杜賢炳
【摘?要】核電工程建設(shè)奉行“高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求”的管理理念。在電氣廠房、安全廠房、核輔助廠房等結(jié)構(gòu)施工中需要安裝精度較高的“T”形埋件,“T”形埋件安裝平整度要求為1?mm/m,總長平整度不超過4?mm,標(biāo)高誤差為±5?mm。埋件安裝精度的高標(biāo)準(zhǔn),也對埋件本體的加工制作提出了更高的要求。埋件焊接、運(yùn)輸和吊裝時可能給埋件造成外力的作用導(dǎo)致埋件變形,造成埋件的自身制作精度超差。因此,現(xiàn)場采取一系列相關(guān)措施控制預(yù)埋件精度以滿足后續(xù)施工需求。文章主要闡述“T”形埋件的加工制作、施工調(diào)節(jié)工裝、安裝調(diào)整、二次澆筑區(qū)預(yù)留、二次埋件加固、過程跟蹤調(diào)測、成品保護(hù)等方面的控制措施,并通過工藝的不斷研究改進(jìn),優(yōu)化施工工藝,從而提高“T”形埋件施工質(zhì)量,為核電領(lǐng)域高精度埋件安裝提供經(jīng)驗借鑒。
【關(guān)鍵詞】高精度;預(yù)埋件;精度控制;誤差
【中圖分類號】TM623?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?【文章編號】1674-0688(2022)04-0044-03
0?引言
核電是一種安全、經(jīng)濟(jì)、清潔的能源。我國人口眾多,能源和環(huán)境問題十分突出,發(fā)展核能是解決我國能源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。為了提高公眾對核安全的信心,保證核電的安全發(fā)展,必須嚴(yán)格控制核電的建設(shè)質(zhì)量。核電工程施工過程中采用許多新技術(shù)和新工藝來提高其可靠性,這也對施工工藝提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在針對核電“T”形埋件施工技術(shù)難點(diǎn)開展研究,解決施工過程中遇到的各種問題,對施工工藝進(jìn)行優(yōu)化革新,逐步形成我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù),從而達(dá)到保證安全、提高施工質(zhì)量的目的,助力核電高質(zhì)量發(fā)展。
1?“T”形埋件工程概況及施工難點(diǎn)
1.1?工程概況
某核電站在電氣廠房、安全廠房、核輔助廠房等區(qū)域各樓層標(biāo)高安裝有施工精度要求較高的“T”形埋件。該埋件用于核電廠核島廠房主控室、儀控或電氣機(jī)柜安裝,此類機(jī)柜均為抗震I類物項,施工精度要求高。為了保證安置設(shè)備的可靠性與安全性,對“T”形埋件的平整度、垂直和平行于預(yù)埋件平面的預(yù)埋件中心位置允許誤差、預(yù)埋件平面內(nèi)角度允許誤差具有高精度的安裝要求。“T”形埋件分為“T1”形和“T2”形兩種,主要體現(xiàn)在埋件寬度的差異。
1.2?施工難點(diǎn)
“T”形預(yù)埋件主要施工難點(diǎn)為埋件平整度較高[1],安裝平整度要求為1?mm/m,總長平整度不超過4?mm,標(biāo)高誤差為±5?mm。并且,埋件為長條形,部分長度超過10?m,埋件兩兩一組,既要考慮單塊安裝精度,也要考慮相對誤差,在一定程度上加大了埋件的安裝難度。埋件的精度要求也對埋件的制作提出了更高的要求,埋件焊接、運(yùn)輸及吊裝時可能給埋件造成外力的作用導(dǎo)致埋件變形,造成埋件的自身制作精度超差。因此,項目部從“T”形埋件加工到安裝采取了一系列措施保證其安裝精度符合設(shè)計要求。
2?“T”形埋件加工措施制定
當(dāng)“T”形埋件較長時,對埋件進(jìn)行分割制作,技術(shù)人員在相應(yīng)加工計劃時,將長條形預(yù)埋件分成若干不大于1?m的小單元(例如:“T”形埋件為7.5?m,制訂計劃時設(shè)計為7塊1?m和1塊0.5?m),現(xiàn)場以若干個小單元拼接成一個完整的“T”形埋件,這樣就能消除埋件因尺寸大而產(chǎn)生的加工誤差,提高埋件的出廠精度。
當(dāng)埋件的埋板切割完成后,要檢查其平整度,結(jié)合埋件的安裝精度要求,埋板的平整度應(yīng)控制在“0”,即埋件不允許出現(xiàn)加工誤差,保證埋件的加工質(zhì)量。若埋板平整度由于加工過程中出現(xiàn)翹曲或原材料長時間存放產(chǎn)生了銹蝕而不符合要求,則需要對其進(jìn)行打磨處理。
預(yù)埋件制作完成后,不宜在車間放置過長,宜加工一批,驗收一批,使用一批。長時間放置容易在其他預(yù)埋件制作時發(fā)生碰撞或被污染。為避免類似問題發(fā)生,主要采取以下措施。?譹?訛隔離:預(yù)埋件制作完成后,需放入專門的成品堆放區(qū)堆放,防止與其他預(yù)埋件發(fā)生碰撞或污染。碼放要求:預(yù)埋件碼放時,預(yù)埋件有油漆的一面應(yīng)貼面放置,并“一”字形排開,不得堆積或兩層放置,避免埋件表面損傷而影響其精度。出場時間要求:預(yù)埋件出廠時間和現(xiàn)場安裝時間不能相差太久。生產(chǎn)一線的員工需結(jié)合現(xiàn)場進(jìn)度和后臺預(yù)埋件制作進(jìn)度,保證預(yù)埋件出廠時間與現(xiàn)場安裝時間吻合,預(yù)埋件出廠后第一時間進(jìn)行運(yùn)輸、吊裝、安裝等工序,減少不確定因素的產(chǎn)生。
3?“T”形埋件安裝方案制訂
3.1?“T”形埋件傳統(tǒng)安裝工藝
為了提高“T”形埋件的安裝精度,將埋件安裝成可調(diào)節(jié)精度的形式,可在其他工序施工時對埋件的誤差進(jìn)行修正,確保其施工質(zhì)量。
3.1.1?安裝流程
安裝流程:預(yù)埋件加固支架的制作、安裝→預(yù)埋件初步就位→標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的精度控制→預(yù)埋件精就位→驗收→混凝土澆筑時跟測及調(diào)整。
3.1.2?預(yù)埋件加固支架制作、安裝
支架制作:根據(jù)預(yù)埋件大小制作與之對應(yīng)的簡易工裝。此簡易工裝由3個部分組成:1根HRB400/16鋼筋、2個螺絲、2個螺母。經(jīng)過對比分析,考慮選材的經(jīng)濟(jì)性,“T1”形預(yù)埋件選用鋼筋長度為120~150?mm,“T2”形預(yù)埋件選用鋼筋長度為220~250?mm,鋼筋不宜過長,鋼筋本身具有彈性,過長容易產(chǎn)生形變,從而影響埋件的安裝精度。鋼筋準(zhǔn)備好后,鋼筋兩端焊接好螺母,焊縫應(yīng)飽滿,焊點(diǎn)需牢靠,避免安裝過程中支架受外力造成焊接位置斷裂。
支架安裝:安裝支架時,相對應(yīng)樓板上的鋼筋、物項(標(biāo)準(zhǔn)埋件、洞口盒子、套管等)均應(yīng)安裝完成,施工縫清理完成。使“T”形預(yù)埋件安裝時處于一個相對靜態(tài)的環(huán)境,避免因過多的施工人員走動,或者物料吊運(yùn)、物項調(diào)整造成相對移動而影響“T”形預(yù)埋件安裝誤差。
3.1.3?“T”形預(yù)埋件初步就位
“T”形預(yù)埋件型初步就位主要控制水平相對位置。就位前[2],需對現(xiàn)場已有的測量線與圖紙進(jìn)行核對。確認(rèn)無誤后,開始排布已焊接完成的預(yù)埋件加固支架。預(yù)埋件長度一般不超過1?000?mm。每塊預(yù)埋件僅需設(shè)置2個支架。安裝前,預(yù)埋件底部需墊好木枋、木楔子,確保預(yù)埋件初步就位。
初步就位后,將預(yù)埋件與支架上的鋼筋焊接,連成一個整體,初步就位預(yù)埋件標(biāo)高控制在±10?mm以內(nèi),水平位置控制在±5?mm之內(nèi)。初步就位完成后,拆除下部墊的木枋、木楔子等輔助材料。
3.1.4?標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的精度控制
前期工作:在得知該層有“T”形預(yù)埋件安裝時,測量人員應(yīng)提前從水準(zhǔn)點(diǎn)引測一標(biāo)高到該平臺上,作為標(biāo)高定位的基準(zhǔn)點(diǎn)[3]。
標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)引測:標(biāo)高的引測使用精密水準(zhǔn)儀,因為儀器的i角對測量結(jié)果有影響,所以在施測之前,應(yīng)先對儀器進(jìn)行i角的檢校。i角的檢校方法是在相距50?m的位置設(shè)立2根銦鋼尺,儀器架設(shè)在兩尺中間位置,觀測出兩點(diǎn)高差h1;再將儀器架設(shè)在離后視銦鋼尺3?m的位置,觀測兩點(diǎn)間高差,觀測順序不變,測設(shè)出高差h2。
兩次高差差值:△=h1-h2,結(jié)合現(xiàn)場水準(zhǔn)觀測距離短、前后視距差小的特點(diǎn),檢查i角時將△控制在0.2?mm以內(nèi),如超出范圍,則需要對i角進(jìn)行檢校。檢校方法是以高差h1為基準(zhǔn),計算出第二次觀測前視的理論讀數(shù)。算出理論讀數(shù)后,先把測微器(GPM3)上的讀數(shù)調(diào)至理論讀數(shù),使用撥針調(diào)節(jié)水準(zhǔn)儀,使“十”字絲照準(zhǔn)至理論刻度處,調(diào)整后進(jìn)行復(fù)測檢查,直到符合i角的精度要求。
3.1.5?預(yù)埋件精就位
預(yù)埋件初步就位,測量基準(zhǔn)點(diǎn)引測等工作完成后,準(zhǔn)備對預(yù)埋件進(jìn)行精確定位。為便于預(yù)埋件調(diào)整,預(yù)埋件位置就位后,需將支架與預(yù)埋件焊接一個整體,防止用螺栓對預(yù)埋件進(jìn)行微調(diào)時因支架晃動影響預(yù)埋件精度。此外,預(yù)埋件是有若干的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成的,預(yù)埋件接縫處可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)連接,預(yù)埋件的定位偏差滿足設(shè)計要求即可[4]。
“T”形預(yù)埋件一般有2根預(yù)埋件并排在一起的,總體依據(jù)圖紙上對預(yù)埋件的精度要求控制。施工時需考慮兩排預(yù)埋件的相對位置,應(yīng)將這兩排預(yù)埋件按照一個整體考慮。避免出現(xiàn)單個預(yù)埋件平整度符合要求,但出現(xiàn)相對標(biāo)高超差的現(xiàn)象發(fā)生。
?“T”形預(yù)埋件主要分布在板頂,預(yù)埋件標(biāo)高控制時,要考慮到模板的反彈性造成的誤差。具體方法:在預(yù)埋件上起幾個特征點(diǎn)(1?m?1個),控制預(yù)埋件的標(biāo)高。架好水準(zhǔn)儀,儀器周圍進(jìn)行隔離,控制現(xiàn)場施工人員的來回走動,確保儀器穩(wěn)定。對好后視基準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高后,計算出前視的理論讀數(shù),然后把尺立在特征點(diǎn)上,讀出實(shí)際讀數(shù),與理論讀數(shù)對比,進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時采用支架上已焊接好螺栓進(jìn)行微調(diào),調(diào)整好后進(jìn)行固定,在調(diào)預(yù)埋件時,按照嚴(yán)格的誤差要求控制,最好按照“0”誤差控制。
精就位完成后進(jìn)行復(fù)測,復(fù)測合格后組織相關(guān)單位進(jìn)行驗收,并上報復(fù)測資料。等待驗收完成后,用安全防護(hù)帶建立隔離帶,避免現(xiàn)場施工人員直接踩在預(yù)埋件上而影響預(yù)埋件精度。
3.1.6?混凝土澆筑時跟測
混凝土澆筑時,混凝土振搗及人員走動可能對預(yù)埋件標(biāo)高產(chǎn)生影響。為保證預(yù)埋件精度,在混凝土澆筑時安排測量人員進(jìn)行跟測。對個別因施工造成標(biāo)高不滿足要求時,在混凝土初凝前,可以用預(yù)埋件支架上的螺栓進(jìn)行調(diào)整,以保證預(yù)埋件精度要求。同時,避免直接對埋件進(jìn)行布料,也要避免從一側(cè)往另一側(cè)布料,導(dǎo)致埋件整體移位,應(yīng)在埋件的左右兩側(cè)交替布料,確保埋件處于一個相對穩(wěn)定的環(huán)境,減少誤差的產(chǎn)生。
此種施工工藝的優(yōu)點(diǎn):在混凝土澆筑過程中,可以邊澆筑混凝土邊調(diào)整埋件的標(biāo)高和平整度,在混凝土澆筑過程中對埋件進(jìn)行修正,減少誤差產(chǎn)生的可能性。
此種施工工藝的缺點(diǎn):混凝土澆筑完成后凝結(jié)硬化產(chǎn)生的拉應(yīng)力及樓板的微小沉降會對埋件的精度產(chǎn)生影響,而此時埋件已成型,無法調(diào)整,造成埋件超差,不符合設(shè)計要求。針對超差的埋件,現(xiàn)場通常采用打磨的方式進(jìn)行處理。由于鋼板強(qiáng)度較高且設(shè)計時對埋件的厚度有具體要求,因此需要花費(fèi)較多的時間進(jìn)行精修打磨,并且要邊打磨邊進(jìn)行復(fù)測,在一定程度上制約了現(xiàn)場的總體施工進(jìn)展。因此,項目開展施工工藝攻關(guān),采取一系列的措施保證“T”形埋件的施工質(zhì)量。
3.2?“T”形埋件留設(shè)二次澆筑區(qū)施工工藝
為了解決傳統(tǒng)安裝工藝的缺點(diǎn),減少造成埋件偏位的影響因素,對施工工藝進(jìn)行優(yōu)化,將“T”形埋件安裝區(qū)域留設(shè)成二次澆筑區(qū)域,后期采用灌漿的施工方法。留設(shè)二次澆筑區(qū)的施工工藝的流程與傳統(tǒng)工藝一樣,此種施工工藝的優(yōu)點(diǎn)是減少了混凝土的澆筑面積,從而減少樓板支撐體系的變形和沉降,將影響埋件不均勻沉降的因素降到最低。但是,此種施工方法仍然無法消除樓板沉降及混凝土應(yīng)力對“T”形埋件安裝精度的影響。
3.2.1?具體實(shí)施流程
具體實(shí)施流程:①主體結(jié)構(gòu)施工時,在樓板埋件安裝區(qū)域攔設(shè)鋼絲網(wǎng)模板,在混凝土終凝后拆除鋼絲網(wǎng)模板,并鑿毛處理。②按照傳統(tǒng)施工工藝安裝“T”形埋件,控制安裝精度,充分利用已澆筑完成的樓板混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)置牢固的支撐。采用無收縮灌漿料對整個二次澆筑區(qū)域進(jìn)行灌漿施工,并跟測埋件的誤差,確保其施工精度。
3.2.2?施工注意事項
施工注意事項:①采用此施工方法一定要將二次澆筑區(qū)的施工縫清理干凈,保證二次澆筑區(qū)施工質(zhì)量,避免影響樓板的整體性能。②采用留設(shè)二次澆筑區(qū)的施工方法,需要在樓板下部設(shè)置樓板支撐,但灌漿料成本較高,增加了施工成本和施工難度。
3.3?“T”形埋件二次埋件施工工藝
為了徹底消除上述不確定因素對“T”形埋件精度的影響,對“T”形埋件施工工藝進(jìn)一步優(yōu)化,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況及后續(xù)“T”形埋件的作用,對部分“T”形埋件的鋼板進(jìn)行二次焊接,即將“T”形埋件分為兩個部分進(jìn)行施工,第一部分隨主體結(jié)構(gòu)同時施工,施工方法與傳統(tǒng)工藝一致。待埋件成型后,再進(jìn)行第二部分的加工和焊接施工,這樣就將“T”形埋件的安裝誤差消除在施工過程中,保證“T”形埋件的安裝精度符合設(shè)計要求(如圖1所示)。
3.3.1?具體實(shí)施流程
具體實(shí)施流程:將原“T”形埋件的埋板厚度變?yōu)?0?mm,同時降低其安裝標(biāo)高,其標(biāo)高低于“T”形埋件標(biāo)高50?mm,主體結(jié)構(gòu)施工完成后在該埋件上二次焊接5?cm鋼板,對鋼板的標(biāo)高進(jìn)行精調(diào),確保滿足安裝的精度要求。后續(xù)焊接就位、調(diào)整主要采用增加臨時螺母螺栓對埋件進(jìn)行位置固定,然后通過調(diào)節(jié)螺母使埋板標(biāo)高滿足設(shè)計要求,同時利用高精度水平尺控制平直度。埋板安裝時在側(cè)面進(jìn)行臨時固定,標(biāo)高及平整度均滿足要求后再進(jìn)行點(diǎn)焊固定,核實(shí)其誤差是否符合安裝要求,若超差則進(jìn)行打磨或更換新的鋼板進(jìn)行處理,確認(rèn)無誤后滿焊加固即完成。
3.3.2?施工注意事項
施工注意事項:后續(xù)焊接的埋板加工長度不應(yīng)大于1?m,以免造成加工變形,并且有利于保證現(xiàn)場的焊接控制和焊接質(zhì)量[5]。焊接埋板前,應(yīng)對原結(jié)構(gòu)施工時埋件的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測,核實(shí)其標(biāo)高是否合適,如存在偏差,則考慮增加或減少焊接埋板的厚度,建議返回車間進(jìn)行處理更高效且精確。通過此種方式安裝“T”形埋件,提高了“T”形埋件安裝的平整度,減少了后期的處理,將誤差消除在施工過程中,節(jié)省了工期,是現(xiàn)階段最合理的施工工藝。
4?結(jié)束語
通過對核電站高精度“T”形埋件施工工藝的不斷探索和優(yōu)化,使埋件的施工精度滿足設(shè)計要求,對施工進(jìn)度、成本節(jié)約有重要意義,同時為后續(xù)安裝單位設(shè)備引入創(chuàng)造有利條件,為同類型工程施工提供了可以復(fù)制的成功經(jīng)驗,助力核電站高質(zhì)量發(fā)展。
參?考?文?獻(xiàn)
[1]GB?50300—2021,建設(shè)工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]GB?50204—2015,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].
[3]GB?50026—2007,工程測量規(guī)范[S].
[4]GB?50666—2011,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].
[5]《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊[M].5版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.