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摘要：本文主要通过福清5号机组内置换料水箱钢覆面施工技术的讨论，从而确定出适合华龙一号堆型水箱钢覆面施工的一种可行、可靠的方法，福清5号机组顶板、墙面、底板均采用后贴法施工，满足工程需求，可以作为后续施工选择的一种施工方式。
关键词：水箱；钢覆面；安装
1 工程概况
福清5号机组为华龙一号示范工程，需要在施工管理过程中不断进行经验反馈及技术总结，为后续的同类型机组奠定良好的技术管理基础。内置换料水箱位于反应堆厂房内，设计标高从-6.646m～-3.800m（高度2.846m），由4个房间组成，1个环状房间连接3个多边形扇状隔间，且环状房间底部设有4个地坑，水箱内部整体贯通，为封闭结构。水箱顶部、墙壁、底部均需安装不锈钢覆面，顶板、壁板、底板厚度分别为3mm、4mm、6mm（地坑覆面厚度为6mm），顶板由膨胀螺栓直接锚固在一次混凝土上，壁板及底板以专用型钢作为焊接垫板对接拼装而成，总体水箱覆面安装重量约为200吨。
2 水箱钢覆面施工准备
2.1材料准备
内置换料水箱钢覆面安装所用构件：覆面板、专用型钢、预埋件、锚固件及附属构件等，构件需在车间制作完成且检验合格具备出厂条件，按照现場安装施工工序分批次倒运至现场材料临时存放处。
2.2施工逻辑
1）按构件类型：预埋件→专用型钢→普通型钢→锚固件→包边→覆面板。
2）按水箱结构：安装箱顶→安装池箱壁→安装箱底。
3）按工艺流程：安装分为两个阶段。
第一阶段：水池尺寸检查→水池轴线定位放线→箱壁专用型钢、预埋件、锚固件安装→无损检测→箱底专用型钢、预埋件、锚固件、地坑构件→无损检测→抹灰→涂防尘油漆→成品保护；
第二阶段：覆面板安装前定位放线→脚手架搭设→顶包边及顶覆面板安装→无损检测→底包边安装→无损检测→墙壁覆面板安装→无损检测→脚手架拆除→池底覆面板安装→无损检→整体尺寸检查→整体酸洗钝化→水密封试验。
2.3 技术要求及质量标准
2.3.1 覆面板必须安装在由两个平行平面所限定的区域内，两个平行平面规定的理论平面距离为：箱顶覆面板为±20mm，箱底覆面板为±5mm， 箱壁覆面板为折面内整体偏差为±10mm。
2.3.2内置换料水箱底局部偏差应满足以下要求：
1、在任何方向沿1m长度测量时，其坡度不得超过0.4%；
2、在任何方向沿1m长度测量时，凹陷深度不得超过3mm。
2.3.3箱壁及箱顶局部偏差：
在箱壁折面内任何方向沿1m长度测量时，其平面偏差不超过±5mm（箱壁折角处不作要求），对于箱顶，该偏差为±10mm。
2.4水池尺寸检查
不锈钢覆面安装前，以厂房的中心十字线为基准线，按照设计图纸和技术规格书标准公差，检查核对池子的尺寸，同时在池底和池壁安装不锈钢的轴线控制板及水准点。
3、水箱钢覆面施工
3.1背肋安装固定
3.1.1背肋是预埋于二次混凝土内的覆面支承结构，由锚固件支耳、节点板和专用型钢三部分组成，如图1所示。
3.1.2背肋安装前，按照图纸中背肋的定位尺寸在箱底结构混凝土上绘制出半径定位圆及角度控制线，在箱壁混凝土上绘制出标高控制线。若箱壁背肋定位线与箱底背肋定位线不能对齐时，适当对箱壁背肋定位线进行调整。
3.1.3根据背肋位置线及设计图中专用型钢的安装要求，安放背肋锚固支耳及节点锚固板，底板型钢相邻两锚固件支耳的最大间隔为300mm，壁板型钢相邻两锚固件支耳的最大间隔为1000mm。在锚固支耳及节点锚固板相应位置处钻孔，钻孔时若遇到结构钢筋，应适当调整锚固支耳位置避开钢筋。钻完孔后应进行清孔，并检查孔深、孔径及孔深需满足膨胀螺栓安装要求。
3.1.4箱壁型钢安装时，应先固定折角处竖向型钢。将型钢按编号焊接到对应的锚固支耳上，使用调节螺栓调整专用型钢的安装位置，保证其表面位于半径定位圆处。固定横向型钢时，根据横向型钢与竖向型钢的夹角大小适当调整竖向型钢角度，使横向型钢与竖向型钢交接处平滑过渡。
3.1.5箱底专用型钢安装时，将型钢按编号焊接到对应的锚固支耳上，使用调节螺栓调整专用型钢的安装高度，并用检测工具检查型钢的平整度，使其满足安装要求。
3.1.6根据基准轴线及墙上（或底面）标高按设计图检查专用型钢的位置、尺寸、标高等控制参数，检查无误后将支耳调节螺栓焊接固定并切除多余部分螺杆与螺母平齐。
3.2预埋件安装固定
3.2.1按照与专用型钢的相同方式放出预埋板的中心线。
3.2.2预埋板下部沿钢板四周焊接若干个锚固件，锚固件的一部分露在预埋钢板的外部，用于安装膨胀螺栓以便对于预埋钢板进行定位和调整，如图2、图3所示。
3.2.3预埋板按图3所示形式固定锚固件，安装方法和型钢支耳安装一致，安装时若遇到结构钢筋，应适当调整埋件支耳位置避开钢筋，将预埋钢板在结构混凝土上准确定位，所有预埋板用膨胀螺栓固定。根据实际施工中预埋板与一次混凝土的距离，在带有螺纹的膨胀螺栓上装入调整螺母与紧固螺母，调节调整螺母使预埋板达到设计图纸安装要求，拧紧锚固件上面的紧固螺母，使锚固件和预埋板固定在规定位置上。根据基准轴线及标高，按设计图检查预埋件的位置、尺寸、标高等控制参数，检查无误后切除多余部分螺杆与螺母平齐。
3.2.3焊接连接方式安装，一种为一次埋件为负偏差的安装方式，详见图4；一种为一次埋件为正偏差的安装方式，详见附图5。
1、根据一次埋件的测量记录确定一次埋件的安装偏差为正偏差还是负偏差。若为正偏差，则不锈钢埋件的安装按照图4进行；若一次埋件的安装偏差为负偏差，则不锈钢埋件的安装按照图5进行。 2、根据图4所示安装形式安装时，按预埋板图纸中的定位信息，在一次预埋件钢板上画出定位线，土建一次埋件、不锈钢预埋件均应一一编号并对应，并且要对不锈钢预埋件的上表面做出标记；使不锈钢预埋钢板在一次埋件上准确定位，检查无误后根据图纸焊接要求焊接。
3、根据图5所示安装形式安装时，按预埋板图纸中的定位信息，在一次预埋件钢板上画出定位线，土建一次埋件、不锈钢预埋件均应一一编号并对应。根据一次埋件的偏差量在不锈钢埋件背面焊接垫块调整预埋板的标高定位，焊接完成后采用锚固连接方式安装。
3.3 覆面安装
在不锈钢覆面板吊装前，严格按照施工图纸检查水池结构的净空尺寸和抹灰面的平整度。对于不锈钢覆面的运输，制作一个专用的托架，运输和吊装不锈钢板，减少吊车使用频率和降低不锈钢覆面母材损伤风险。将车间预制好的覆面板装入托架内，利用吊车通过预留孔，将覆面板分类倒运至水池内。
3.3.1顶板覆面安装
在内置换料水箱内搭设脚手架，并在顶面混凝土上弹线放出覆面及包边定位控制线，并根据控制线尺寸核实覆面加工尺寸是否满足现场安装需求。覆面和包边可通过移动升降平台移动到安装位置，移动时先将覆面升至脚手架高度以防止覆面坠落，平稳推行至安装位置后顶升覆面至顶板并配合脚手架顶撑使覆面固定在顶板，再进行锚固及焊接。安装时可以各区域吊装孔为分界点双向施工。
先进行顶包边安装，与墙壁连接部位采用点焊在专用型钢上进行固定，与顶部墙体连接采用膨胀螺栓进行锚固。顶包边安装完成后进行顶覆面安装，覆面相互搭接后采用膨胀螺栓使覆面与顶部墙体锚固连接，与包边搭接部位进行点焊固定后用膨胀螺栓进行紧固。顶包边及頂覆面定位安装完成后，采用脚手架顶撑配合木模板做好反变形措施。检查覆面、包边是否符合图纸安装要求。
3.3.2壁板覆面安装
壁板安装时，在墙壁专用型钢上弹线放出其中心线及覆面焊缝宽度控制线，并根据控制线尺寸核实覆面、包边加工尺寸是否满足现场安装需求。先进行底包边安装，包边与墙壁、箱底连接部位点焊在专用型钢进行固定。底包边固定完成后进行壁板覆面安装.利用移动轻型门吊，将覆面板缓慢移动至安装位置，后通过手拉葫芦调整覆面板的定位，控制好组对间隙。待覆面板的位置最终确定后从长边开始点焊固定覆面板，长边点焊完成后解除吊具并点焊短边，焊工在点焊的同时用木锤或铜锤轻敲覆面板使其与墙壁紧贴。点焊完成后采用不锈钢专用保护膜对组对焊缝进行密封，防止灰尘进入造成焊缝污染。组对检查合格后，严格按照焊接工艺进行覆面板的焊接。覆面板的焊接采用手工钨极氩弧焊或热丝TIG自动焊，采用手工钨极氩弧焊焊接过程中，先焊接两侧的立焊缝，再焊接横焊缝，焊接由中间向两端同时对称分段退焊。立焊时应由下向上分段退焊，焊接必须严格按照相应的工艺控制层间温度，以减少焊接变形。
3.3.3底板覆面安装
拆除脚手架后在底面专用型钢上放控制线，并根据控制线尺寸核实覆面加工尺寸是否满足现场安装需求。利用移动门吊移动覆面至安装位置，调整覆面板贴合专用型钢中心位置，控制好组对间隙。组对好后先点焊长边，再点焊短边，焊工在点焊的同时用木锤或铜锤轻敲覆面板使其与墙壁贴实。点焊完成后采用不锈钢专用保护膜对组对焊缝进行密封，防止灰尘进入造成焊缝污染。
组对检查合格后，严格按照焊接工艺进行覆面板的焊接。焊接前需增加配重块等做好反变形措施。焊接时将不锈钢专用保护膜撕开，并用纯棉布蘸丙酮擦拭组对缝及其附近区域。覆面板的焊接采用手工钨极氩弧焊或热丝TIG自动焊，焊接时必须严格按控制层间温度，以减少焊接变形采用热丝TIG自动焊焊接时需编制专项焊接施工方案指导施工。
3.3.4无损检验
焊接完成后按《不锈钢覆面无损检验》及《不锈钢覆面现场焊缝射线检验方案》和施工图纸要求对焊缝进行无损检验，对不符合要求的焊缝进行返修。返修时应做好相关记录。同一部位返修的次数不允许超过两次。如返修两次后仍不合格，应开启不符合项，并根据具体情况制定专项的处理措施后方可进行处理。
4 总结
根据福清1-4号机组钢覆面的施工经验，结合华龙一号内置换料水箱的特点，采用后贴法进行了钢覆面的施工，采用此工艺不但保证了现场的施工质量，还提高了现场的施工效率，并使现场的文明施工得到了有效保障。
参考文献：
[1]《民用核安全设备无损检验人员资格管理规定》 HAF602
[2]《民用核安全设备焊工焊接操作工人员资格管理规定》 HAF603
[3]《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001
作者简介：
刘霖，（1986—），女（汉族），四川资阳人，工程师，本科，研究方向：施工技术，结构工程；
董林博，（1984—），男（汉族），陕西咸阳人，工程师，本科，研究方向：施工技术，结构工程；
李徐，（1987—），男（汉族），湖南岳阳人，工程师，大专，研究方向：施工技术，结构工程。
关键词：水箱；钢覆面；安装
1 工程概况
福清5号机组为华龙一号示范工程，需要在施工管理过程中不断进行经验反馈及技术总结，为后续的同类型机组奠定良好的技术管理基础。内置换料水箱位于反应堆厂房内，设计标高从-6.646m～-3.800m（高度2.846m），由4个房间组成，1个环状房间连接3个多边形扇状隔间，且环状房间底部设有4个地坑，水箱内部整体贯通，为封闭结构。水箱顶部、墙壁、底部均需安装不锈钢覆面，顶板、壁板、底板厚度分别为3mm、4mm、6mm（地坑覆面厚度为6mm），顶板由膨胀螺栓直接锚固在一次混凝土上，壁板及底板以专用型钢作为焊接垫板对接拼装而成，总体水箱覆面安装重量约为200吨。
2 水箱钢覆面施工准备
2.1材料准备
内置换料水箱钢覆面安装所用构件：覆面板、专用型钢、预埋件、锚固件及附属构件等，构件需在车间制作完成且检验合格具备出厂条件，按照现場安装施工工序分批次倒运至现场材料临时存放处。
2.2施工逻辑
1）按构件类型：预埋件→专用型钢→普通型钢→锚固件→包边→覆面板。
2）按水箱结构：安装箱顶→安装池箱壁→安装箱底。
3）按工艺流程：安装分为两个阶段。
第一阶段：水池尺寸检查→水池轴线定位放线→箱壁专用型钢、预埋件、锚固件安装→无损检测→箱底专用型钢、预埋件、锚固件、地坑构件→无损检测→抹灰→涂防尘油漆→成品保护；
第二阶段：覆面板安装前定位放线→脚手架搭设→顶包边及顶覆面板安装→无损检测→底包边安装→无损检测→墙壁覆面板安装→无损检测→脚手架拆除→池底覆面板安装→无损检→整体尺寸检查→整体酸洗钝化→水密封试验。
2.3 技术要求及质量标准
2.3.1 覆面板必须安装在由两个平行平面所限定的区域内，两个平行平面规定的理论平面距离为：箱顶覆面板为±20mm，箱底覆面板为±5mm， 箱壁覆面板为折面内整体偏差为±10mm。
2.3.2内置换料水箱底局部偏差应满足以下要求：
1、在任何方向沿1m长度测量时，其坡度不得超过0.4%；
2、在任何方向沿1m长度测量时，凹陷深度不得超过3mm。
2.3.3箱壁及箱顶局部偏差：
在箱壁折面内任何方向沿1m长度测量时，其平面偏差不超过±5mm（箱壁折角处不作要求），对于箱顶，该偏差为±10mm。
2.4水池尺寸检查
不锈钢覆面安装前，以厂房的中心十字线为基准线，按照设计图纸和技术规格书标准公差，检查核对池子的尺寸，同时在池底和池壁安装不锈钢的轴线控制板及水准点。
3、水箱钢覆面施工
3.1背肋安装固定
3.1.1背肋是预埋于二次混凝土内的覆面支承结构，由锚固件支耳、节点板和专用型钢三部分组成，如图1所示。
3.1.2背肋安装前，按照图纸中背肋的定位尺寸在箱底结构混凝土上绘制出半径定位圆及角度控制线，在箱壁混凝土上绘制出标高控制线。若箱壁背肋定位线与箱底背肋定位线不能对齐时，适当对箱壁背肋定位线进行调整。
3.1.3根据背肋位置线及设计图中专用型钢的安装要求，安放背肋锚固支耳及节点锚固板，底板型钢相邻两锚固件支耳的最大间隔为300mm，壁板型钢相邻两锚固件支耳的最大间隔为1000mm。在锚固支耳及节点锚固板相应位置处钻孔，钻孔时若遇到结构钢筋，应适当调整锚固支耳位置避开钢筋。钻完孔后应进行清孔，并检查孔深、孔径及孔深需满足膨胀螺栓安装要求。
3.1.4箱壁型钢安装时，应先固定折角处竖向型钢。将型钢按编号焊接到对应的锚固支耳上，使用调节螺栓调整专用型钢的安装位置，保证其表面位于半径定位圆处。固定横向型钢时，根据横向型钢与竖向型钢的夹角大小适当调整竖向型钢角度，使横向型钢与竖向型钢交接处平滑过渡。
3.1.5箱底专用型钢安装时，将型钢按编号焊接到对应的锚固支耳上，使用调节螺栓调整专用型钢的安装高度，并用检测工具检查型钢的平整度，使其满足安装要求。
3.1.6根据基准轴线及墙上（或底面）标高按设计图检查专用型钢的位置、尺寸、标高等控制参数，检查无误后将支耳调节螺栓焊接固定并切除多余部分螺杆与螺母平齐。
3.2预埋件安装固定
3.2.1按照与专用型钢的相同方式放出预埋板的中心线。
3.2.2预埋板下部沿钢板四周焊接若干个锚固件，锚固件的一部分露在预埋钢板的外部，用于安装膨胀螺栓以便对于预埋钢板进行定位和调整，如图2、图3所示。
3.2.3预埋板按图3所示形式固定锚固件，安装方法和型钢支耳安装一致，安装时若遇到结构钢筋，应适当调整埋件支耳位置避开钢筋，将预埋钢板在结构混凝土上准确定位，所有预埋板用膨胀螺栓固定。根据实际施工中预埋板与一次混凝土的距离，在带有螺纹的膨胀螺栓上装入调整螺母与紧固螺母，调节调整螺母使预埋板达到设计图纸安装要求，拧紧锚固件上面的紧固螺母，使锚固件和预埋板固定在规定位置上。根据基准轴线及标高，按设计图检查预埋件的位置、尺寸、标高等控制参数，检查无误后切除多余部分螺杆与螺母平齐。
3.2.3焊接连接方式安装，一种为一次埋件为负偏差的安装方式，详见图4；一种为一次埋件为正偏差的安装方式，详见附图5。
1、根据一次埋件的测量记录确定一次埋件的安装偏差为正偏差还是负偏差。若为正偏差，则不锈钢埋件的安装按照图4进行；若一次埋件的安装偏差为负偏差，则不锈钢埋件的安装按照图5进行。 2、根据图4所示安装形式安装时，按预埋板图纸中的定位信息，在一次预埋件钢板上画出定位线，土建一次埋件、不锈钢预埋件均应一一编号并对应，并且要对不锈钢预埋件的上表面做出标记；使不锈钢预埋钢板在一次埋件上准确定位，检查无误后根据图纸焊接要求焊接。
3、根据图5所示安装形式安装时，按预埋板图纸中的定位信息，在一次预埋件钢板上画出定位线，土建一次埋件、不锈钢预埋件均应一一编号并对应。根据一次埋件的偏差量在不锈钢埋件背面焊接垫块调整预埋板的标高定位，焊接完成后采用锚固连接方式安装。
3.3 覆面安装
在不锈钢覆面板吊装前，严格按照施工图纸检查水池结构的净空尺寸和抹灰面的平整度。对于不锈钢覆面的运输，制作一个专用的托架，运输和吊装不锈钢板，减少吊车使用频率和降低不锈钢覆面母材损伤风险。将车间预制好的覆面板装入托架内，利用吊车通过预留孔，将覆面板分类倒运至水池内。
3.3.1顶板覆面安装
在内置换料水箱内搭设脚手架，并在顶面混凝土上弹线放出覆面及包边定位控制线，并根据控制线尺寸核实覆面加工尺寸是否满足现场安装需求。覆面和包边可通过移动升降平台移动到安装位置，移动时先将覆面升至脚手架高度以防止覆面坠落，平稳推行至安装位置后顶升覆面至顶板并配合脚手架顶撑使覆面固定在顶板，再进行锚固及焊接。安装时可以各区域吊装孔为分界点双向施工。
先进行顶包边安装，与墙壁连接部位采用点焊在专用型钢上进行固定，与顶部墙体连接采用膨胀螺栓进行锚固。顶包边安装完成后进行顶覆面安装，覆面相互搭接后采用膨胀螺栓使覆面与顶部墙体锚固连接，与包边搭接部位进行点焊固定后用膨胀螺栓进行紧固。顶包边及頂覆面定位安装完成后，采用脚手架顶撑配合木模板做好反变形措施。检查覆面、包边是否符合图纸安装要求。
3.3.2壁板覆面安装
壁板安装时，在墙壁专用型钢上弹线放出其中心线及覆面焊缝宽度控制线，并根据控制线尺寸核实覆面、包边加工尺寸是否满足现场安装需求。先进行底包边安装，包边与墙壁、箱底连接部位点焊在专用型钢进行固定。底包边固定完成后进行壁板覆面安装.利用移动轻型门吊，将覆面板缓慢移动至安装位置，后通过手拉葫芦调整覆面板的定位，控制好组对间隙。待覆面板的位置最终确定后从长边开始点焊固定覆面板，长边点焊完成后解除吊具并点焊短边，焊工在点焊的同时用木锤或铜锤轻敲覆面板使其与墙壁紧贴。点焊完成后采用不锈钢专用保护膜对组对焊缝进行密封，防止灰尘进入造成焊缝污染。组对检查合格后，严格按照焊接工艺进行覆面板的焊接。覆面板的焊接采用手工钨极氩弧焊或热丝TIG自动焊，采用手工钨极氩弧焊焊接过程中，先焊接两侧的立焊缝，再焊接横焊缝，焊接由中间向两端同时对称分段退焊。立焊时应由下向上分段退焊，焊接必须严格按照相应的工艺控制层间温度，以减少焊接变形。
3.3.3底板覆面安装
拆除脚手架后在底面专用型钢上放控制线，并根据控制线尺寸核实覆面加工尺寸是否满足现场安装需求。利用移动门吊移动覆面至安装位置，调整覆面板贴合专用型钢中心位置，控制好组对间隙。组对好后先点焊长边，再点焊短边，焊工在点焊的同时用木锤或铜锤轻敲覆面板使其与墙壁贴实。点焊完成后采用不锈钢专用保护膜对组对焊缝进行密封，防止灰尘进入造成焊缝污染。
组对检查合格后，严格按照焊接工艺进行覆面板的焊接。焊接前需增加配重块等做好反变形措施。焊接时将不锈钢专用保护膜撕开，并用纯棉布蘸丙酮擦拭组对缝及其附近区域。覆面板的焊接采用手工钨极氩弧焊或热丝TIG自动焊，焊接时必须严格按控制层间温度，以减少焊接变形采用热丝TIG自动焊焊接时需编制专项焊接施工方案指导施工。
3.3.4无损检验
焊接完成后按《不锈钢覆面无损检验》及《不锈钢覆面现场焊缝射线检验方案》和施工图纸要求对焊缝进行无损检验，对不符合要求的焊缝进行返修。返修时应做好相关记录。同一部位返修的次数不允许超过两次。如返修两次后仍不合格，应开启不符合项，并根据具体情况制定专项的处理措施后方可进行处理。
4 总结
根据福清1-4号机组钢覆面的施工经验，结合华龙一号内置换料水箱的特点，采用后贴法进行了钢覆面的施工，采用此工艺不但保证了现场的施工质量，还提高了现场的施工效率，并使现场的文明施工得到了有效保障。
参考文献：
[1]《民用核安全设备无损检验人员资格管理规定》 HAF602
[2]《民用核安全设备焊工焊接操作工人员资格管理规定》 HAF603
[3]《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001
作者简介：
刘霖，（1986—），女（汉族），四川资阳人，工程师，本科，研究方向：施工技术，结构工程；
董林博，（1984—），男（汉族），陕西咸阳人，工程师，本科，研究方向：施工技术，结构工程；
李徐，（1987—），男（汉族），湖南岳阳人，工程师，大专，研究方向：施工技术，结构工程。