【摘要】通過(guò)了深入了解施工圖紙和現(xiàn)場(chǎng)條件，經(jīng)過(guò)對(duì)灌漿設(shè)施的設(shè)置、灌漿料的拌制、灌注、防空鼓控制技術(shù)、灌漿料養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)的施工技術(shù)進(jìn)行了一系列研究和改進(jìn)，制定出了相應(yīng)的工藝流程。它填補(bǔ)了國(guó)際AP1000核電站安全殼底部灌漿工藝的空白。 為提高工程質(zhì)量、壓縮建造工期、保證施工安全和降低建造成本提供了解決途徑。

【關(guān)建詞】AP1000核電站；安全殼底部；灌漿工藝；研究與應(yīng)用

引言：AP1000核電站鋼制安全殼底部灌漿范圍為A層與CV底封頭之間約100mm±50mm空隙，成碗狀結(jié)構(gòu)，采用常規(guī)的施工方法（混凝土直接澆筑）難以滿足施工質(zhì)量，存在質(zhì)量缺陷的風(fēng)險(xiǎn)較大，根據(jù)設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)施工條件分折對(duì)比認(rèn)為通過(guò)普通混凝土與灌漿料的結(jié)合具有可行性，而對(duì)于灌漿面積為306m2，總量約為30.6m3灌漿料一次性整體灌漿如何施工國(guó)內(nèi)外沒(méi)有類(lèi)似先例參照，因此對(duì)AP1000核電工程核島安全殼底部灌漿工藝研究是必要的。對(duì)此二四海陽(yáng)核電項(xiàng)目部通過(guò)進(jìn)行了一系列研究和驗(yàn)證，解決了施工難點(diǎn)，制定出了相應(yīng)的灌漿工藝，并在工程應(yīng)用中去，保證了進(jìn)度和質(zhì)量，效果十分理想。

1 施工難點(diǎn)及質(zhì)量控制風(fēng)險(xiǎn)

1.1 灌漿施工時(shí)，灌漿區(qū)域周?chē)鶦R10鋼結(jié)構(gòu)支架已經(jīng)安裝完畢、CV底封頭下部EL.66ˊ6〞-EL.82ˊ6〞鋼筋已綁扎完畢、CV底封頭已經(jīng)吊裝就位，由此造成灌漿施工操作區(qū)域相對(duì)狹小。

1.2由于灌漿量較大，因此需要嚴(yán)格控制灌漿料攪拌速度、入模溫度及灌漿速度。

1.3灌漿軟管及吸水軟管需在CV底封頭吊裝之前預(yù)留，灌漿時(shí)對(duì)其位置的控制難度較大。

1.4灌漿之前對(duì)基層進(jìn)行充分濕潤(rùn)后，將濕潤(rùn)用水排出難度較大。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1施工技術(shù)準(zhǔn)備

2.1.1根據(jù)施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及施工環(huán)境，進(jìn)行針對(duì)性的模擬實(shí)驗(yàn)，取得相關(guān)的施工工藝參數(shù)。

2.1.2認(rèn)真熟悉施工圖紙及設(shè)計(jì)文件，清除漏、錯(cuò)、碰、缺等問(wèn)題，解決施工技術(shù)與施工工藝之間的矛盾，將施工中可能存在的問(wèn)題及對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的一些合理化建議及時(shí)同工程管理單位進(jìn)行協(xié)商，為工程順利進(jìn)展做好準(zhǔn)備。

2.1.3編制詳細(xì)可行的施工方案，要求全面并突出重點(diǎn)，以施工圖、施工規(guī)范、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、操作規(guī)程和灌漿料廠家提供的灌漿指導(dǎo)書(shū)作為編制方案和組織施工的指導(dǎo)文件。

2.1.4施工前的準(zhǔn)備工作充分，預(yù)測(cè)到施工過(guò)程中所需的材料、機(jī)械設(shè)備、勞動(dòng)力及周轉(zhuǎn)工具的需用量，編制詳細(xì)的材料計(jì)劃和半成品的加工計(jì)劃。

2.1.5針對(duì)于該工藝的特點(diǎn)、難點(diǎn)，分別編制詳細(xì)的培訓(xùn)計(jì)劃、培訓(xùn)材料，對(duì)參與施工的人員組織系統(tǒng)培訓(xùn)，做到每個(gè)參與人員清楚自己的崗位，熟悉自己的工作內(nèi)容，并進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。

2.1.6編制應(yīng)急情況下的處理方案及措施，現(xiàn)場(chǎng)施工做到忙而不亂、井井有條。

2.1.7所有物資、機(jī)具、人員準(zhǔn)備完畢，現(xiàn)場(chǎng)具備灌漿施工條件。

2.2灌漿基層處理質(zhì)量控制

按照美國(guó)規(guī)范和西屋技術(shù)規(guī)格書(shū)的要求，進(jìn)行A層混凝土表面施工縫處理。由于該區(qū)域呈碗狀結(jié)構(gòu)，混凝土澆筑完成以后無(wú)法進(jìn)行沖毛作業(yè)（沖毛廢水無(wú)法集中排出），只能在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束以后進(jìn)行人工鑿毛處理。鑿毛過(guò)程中，注意混凝土表面均勻處理，在滿足技術(shù)要求的前提下，不宜在混凝土表面留下過(guò)大的坑，以免積水無(wú)法及時(shí)排除，影響灌漿料的質(zhì)量。

2.3灌漿料配合比設(shè)計(jì)和原材料質(zhì)量控制

底封頭灌漿料的選擇與拌制應(yīng)符合以下要求：

2.3.1攪拌灌漿料所采用的配合比應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范或生產(chǎn)廠家提供的配比參數(shù)執(zhí)行，新拌灌漿料必須具有極好的工作性、流動(dòng)性、和易性，絕對(duì)不允許出現(xiàn)離析的現(xiàn)象。

2.3.2采用灌漿料需用同一廠家，盡可能采用同一批次的。

2.3.3施工所用灌漿料的技術(shù)參數(shù)，需滿足美國(guó)規(guī)范以及西屋技術(shù)規(guī)格書(shū)的技術(shù)要求，灌漿料擴(kuò)展度滿足GB/T 50448-2008的要求（初始值≥340mm；30min保留值≥310mm），制漿按照灌漿料產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求嚴(yán)格執(zhí)行。

2.4灌漿管及吸水軟管埋設(shè)

2.4.1在CV底封頭吊裝之前，在A層混凝土基礎(chǔ)表面均勻布置灌漿軟管和吸水軟管，為避免施工過(guò)程中出現(xiàn)堵管等應(yīng)急情況，可同時(shí)多布置一根備用灌漿管（見(jiàn)圖2-2）；布管過(guò)程中注意控制鋪放管子凹槽的深度和寬度。凹槽深度不小于5cm，寬度不宜小于15cm，灌漿管的固定支架不宜伸出A層混凝土面3cm，防止CV底封頭變形壓倒灌漿管固定支架并卡住灌漿管。

管道布置深度、位置要嚴(yán)格按照管道分布圖的位置尺寸布置，不得隨意更改管道的布置路線及管道的深度。

四個(gè)方向的灌漿管按照兩長(zhǎng)兩短的方法布置，便于一開(kāi)始灌漿排出CV底封頭基礎(chǔ)與鋼殼之間的空氣。

2.4.2灌漿管及備用管，采用可轉(zhuǎn)動(dòng)的簡(jiǎn)易轉(zhuǎn)軸支架作為固定管卡進(jìn)行固定，以確保灌漿管能保持穩(wěn)定且使用完后又可順利抽出。簡(jiǎn)易轉(zhuǎn)軸支架采用膨脹螺栓固定在混凝土基層上，固定的位置見(jiàn)圖2-3。

以上位置供參考，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況具體安排、布置。

2.5灌漿前的施工準(zhǔn)備

2.5.1在CV底封頭安裝就位后，應(yīng)考慮相應(yīng)的防護(hù)措施，如：在其底部靠近臨時(shí)支撐短柱處粘貼一圈塑料防雨布，用于防止雨水及雜物進(jìn)入灌漿區(qū)域，以防止雜物和雨水等進(jìn)入灌漿區(qū)域，污染灌漿基層，見(jiàn)圖2-4和圖2-5。

2.5.2為保證A層混凝土基礎(chǔ)與灌漿層接觸良好，灌漿前，提前24小時(shí)將基層表面進(jìn)行充分濕潤(rùn)。要求在灌漿施工前，將濕潤(rùn)用水通過(guò)預(yù)留在灌漿區(qū)域的吸水軟管利用抽水泵抽出。

2.5.3所有施工機(jī)具清洗干凈，并在施工前進(jìn)行全面檢查，排除故障隱患，并安放到指定位置，避免在施工過(guò)程中影響施工節(jié)奏。

2.5.4檢測(cè)液面的LED燈根據(jù)布置圖的位置布置好。

2.6灌漿料的制備

2.6.1設(shè)備清潔完畢后，必須排空設(shè)備和管道內(nèi)剩余的積水，保持設(shè)備內(nèi)濕潤(rùn)即可，確保第一次攪拌出的材料水灰比正確。

2.6.2制備灌漿料時(shí)，必須嚴(yán)格按照灌漿料廠家提供的配合比進(jìn)行計(jì)量，灌漿過(guò)程嚴(yán)禁隨意加水，因?yàn)槿魏挝⑿〉淖兓伎赡苡绊懝酀{料的性能變化。

2.6.3按照灌漿料廠家提供的配合比進(jìn)行計(jì)量，每次攪拌時(shí)，先把70-80%預(yù)先稱(chēng)重好的干凈水加入到攪拌機(jī)內(nèi)，在持續(xù)緩慢攪拌的同時(shí)加入灌漿料，然后再加入剩余的水，并繼續(xù)攪拌2-4分鐘，直到混合均勻。攪拌時(shí)間可適當(dāng)延長(zhǎng)，以達(dá)到規(guī)范或廠家技術(shù)說(shuō)明要求的流動(dòng)性為準(zhǔn)。

現(xiàn)場(chǎng)在選擇灌漿料攪拌時(shí)，應(yīng)根據(jù)上述的攪拌要求選擇合理、經(jīng)濟(jì)的攪拌設(shè)備，同時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)灌漿速率考慮攪拌設(shè)備，確保攪拌設(shè)備能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)施工需求，但還需以攪拌出的灌漿料的流動(dòng)性滿足設(shè)計(jì)要求為準(zhǔn)。

制備灌漿料時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）預(yù)先計(jì)算好材料用量和符合標(biāo)準(zhǔn)用水量，滿足現(xiàn)場(chǎng)有充足的材料，確保攪拌和灌漿的連續(xù)性；

（2）攪拌地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近灌漿施工地點(diǎn)，盡可能減少輸送距離；

（3）攪拌時(shí)，注意不得將攪拌器內(nèi)的水濺出，以免影響材料的水、料配比；

（4）攪拌要均勻，不得有塊狀、干粉等現(xiàn)象出現(xiàn)；

（5）現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，嚴(yán)禁在灌漿材料中摻入任何外加劑、外摻料。

2.7 灌漿實(shí)施

2.7.1灌漿之前，先將灌漿管進(jìn)行濕潤(rùn)，避免灌漿管將灌漿料中的水分吸收，影響灌漿料和易性，產(chǎn)生堵管現(xiàn)象?？煽紤]采用水灰比偏大的薄漿對(duì)灌漿管進(jìn)行濕潤(rùn)。

2.7.2完成潤(rùn)管工作以后，將制備好的漿體注入灌漿泵的儲(chǔ)料罐中，儲(chǔ)料罐慢速攪拌，以保持材料的流動(dòng)度，待滿足灌漿量時(shí)再通過(guò)灌漿泵進(jìn)行壓力灌漿，灌漿時(shí)確保連續(xù)性。在灌漿過(guò)程中，儲(chǔ)料罐內(nèi)的灌漿料液面不得低于15cm，以防止吸入空氣，使氣體進(jìn)入灌漿層中，影響灌漿質(zhì)量。

2.7.3灌漿管控制

灌漿開(kāi)始時(shí)，將攪拌完成的灌漿料通過(guò)灌漿泵經(jīng)由兩根長(zhǎng)管，將灌漿料輸送到灌漿區(qū)域底部中心位置。

當(dāng)澆筑到一定部位后（根據(jù)理論計(jì)算以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的實(shí)際情況確定時(shí)間）再由四臺(tái)灌漿泵共同從底部開(kāi)始逐步向上灌漿。這樣可以比較順利的將底部空氣排除干凈。兩根短管在開(kāi)始灌漿時(shí)必須保持在液面以上，避免將管中的空氣排入灌漿料中。此后每次向外拖動(dòng)灌漿軟管時(shí)，必須確保管口低于灌漿液面，以免漿體進(jìn)入空氣。備用灌漿管須與主灌漿管同時(shí)抽出，且在使用前要確保備用管口始終在液面之上。

每臺(tái)灌漿泵的速度應(yīng)嚴(yán)格控制，隨著灌漿時(shí)間的推移，根據(jù)LED或其它檢測(cè)儀器等檢測(cè)灌漿料的液面位置，緩慢向外移動(dòng)灌漿導(dǎo)管，如此循環(huán)直到灌漿工作結(jié)束。

灌漿管移動(dòng)的速度可以通過(guò)理論計(jì)算采取保守?cái)?shù)值確定，即灌入一定數(shù)量的灌漿料后，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)到的液面位置，相應(yīng)抽出一定長(zhǎng)度的灌漿軟管，但要求軟管始終位于灌漿液面以下200mm以上。同時(shí)在灌漿過(guò)程中做好灌漿位置的觀測(cè)工作，并及時(shí)對(duì)理論計(jì)算值與實(shí)際觀測(cè)值的差距進(jìn)行對(duì)比分析，及時(shí)調(diào)整理論計(jì)算值和灌漿速度。

灌漿過(guò)程中采取的測(cè)量方法如下：

灌漿進(jìn)度控制需通過(guò)理論計(jì)算，確保每臺(tái)攪拌機(jī)的制漿能力能夠滿足灌漿泵的最大輸送量，因此根據(jù)灌漿泵的灌漿能力以及生產(chǎn)的灌漿料進(jìn)行計(jì)算，確保整個(gè)灌漿過(guò)程能夠順利進(jìn)行。

實(shí)際灌漿階段：第一階段必須保證1#、3#管同時(shí)灌漿；第二階段1#、3#管抽至注漿點(diǎn)2后，放緩灌注速度，必須先保證2#、4#管同時(shí)灌漿達(dá)到設(shè)計(jì)灌漿量后，方可4根注漿管同時(shí)開(kāi)始灌注；第三階段3～6#注漿點(diǎn)必須保證4根管依次同時(shí)灌注；第四階段外圍補(bǔ)漿。

整個(gè)灌漿過(guò)程應(yīng)該連續(xù)進(jìn)行，通過(guò)攪拌設(shè)備的選擇，確保灌漿料攪拌速率滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，避免灌漿過(guò)程中灌漿料有冷縫產(chǎn)生。

2.8 灌漿料取樣

水泥基灌漿材料的驗(yàn)收以實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)報(bào)告流動(dòng)度、豎向膨脹率、抗壓強(qiáng)度等。檢驗(yàn)方法除執(zhí)行現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定外，尚應(yīng)符合《水泥基灌漿材料施工技術(shù)規(guī)程》（YB/T9261-98）和《水泥基灌漿材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB/T50448-2008）中的有關(guān)規(guī)定。

流動(dòng)度、豎向膨脹率、抗壓強(qiáng)度采取檢查灌漿料的出場(chǎng)質(zhì)保資料（合格證、檢驗(yàn)報(bào)告等）。對(duì)于同一批次的灌漿料，以每50t的頻率做一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)抗壓強(qiáng)度試塊，標(biāo)準(zhǔn)試塊尺寸為40×40×160mm ，每組三塊。

2.9 灌漿料的養(yǎng)護(hù)

灌漿料的養(yǎng)護(hù)根據(jù)《水泥基灌漿料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB/T 50448-2008）以及產(chǎn)品技術(shù)說(shuō)明的要求進(jìn)行施工。

2.9.1常溫養(yǎng)護(hù)

灌漿時(shí)，日平均溫度不應(yīng)小于5℃，灌漿完畢以后裸露部分的灌漿料應(yīng)及時(shí)灑水覆蓋塑料薄膜或養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)，也可以加蓋濕潤(rùn)的麻袋保持濕潤(rùn)。采用塑料薄膜覆蓋時(shí)，應(yīng)保持塑料薄膜內(nèi)有凝結(jié)水。灌漿料保持濕潤(rùn)狀態(tài)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于7d。

2.9.2冬期施工養(yǎng)護(hù)

冬期施工，工程對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)無(wú)特殊要求時(shí)，灌漿完畢以后裸露部分應(yīng)及時(shí)覆蓋塑料薄膜并加蓋保溫材料，起始養(yǎng)護(hù)溫度不應(yīng)低于5℃。負(fù)溫條件下不得澆水。拆模后灌漿料表面溫度與環(huán)境溫度溫差大于20℃時(shí)，應(yīng)采用保溫材料覆蓋養(yǎng)護(hù)。如環(huán)境溫度低于灌漿料材料要求的最低溫度時(shí)，或需要加快強(qiáng)度增長(zhǎng)時(shí)，可采取人工加熱的方法。

3工程應(yīng)用案例

3.1 工程概況

海陽(yáng)AP1000核電站核島一期工程鋼質(zhì)安全殼底部壓力灌漿范圍為A層混凝土與鋼質(zhì)安全殼之間約100mm±50mm空隙，成碗狀結(jié)構(gòu)，灌漿面積為306m2，總量約為30.6m3。該灌漿基層混凝土為圓柱體強(qiáng)度4000PSI（立方體抗壓強(qiáng)度C35）。

3.2 施工情況

施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格按照本工法工藝流程來(lái)實(shí)施，施工現(xiàn)場(chǎng)組織科學(xué)、合理順暢。使得1#、2#核島CV鋼質(zhì)安全殼底部灌漿工作取得圓滿成功。

3.3 工程監(jiān)測(cè)與結(jié)果評(píng)價(jià)

通過(guò)海陽(yáng)1#、2#核島鋼質(zhì)安全殼底部灌漿工作，整個(gè)施工的設(shè)計(jì)、組織、實(shí)施均由海陽(yáng)核電項(xiàng)目部獨(dú)立完成。為后續(xù)AP1000核電項(xiàng)目實(shí)施，積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

通過(guò)灌漿施工，形成了一套較完善的施工工藝流程，以及相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)2個(gè)AP1000核島灌漿施工，在所有參與人員的共同努力下，均保質(zhì)保量的完成了工作。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)海陽(yáng)核電一期工程1#、2#核島鋼制安全殼底部灌漿工藝研究與應(yīng)用，解決了施工難點(diǎn)，經(jīng)驗(yàn)證是合理可行的。對(duì)提高工程質(zhì)量、壓縮建造工期、保證施工安全和降低建造成本有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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