核島土建技術實踐與創(chuàng)新范文

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隨著我國社會經濟的高速發(fā)展和人民生活質量的不斷提高，為實現可持續(xù)發(fā)展，提供充足可靠的清潔能源，實現經濟和生態(tài)環(huán)境的和諧協調無疑是關系到國計民生的重大課題。核能作為目前唯一可大規(guī)模替代常規(guī)能源的能源，國家乃至整個世界對核能的需求也就與日俱增，但核電站工程建設周期長、投資大、安全要求極高的特點又成了核電快速發(fā)展的制約因素。核島土建工程作為核電建設的主要關鍵線路之一，如何在傳統(tǒng)施工技術上進行發(fā)展和創(chuàng)新，在縮短工期的同時提高工程質量，也就成為了核電站土建施工研究的必然要求。從技術創(chuàng)新入手，實現與國際核電建設管理模式的接軌，創(chuàng)造性地采用先進的施工方法和施工工藝，實現對核電工程中“質量、進度和成本”三大要素的有效控制。核島土建中進行的施工技術創(chuàng)新，對推動我國核電建設的自主化進程和提升世界競爭力，具有十分重要的意義。

一、核島土建施工項目簡析

1.核島及核島BOP土建工程施工項目

核島作為核電工程的心臟部位，其組成主要包括反應堆廠房、燃料廠房、電氣、連接廠房、核輔助廠房以及柴油發(fā)電機廠房等建、構筑物。其中反應堆廠房是核島工程的最重要廠房，主要由內部結構和安全殼二部分組成，土建施工過程中主要涉及到鋼筋砼、碳鋼襯里、不銹鋼襯里、預應力和其它主次鋼結構、油漆等施工項目。除了燃料廠房還涉及到不銹鋼襯里和鋼結構屋面施工以外，其它廠房主要是以鋼筋砼施工、二次鋼結構和油漆施工為主。核島BOP主要包括GB廊道、廢水處理廠房、固體廢物長期貯存區(qū)、除鹽水生產車間、主輔助開關站和制氫站等多個建、構筑物。作為與核島工程配套的技術性廠房，它們土建施工主要以鋼筋砼施工和裝修施工為主。

二、核電站土建施工過程中的施工技術創(chuàng)新與進步

1.設計、采購、土建安裝施工總承包的（EPC）管理模式

顛覆傳統(tǒng)工程管理模式，在業(yè)主的委托之下，工程的設計、采購、土建安裝施工均由總承包商負責完成。管理模式的改變不但能使EPC總承包商能進一步向工程的前期準備及設計采購延伸，使現場施工與施工圖設計有效結合、減少施工過程中的復雜程度，增加施工過程中的時效性，提高現場施工效率和現場材料的利用率，而且為施工技術創(chuàng)新創(chuàng)造了有利的條件。總承包商通過自身主觀能動性的充分發(fā)揮，為業(yè)主和承包商自已創(chuàng)造更多的經濟效益，整體上提升了核電工程建設的經濟性。

2.筏基整澆大體積混凝土施工技術的應用

核島各主要廠房筏基均由3m以上大筏基組成，傳統(tǒng)施工方法上基本均按圖紙分層分段施工，施工期較長達4～5個月。從理論上分析和相關的實際經驗看，減少混凝土施工的分層分段能夠明顯縮短施工周期。但基于對施工質量的考慮，長期以來各方對合并施工段進行整澆會增加裂縫的控制難度的擔心，使之不敢輕易突破。近年來隨著澆灌設備性能可靠性的提升和施工人員技能的提高，在設計人員的指導下，通過工程技術人員的反復核算、論證及專家評審，通過減少水泥用量、增加摻合料、降低砂石料含水率、降低砼出機和入模溫度，加強養(yǎng)護施等技術手段進行了筏基多層多段合并整澆的良好實踐，取得了極大成功。筏基整澆大體積砼施工技術的應用，不但節(jié)約了工程成本，而且縮短了建造工期近一個月左右。筏基整澆大體積混凝土施工技術創(chuàng)新無疑將作為一種發(fā)展趨勢在后續(xù)核電站施工中廣泛應用。

3.鋼襯里模塊化施工技術應用

鋼襯里模塊化施工主要包括反應堆廠房鋼襯里穹頂施工模塊化和筒身鋼襯里模塊化施工，目前鋼襯里穹頂模塊化預制和整體吊裝技術已較為成熟，在各大核電站已普遍應用。為適應國家核電發(fā)展需要，提高鋼襯里建造質量和縮短核電建造周期，下一步重點研究的是實施筒身鋼襯里模塊化施工技術。該課題主要由三部分構成：鋼襯里模塊化制造、現場自動焊研究、鋼襯里整體吊裝。采用該技術可以實現鋼襯里筒體單元模塊的工廠標準化加工，保證鋼襯里單元模塊的加工精度，盡可能利用自動焊接設備，保證焊接質量，進一步提高鋼襯里建造質量，提高工程建造效率。目前國內外已有少量電站在開始探索應用，并取得了階段性的成果。鋼襯里模塊化施工技術將是今后核電站鋼襯里施工的一種發(fā)展趨勢。

4.鋼筋大網片施工

核島各廠房結構形式主要為現澆鋼筋混凝土結構，鋼筋工程量大，特別是鋼筋型號多、形狀復雜。鋼筋工程作為主體結構施工中的重要組成部分，對整個工程的順利實施有著積極的作用。根據工程特點，廠房墻體鋼筋施工盡可能采用預制鋼筋網片的施工方法，以利于提高勞動效率及施工質量、加快施工進度、降低成本。隨著大吊機在核電工程的頻繁使用，也為筏基或樓板鋼筋的整體吊裝提供了可能。鋼筋大網片的施工創(chuàng)新將發(fā)展成一種常態(tài)施工施工工藝。相比傳統(tǒng)施工工藝，網片施工可以明顯縮短鋼筋綁扎施工時間，從而縮短整個施工工期，有明顯的以下優(yōu)勢。

（1）不占用廠房內公用通道等過多的作業(yè)空間，有利于文明施工。

（2）不受前道施工工序的影響，可同時或提前進行網片的預制，有利于流水施工。

（3）大網片施工減少腳手架等措施費的支出，節(jié)省成本。

（4）鋼筋預制網片施工將立體的鋼筋綁扎作業(yè)變?yōu)榈孛嫫矫孀鳂I(yè)，使工人有一個安全的作業(yè)環(huán)境，提高了工人生產效率，減少勞動強度、加快了工期進度。

綜上所述，可見大網片施工將成為核島土建施工推廣的一種重要施工工藝。

5.計算機三維建模在施工中的應用

計算機輔助施工已經成為土建工程中的熱點，特別是在象核電這樣的高技術指標要求的大型工程中，可以說，核電施工技術的發(fā)展是伴隨著信息技術的發(fā)展而發(fā)展的。計算機技術的廣泛應用和專業(yè)性拓展為整個工程的建造提供了輔助管理手段。特別是通過計算機建立核島工程3D模型，呈現工程的直觀性和立體感，使各級技術管理人員有更深的感性認識，減輕技術人員的工作壓力。通過廣泛應用三維繪圖技術，形成一整套可行性強、施工效果顯著的施工技術輔助方法。將設計圖紙在計算機中進行組合、消化、吸收，及早發(fā)現圖紙的矛盾和不足之處，提高技術工作的前瞻性和直觀性，為現場施工的順利推進提供了強有力的支持。

6.自動焊等焊接新技術的發(fā)展應用

在核電站建筑安裝工程中，焊接工程是重中之重。在焊接工程中，我們應該大力推廣先進的焊接技術、焊接設備以及焊接工藝，比如鋼結構預制采用埋弧自動焊工藝，一些特殊管道焊接采用全位置自動焊機等等。在加工廠和施工現場可以大量采用先進逆變式焊機，在無損檢測中可以采用先進的γ射線機和自動洗片機，這樣可以極大地提高焊接工程的進度和質量。焊接新技術的廣泛應用，特別是自動焊技術在核電工程中的推廣應用，是我國核電土建工程施工技術不斷發(fā)展的一個重要節(jié)點。自動焊技術將是下一步核電工程焊接方式的重要發(fā)展方向。

三、結論

建國以來，我國核電事業(yè)的飛速發(fā)展是有目共睹的，多年來，我國建成了多個既具有中國特色又與國際接軌的核電站。在工程的施工進程中，也在不斷地完善、發(fā)展著施工技術。但是，我們還要看到，在核島土建工程的施工中，我們對于施工技術的創(chuàng)新還是存在一定的不足。因此，鼓勵和推廣應用施工新技術，在施工中做到低成本，高質量，短工期地完成工程建設，是我國核電土建施工未來發(fā)展的愿景，也是提升我國核電工程建設競爭力的重要舉措。