AP1000核电站安全壳底部灌浆工艺研究与应用

AP1000核电站安全壳底部灌浆工艺研究与应用

【摘要】通过了深入了解施工图纸和现场条件，经过对灌浆设施的设置、灌浆料的拌制、灌注、防空鼓控制技术、灌浆料养护等环节的施工技术进行了一系列研究和改进，制定出了相应的工艺流程。它填补了国际ap1000核电站安全壳底部灌浆工艺的空白。为提高工程质量、压缩建造工期、保证施工安全和降低建造成本提供了解决途径。

【关建词】ap1000核电站；安全壳底部；灌浆工艺；研究与应用引言：ap1000核电站钢制安全壳底部灌浆范围为a层与cv底封头之间约100mm±50mm空隙，成碗状结构，采用常规的施工方法（混凝土直接浇筑）难以满足施工质量，存在质量缺陷的风险较大，根据设计要求及现场施工条件分折对比认为通过普通混凝土与灌浆

料的结合具有可行性，而对于灌浆面积为306m2，总量约为30.6m3灌浆料一次性整体灌浆如何施工国内外没有类似先例参照，因此对ap1000核电工程核岛安全壳底部灌浆工艺研究是必要的。对此二四海阳核电项目部通过进行了一系列研究和验证，解决了施工难点，制定出了相应的灌浆工艺，并在工程应用中去，保证了进度和质量，效果十分理想。

1 施工难点及质量控制风险

1.1 灌浆施工时，灌浆区域周围cr10钢结构支架已经安装完毕、cv底封头下部el.66ˊ6〞-el.82ˊ6〞钢筋已绑扎完毕、cv底封头已经吊装就位，由此造成灌浆施工操作区域相对狭小。

1.2由于灌浆量较大，因此需要严格控制灌浆料搅拌速度、入模温度及灌浆速度。

1.3灌浆软管及吸水软管需在cv底封头吊装之前预留，灌浆时对其位置的控制难度较大。

1.4灌浆之前对基层进行充分湿润后，将湿润用水排出难度较大。

2 施工工艺流程及操作要点

2.1施工技术准备

2.1.1根据施工质量标准以及施工环境，进行针对性的模拟实验，取得相关的施工工艺参数。

2.1.2认真熟悉施工图纸及设计文件，清除漏、错、碰、缺等问题，解决施工技术与施工工艺之间的矛盾，将施工中可能存在的问题及对设计图纸的一些合理化建议及时同工程管理单位进行协商，为工程顺利进展做好准备。

2.1.3编制详细可行的施工方案，要求全面并突出重点，以施工图、施工规范、质量标准、操作规程和灌浆料厂家提供的灌浆指导书作为编制方案和组织施工的指导文件。

2.1.4施工前的准备工作充分，预测到施工过程中所需的材料、机械设备、劳动力及周转工具的需用量，编制详细的材料计划和半成品的加工计划。

2.1.5针对于该工艺的特点、难点，分别编制详细的培训计划、培训材料，对参与施工的人员组织系统培训，做到每个参与人员清楚自己的岗位，熟悉自己的工作内容，并进行详细的技术交底。

2.1.6编制应急情况下的处理方案及措施，现场施工做到忙而不乱、井井有条。

2.1.7所有物资、机具、人员准备完毕，现场具备灌浆施工条件。

2.2灌浆基层处理质量控制

按照美国规范和西屋技术规格书的要求，进行a层混凝土表面施工缝处理。由于该区域呈碗状结构，混凝土浇筑完成以后无法进行冲毛作业（冲毛废水无法集中排出），只能在混凝土养护结束以后进行人工凿毛处理。凿毛过程中，注意混凝土表面均匀处理，在满足技术要求的前提下，不宜在混凝土表面留下过大的坑，以免积水无法及时排除，影响灌浆料的质量。

2.3灌浆料配合比设计和原材料质量控制

底封头灌浆料的选择与拌制应符合以下要求：

2.3.1搅拌灌浆料所采用的配合比应严格按照规范或生产厂家提供的配比参数执行，新拌灌浆料必须具有极好的工作性、流动性、和易性，绝对不允许出现离析的现象。

2.3.2采用灌浆料需用同一厂家，尽可能采用同一批次的。

2.3.3施工所用灌浆料的技术参数，需满足美国规范以及西屋技术规格书的技术要求，灌浆料扩展度满足gb/t 50448-2008的要求（初始值≥340mm；30min保留值≥310mm），制浆按照灌浆料产品说明书的要求严格执行。

2.4灌浆管及吸水软管埋设

2.4.1在cv底封头吊装之前，在a层混凝土基础表面均匀布置灌

浆软管和吸水软管，为避免施工过程中出现堵管等应急情况，可同时多布置一根备用灌浆管（见图2-2）；布管过程中注意控制铺放管子凹槽的深度和宽度。凹槽深度不小于5cm，宽度不宜小于15cm，灌浆管的固定支架不宜伸出a层混凝土面3cm，防止cv底封头变形压倒灌浆管固定支架并卡住灌浆管。

管道布置深度、位置要严格按照管道分布图的位置尺寸布置，不得随意更改管道的布置路线及管道的深度。

四个方向的灌浆管按照两长两短的方法布置，便于一开始灌浆排出cv底封头基础与钢壳之间的空气。

2.4.2灌浆管及备用管，采用可转动的简易转轴支架作为固定管卡进行固定，以确保灌浆管能保持稳定且使用完后又可顺利抽出。简易转轴支架采用膨胀螺栓固定在混凝土基层上，固定的位置见图2-3。

以上位置供参考，应根据现场实际情况具体安排、布置。

2.5灌浆前的施工准备

2.5.1在cv底封头安装就位后，应考虑相应的防护措施，如：在其底部靠近临时支撑短柱处粘贴一圈塑料防雨布，用于防止雨水及杂物进入灌浆区域，以防止杂物和雨水等进入灌浆区域，污染灌浆基层，见图2-4和图2-5。

2.5.2为保证a层混凝土基础与灌浆层接触良好，灌浆前，提前24小时将基层表面进行充分湿润。要求在灌浆施工前，将湿润用水通过预留在灌浆区域的吸水软管利用抽水泵抽出。

2.5.3所有施工机具清洗干净，并在施工前进行全面检查，排除故障隐患，并安放到指定位置，避免在施工过程中影响施工节奏。

2.5.4检测液面的led灯根据布置图的位置布置好。

2.6灌浆料的制备

2.6.1设备清洁完毕后，必须排空设备和管道内剩余的积水，保持设备内湿润即可，确保第一次搅拌出的材料水灰比正确。

2.6.2制备灌浆料时，必须严格按照灌浆料厂家提供的配合比进行计量，灌浆过程严禁随意加水，因为任何微小的变化都可能影响灌浆料的性能变化。

2.6.3按照灌浆料厂家提供的配合比进行计量，每次搅拌时，先把70-80%预先称重好的干净水加入到搅拌机内，在持续缓慢搅拌的同时加入灌浆料，然后再加入剩余的水，并继续搅拌2-4分钟，直到混合均匀。搅拌时间可适当延长，以达到规范或厂家技术说明要求的流动性为准。

现场在选择灌浆料搅拌时，应根据上述的搅拌要求选择合理、经济的搅拌设备，同时应根据现场灌浆速率考虑搅拌设备，确保搅拌设备能够满足现场施工需求，但还需以搅拌出的灌浆料的流动性满足设计要求为准。

制备灌浆料时应注意以下几点：

（1）预先计算好材料用量和符合标准用水量，满足现场有充足的材料，确保搅拌和灌浆的连续性；

（2）搅拌地点应尽量靠近灌浆施工地点，尽可能减少输送距离；