單意志，付志華，陳 壯

(中國核工業(yè)華興建設有限公司，江蘇 南京 210019)

0 引言

核電站設備閘門是貫穿反應堆廠房內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設備運輸通道，通常與坐標系統(tǒng)不平行，成一定角度，整體結(jié)構(gòu)較大，由于受反應堆廠房安全殼鋼襯里變形的影響，圖紙的理論數(shù)值與現(xiàn)場實際情況不一致，經(jīng)常會遇到定位尺寸不準、坐標定位基準如何建立的難題?；诖?，介紹了安裝測量專用控制網(wǎng)的建立，埋件數(shù)據(jù)的采集，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)的處理方法，解決了設備閘門現(xiàn)場重型地板安裝、閘門支撐安裝、閘門導軌的安裝以及閘門的吊裝就位等工作。事實證明，該方法簡單快捷，精度較高。

1 工程概況

臺山核電站一期工程為兩臺175 萬kW 第三代壓水堆型的核電站，鋼襯里設備閘門中心標高+23．150 m，中心角度為150°，見圖1。設備閘門貫穿核電站反應堆安全殼，是安全殼上的重要設備，在反應堆運行時，它處于關(guān)閉狀態(tài)，是安全殼整體密封的一部分。它能夠承受各種設計基準事故的載荷(溫度、壓力以及混凝土的強迫位移等)。

設備閘門重量為49．681 t，是一個空間立體弧形結(jié)構(gòu)，與坐標軸有一個角度，其結(jié)構(gòu)復雜、空間狹小，且安裝精度要求高。

圖1 設備閘門平面布置圖Fig．1 Layout drawing of equipment hatch

2 施工準備

測量施工前的準備工作完善與否將直接影響到設備閘門安裝的施工質(zhì)量和施工進度，在正式開展現(xiàn)場施工工作以前，要求在各方面作好充分的準備，以保證設備閘門安裝工作的順利進行。

2．1 測量基準的建立

平面控制采用反應堆廠房的測量微網(wǎng)點直接進行測量放樣;標高控制采用精密鋼尺水準測量方法，從-2．3 m微網(wǎng)高程點通過測量通視孔往上傳遞高程，在位于+19．5 m標高的混凝土面上和+34 m標高的鋼襯里壁板上設定臨時高程基準點，采用NA2 +GPM3 進行往返觀測。在使用50 m的鋼尺時，用鐵塊施加檢定時相同的拉力，并測定鋼尺上下兩端溫度，計算時加入溫度及尺長改正。再依據(jù)這些平面和高程控制基準來進行設備閘門的施工安裝和調(diào)整等測量工作。

2．2 安裝坐標系的建立

建立安裝坐標系，閘門與反應堆廠房成150°，測量數(shù)據(jù)不能直觀反應與閘門中心的位置關(guān)系，以反應堆廠房中心為圓點，以150°方向為A 軸，另一垂直方向為B 軸，高程以設備閘門中心為0，為便于測量及避免已知點坐標轉(zhuǎn)換與貯存混亂，可以測出坐標后進行坐標轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換公式為:

式中:A、B、H 為轉(zhuǎn)換后的三維坐標;X、Y、Z 為施工坐標系統(tǒng)的三維坐標。

2．3 測量相關(guān)基礎數(shù)據(jù)

首先在設備閘門安裝之前，利用全站儀對重型地板錨固板、閘門支撐錨固板以及閘門套筒圓度進行測量檢查，獲取現(xiàn)場的實際數(shù)據(jù)，在車間拼裝時能做一些必要的相應調(diào)整。

重型地板錨固板，主要是測設出錨固板的標高值，根據(jù)放出的線，將需測點位首先編號，通過NA2 +GPM3 精密水準測量的方法，將點位標高值測出。

支撐錨固板及設備閘門套筒，首先放線相關(guān)點位，在微網(wǎng)點上架設全站儀，測設出各點的三維坐標，測量數(shù)值點位及數(shù)值，見圖2 和表1。設備閘門套筒實際位置測量值，見表2。

圖2 設備閘門支撐錨固板測量點位示意圖Fig．2 Schematic diagram of surveying point location for equipment hatch anchor plate

表1 設備閘門支撐錨固板測量值Tab．1 Measurement values of equipment hatch anchor plate actual position

表2 設備閘門套筒實際位置測量值Tab．2 Measurement values of equipment hatch sleeve actual position

圖3 設備閘門套筒測量點位分布示意圖Fig．3 Schematic diagram of surveying point location for equipment hatch sleeve

設備閘門測量點位示意圖，見圖3。通過數(shù)據(jù)分析可以計算出:閘門套筒實際中心位置小于理論中心方位2．9 mm，標高偏高5．5 mm;垂直度偏差為往廠房里傾斜(B1 -B10)=22．371 4 -22．384 2= -0．012 8 m，說明設備閘門套筒精度符合要求。

3 設備閘門安裝測量

3．1 重型地板的安裝測量

重型地板的安裝精度要求:平面位置±5 mm，絕對標高0 ～-4 mm，平整度2 mm。閘門套筒內(nèi)重型地板支撐安裝之前應預先安裝好兩根輔助的定位角鋼，以便獲得固定間距和相對平整度，測量調(diào)整中會更方便快速，加固時也較穩(wěn)定。測量定位重型地板支撐時，可把儀器架設在附近微網(wǎng)點直接進行觀測。

3．2 閘門支撐構(gòu)件的安裝測量

在安裝支撐構(gòu)件之前，需要對鋼襯里壁板上設備閘門周邊的錨固板實際安裝位置進行測量，整理出數(shù)據(jù)，以便在車間拼裝時能做一些必要的調(diào)整，主要是半徑方向。在車間加工好臨時擋板，控制其角度、標高、半徑。把臨時擋板焊接在閘門支撐錨固板上，用塔吊將閘門構(gòu)件吊入反應堆廠房并放置在臨時擋板上。以臨時吊耳為支點用倒鏈連接支撐構(gòu)件。架設全站儀檢查支撐構(gòu)件的角度、標高、半徑，調(diào)整倒鏈使支撐構(gòu)件的位置符合要求，然后將閘門支撐構(gòu)件焊接在錨固板上。

由于支撐構(gòu)件的平臺標高為+35．20 m，而當時核島內(nèi)部結(jié)構(gòu)只做到+19．50 m平臺，因此在+19．50 m平臺處架設儀器無法看到標高+35．20 m處。為此，結(jié)合現(xiàn)場測量環(huán)境，加工一套臨時強制對中觀測底座，底座由200 mm ×200 mm ×6 mm 的不銹鋼板和3 ×L30 ×10 ×3 角鋼組成，焊接于鋼襯里壁板+33 m平臺的主梁上，具有強制對中功能，大致安裝在240°附近。

對其穩(wěn)定性和精度進行驗證。方法為在臨時強制對中觀測裝置上用多個微網(wǎng)點作后方交會3 次，取3 次后交后的坐標平均值作為本次觀測值。且所有坐標值最大坐標差值0．5 mm。在此處做測量轉(zhuǎn)點完全滿足可測量要求。

支撐構(gòu)件+35．20 m 平臺標高測量:可用徠卡水準儀NA2等儀器測定，儀器架置對面平臺，后視鋼襯里壁板上的高程基準點，讀數(shù)至±1 mm，其差值應小于±5 mm。

在安裝調(diào)整過程中，鋼襯里與支撐的焊接有收縮變形，所以必須在焊接和對支撐加固的時候?qū)ζ脚_位置進行監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)有位置偏移應立即進行調(diào)整，重復多次測量，保證支撐構(gòu)建平臺在焊接完成后仍然在限差范圍內(nèi)。

3．3 閘門導軌的安裝測量

導軌的安裝主要控制其跨距和垂直度，公差值應小于2 mm。在安裝導軌前，同樣做了充分的數(shù)據(jù)準備，首先對閘門套筒圓度和實際安裝位置進行測量檢查，把閘門套筒內(nèi)口等分20 個點進行觀測并建立三維模型。

實測設備閘門套筒中心角度向小于理論方向偏移2．9 mm，為保證安裝的相對位置關(guān)系，以實際的套筒中心為基準點放樣出中心線。在+19．50 m 平臺上精確放樣出小于理論方位2．9 mm的中心點，保證相對位置關(guān)系的統(tǒng)一，從而減小安裝誤差。

導軌吊裝就位后，用鋼卷尺進行導軌跨距以及到設備閘門中心線距離的測量，施以標準拉力10 kg，并加尺長、溫度改正，讀數(shù)至±0．1 mm。在互成90°夾角地方架設全站儀，從上往下觀測軌道的垂直度。

3．4 閘門的吊裝測量

帶套筒的設備閘門總重49．681 t，吊裝采用1 600 t履帶式起重機，吊車起吊重量為72．981 t。吊裝前，根據(jù)設計方案放樣出吊車的站位和行走路線，如有必要，還需對場地進行壓重后的沉降觀測。吊裝時，架設全站儀用無棱鏡測量模式觀測閘門的起吊高度，保證其能順利越過障礙物(如塔吊等)。

4 結(jié)束語

通過施工前的充分準備，建立了統(tǒng)一的基準，提供現(xiàn)場的一手數(shù)據(jù)，使理論數(shù)據(jù)與現(xiàn)場實際較好吻合，安裝工作順利完成，提高了工作效率，保證了施工質(zhì)量。同時:

1)隨著國內(nèi)核電技術(shù)的不斷發(fā)展，對核電站的安裝工作要求會越來越高，核電站測量工作也要順應這個要求，不斷提高設備安裝的精度來滿足各項要求，從而保證我國的核電建設。設備閘門封頭的順利吊裝，工程測量在其安裝施工工作中起到了非常重要和不可替代的作用。如果沒有工程測量的密切配合與監(jiān)控，設備閘門安裝的高精度要求，乃至核電站安裝施工中許多其他的精密控制工作根本無法實現(xiàn)和完成。工程測量在安裝工作中的應用所取得的效果表明，要做好充分的施工準備，合理有效的施工管理，以及測量人員與其他工種或?qū)I(yè)的密切配合，相信這對其他安裝測量工作有非常積極的指導意義。

2)安裝測量的關(guān)鍵工作是作好基準，做到基準統(tǒng)一，保證相對關(guān)系的準確性。

3)基礎數(shù)據(jù)的提取是安裝準備工作的后盾，有了相關(guān)基礎數(shù)據(jù)，構(gòu)件在車間加工時提前規(guī)劃，合理準確下料，現(xiàn)場組裝水到渠成，大大提高了工作效率和質(zhì)量。

4)科學選用適合工程所需的測量儀器和正確掌握計算機程序語言是當前施工單位應對繁多復雜的建筑物和構(gòu)筑物不可或缺的手段。

［1］ 李青岳．工程測量學［M］．北京:測繪出版社，1984．

［2］ 杜日中．任意地面點三維坐標放樣斜面的測定方法［J］． 施工技術(shù)，2008，37(2):97 -98．

［3］ 陸靜文，岳國輝．北京國貿(mào)三期工程測量技術(shù)研究與實踐［J］． 施工技術(shù)，2008，37(11):60 -63．

［4］ 徐順明，林鴻． 廣佛地鐵三等平面控制網(wǎng)維護重測與精度分析［J］．施工技術(shù)，2008，37(11):70 -72．