核防护能力,同时也对安全壳建设技术提出了更高更新的要求,在双层安全壳施工技术的研究和实践方面,我国已有了初步的尝试,有些技术甚至填补了核电站施工领域的空白,但是随着社会的进步和科学技术的发展,还有不少方面需要改进。借鉴相关行业先进的技术,引进吸收国外同领域新的材料、工艺和技术,通过研究和验证,不断完善和提高,使我国双层安全壳施工技术水平上一个新的台阶,使该项技术更加系统化、规范化,并在引进吸收的基础上国产化,形成我国自有的先进技术。
  随着核电技术的发展,双层安全壳结构也将有不断的改进,从第二代到第三代乃至更加先进的核电站的问世,双层安全壳施工技术的研究也将继续研究下去,以适应未来核电站建造的需求。
 

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