非能動安全先進AP1000核電廠模塊進度控制

郭鵬飛 彭福銀 郭洪濤

中電投電力工程有限公司，江西 九江 332719

非能動安全先進AP1000核電廠模塊進度控制

郭鵬飛1彭福銀2郭洪濤3

中電投電力工程有限公司，江西 九江 332719

非能動安全先進AP1000核電廠采用模塊化施工，模塊的進度控制是AP1000核電廠總體進度控制的關鍵之一，本文簡要介紹了非能動安全先進AP1000核電廠的模塊及模塊化施工特點，闡述了模塊進度控制的內(nèi)容和方法，以期為后續(xù)AP1000核電廠模塊進度控制提供借鑒。

AP1000；核電廠；模塊進度；控制

引言

當前，我國已確定了“積極推進核電建設”的電力發(fā)展基本方針，明確了核電發(fā)展的技術路線，決定走引進、消化、吸收和再創(chuàng)新的道路，并引進了世界上先進的第三代核電技術AP1000。非能動安全先進AP1000核電技術作為世界第三代核電技術的典型代表，是由美國西屋公司運用非能動核安全理念開發(fā)的，模塊化施工是其不同于EPR等其他第三代核電技術的一個顯著特點。模塊進度控制是總體進度控制的關鍵，如何有效的控制模塊進度、進而控制總體進度是值得我們研究的一個課題。本文主要介紹了非能動安全先進AP1000核電廠的模塊種類及數(shù)量、解釋了各類模塊的含義并說明了其功能，介紹了模塊化施工的特點，闡述了模塊進度控制的重點和方法。

1 非能動安全先進AP1000核電廠的模塊介紹

模塊是指具有一定的結構/功能完整性與獨立性，具有標準構造和清晰邊界的軟件程序塊或硬件組件單元。諸如：一段程序，電腦的一個板卡，一個標準實驗室，都可以稱之為一個模塊。模塊化是指通過模塊分割的方式來進行生產(chǎn)制造的工程模式。目前模塊化的概念已在不同的工程領域被廣泛使用：造船、大型系統(tǒng)程序的編寫、石油化工、航天航空。模塊化技術一直隨著信息技術和管理科學的發(fā)展而不斷發(fā)展，導致工程設計思想、建造工藝及管理上的重大變革。模塊化必然帶來工程生產(chǎn)的標準化和批量化，從而達到提高工程生產(chǎn)效率的最終目的。核電廠引進模塊化施工的理念是科技發(fā)展必然，同時也是工業(yè)化的必然趨勢，非能動安全先進AP1000核電廠順應這種發(fā)展變化，引進了模塊的概念，施工過程是一種模塊化的積木搭接過程，模塊化施工帶來了施工工藝、施工組織上的巨大變革，為縮短核電廠建造工期提供了可能。

非能動安全先進AP1000核電廠的模塊是指一個由材料和部件組裝而成的組合件。根據(jù)功能分為結構模塊、機械設備模塊、管道模塊和電氣模塊等；結構模塊包括CA、CB、CG、CH、CR和CS模塊，機械設備、管道、電氣模塊包括KB、KQ、KT、Q、R和W模塊。CA模塊也叫M模塊，是內(nèi)部用混凝土澆筑的鋼結構模塊，其功能是取代傳統(tǒng)的棒式鋼筋綁扎和模板材料支設；CB模塊也叫L模塊，是周圍用混凝土澆筑的鋼結構模塊，其功能是在電廠廠房擁擠的區(qū)域取代結構模板工作，并且提供支架和設備的錨固件；CG模塊為廠房結構模塊，內(nèi)部只含有結構元件；CH模塊也為廠房結構模塊，內(nèi)部既有結構元件，又有非結構元件，外部與機械設備配合；CS模塊為樓梯模塊。就江西彭澤廠址AP1000核電廠而言，共計約237個模塊，其中結構模塊約152個、機械設備模塊約85個。少數(shù)重型結構模塊（如CA01、CA02、CA03、CA04、CA05和CA20等）在模塊廠預制完成后需要在現(xiàn)場進行組裝，待組裝完成后方能進行就位安裝，絕大多數(shù)結構模塊和設備模塊在制造廠預制完成運到現(xiàn)場后即可進行安裝。

2 模塊化施工

AP1000核電廠模塊化施工是一種先進的施工理念，它是將相對密集布置的鋼結構、設備、電氣和儀表等組裝成一體，形成一個整體單元，即模塊。它的先進在于它引入了平行作業(yè)，依靠當今發(fā)達的先進技術，將土建、安裝、調(diào)試等工序進行了深度的交叉，從而縮短了建造工期、減少了成本，同時也不會沖擊電站的可維護性或可利用性。模塊在制造廠里進行預制，在可控制的環(huán)境里最大化地制造，與現(xiàn)場施工平行進行模塊的預制和整體組裝，完成后將此模塊運至現(xiàn)場一定區(qū)域，將其整體吊運進入廠房安裝位置，最終整體調(diào)整就位進行安裝。

模塊預制包括模塊的下料、組對、焊接、除銹、油漆、包裝等工序。其中組對和焊接對模塊的預制進度影響很大。模塊的組裝連接采用焊接，焊接過程中焊縫多、涉及的材質(zhì)多，焊接工作量大。同時，相對焊縫長度，母材厚度小，且存在不同材質(zhì)、不同厚度子模塊之間的焊接。例如，僅CA20模塊焊縫總長就超過3000米，單條焊縫最長達21米，焊接材質(zhì)包括A36、A240S32101、A276T304L，厚度范圍為3.2mm～38.1mm，且存在大量焊縫需要進行高難度的仰焊。這些特點不僅給模塊焊接防變形提出了更高的要求以保證模塊在焊接期間的平面度在控制范圍內(nèi)，同時高質(zhì)量的要求也對進度控制帶來壓力和困難。

CA01、CA20和CV下封頭等模塊從預制場運輸至核島指定區(qū)域時的重量均超過800噸，外形尺寸大，迎風面積大。如何將大型模塊安全順利地運輸至目的地，對運輸方案都提出很高的要求。模塊吊裝時，模塊起吊后的水平度控制、側(cè)向穩(wěn)定性控制、模塊防變形、模塊準確就位等都是重點考慮內(nèi)容。模塊的運輸和吊裝不僅影響安全、質(zhì)量，同時也制約著模塊施工進度，模塊進度的控制要充分考慮模塊組裝場地的選擇及運輸，模塊的吊裝方案等。

大型模塊在墻體澆筑上面臨的困難是混凝土從模塊頂部注入時，如何保證混凝土順利到達模塊底部，且如何避免由于其高落差而產(chǎn)生的離析現(xiàn)象；如何保證混凝土充滿門洞空間；何如保證高流動性的自密實性混凝土不從錨固鋼筋和模塊墻體之間的縫隙滲漏；如何在提高自密實性混凝土澆筑速度的同時而不影響對模塊墻體的壓力；上層樓板模塊就位后，如何對下層樓板模塊進行澆注；澆筑完成后，如何對模塊內(nèi)的混凝土進行質(zhì)量檢查等。這些問題都對施工技術提出了考驗，同時這些施工技術的選擇也對施工進度產(chǎn)生很大的影響。

縮短工期的方式有快速跟進和趕工兩種方式，模塊化施工很大程度地組織平行施工，屬于快速跟進模式，可有效克服趕工帶來的返工，同時模塊化施工將大部分預制和組裝等工作安排在專業(yè)化的制造廠，有助于提高效率、控制質(zhì)量，分擔現(xiàn)場工作面。

3 模塊進度控制

3.1 進度控制的對象、內(nèi)容和目的

模塊進度控制的對象就是文提到的所有結構和設備模塊，而內(nèi)容就是每一個模塊的預制、組裝（若有）和安裝，目的是使模塊的預制、組裝進度能夠滿足安裝進度的要求，模塊安裝進度能夠滿足設備的就位及安裝要求、滿足局部范圍內(nèi)的混凝土澆筑要求，進而使模塊進度能夠滿足核電廠總體進度的要求。

3.2 進度控制的方法

3.2.1 編制科學、合理的模塊專項進度計劃

要編制一個科學、合理的模塊專項進度計劃首先需要理出一條準確的關鍵路徑。各類模塊有大有小，有輕有重、有復雜有簡單，對我們準確的了解和把握它們、控制其進度帶來了很大困難。筆者認為將這些模塊的安裝廠房進行區(qū)分，在廠房內(nèi)再將模塊按層劃分，由于AP1000核電廠的施工邏輯是“由低標高 高標高”，這樣我們就針對各個廠房內(nèi)的模塊進度理出了一條關鍵路徑，再依據(jù)各廠房之間的施工邏輯順序，就可以基本理出一條模塊進度控制的關鍵路徑。抓住像CA20、CA01等重量和體積大且結構復雜的模塊，分別評估其預制、組裝和安裝的工期，評估各模塊之間邏輯關系的正確與否，并評估模塊與設備及局部區(qū)域混凝土澆筑的邏輯關系，同時結合總體進度計劃（工程二級進度計劃）要求，綜合這些因素就能夠基本編制出一份基本科學、合理的模塊專項進度計劃。

3.2.2 編制大型重要模塊專項進度計劃

針對像CA20、CA01、CVBH、CV#1、CV#2、CV#3、CV#4和CVTH等編制單個大型模塊專項進度計劃，通過這些簡單的特別的專項進度計劃來控制這些大型重要模塊的進度，將復雜的問題簡單化，使每個模塊的進度可控、在控，進而使整個電廠模塊進度可控、在控，保證總體進度。

3.2.3 重視依托項目在模塊進度控制方面的經(jīng)驗

根據(jù)依托項目工程進度計劃的資料和經(jīng)驗數(shù)據(jù)，分析對方進度執(zhí)行情況，學習其先進的進度控制經(jīng)驗并找出其進度滯后的原因，調(diào)整模塊專項進度計劃，并及時提出進度預警。如依托項目海陽核電廠的模塊專項進度計劃中對CA20和CA01安排的組裝工期均是6個月，實際組裝工期是174天和196天，而依托項目三門核電廠的實際組裝工期分別是152天和201天，我們可以分析得到CA20模塊的組裝工期6個月是富裕的，CA01模塊組裝過程可能會遇到嚴重影響進度的問題，當我們在制定模塊專項進度計劃時就可以充分的借鑒這些經(jīng)驗數(shù)據(jù)，并在計劃執(zhí)行過程中避免重復的問題再次出現(xiàn)影響進度，使進度可控、在控。

3.2.4 借鑒國外成熟經(jīng)驗，并積極探索新工藝，新技術

AP1000模塊化施工在國內(nèi)核電廠施工中尚屬首例，而模塊化施工技術的應用在美國和日本相對趨于成熟。國內(nèi)建造AP1000核電廠遇到的一些施工難點時，可積極對國外類似問題進行調(diào)研，充分借鑒國外經(jīng)驗成果，解決困難，確保進度。如日本泊核電站3#機組CV的規(guī)格尺寸、材料等均與AP1000相類似，在CV焊接技術上、熱處理方式上，AP1000機組可借鑒。

3.2.5 模塊進度控制的特殊之處

模塊進度控制給出了一個不同空間卻要同時協(xié)調(diào)控制的難題，要求我們不但要抓好現(xiàn)場的組裝和安裝進度，更要抓好制造廠的預制進度，同時根據(jù)進度要求積極協(xié)調(diào)制造廠和現(xiàn)場的工作界面（這一點也是進度控制的難點），筆者認為對小模塊的工作界面不會劃分的特別清楚，在保證質(zhì)量的前提下，若是能根據(jù)進度要求對工作界面劃分掌握一定的機動權，可能會對模塊進度控制更為有利。同時將預制廠的工作移到施工現(xiàn)場來完成是爭取工期機動的一個重要方面。

3.2.6 跟蹤模塊進度、全面分析、及時預警

必須不斷的跟蹤模塊預制、組裝和安裝進度，全面分析進度執(zhí)行情況，編寫進度分析報告，及時的暴露各種影響模塊進度的問題，及時向相關責任方提出預警報告，協(xié)調(diào)有關責任方盡快解決影響進度的問題，使模塊進度可控、在控，進而確保核電廠總體進度。

4 結語

運用進度管理的相關理論和知識，運用其他項目先進的進度管理經(jīng)驗，并結合模塊自身的特點來控制其進度。筆者認為只要我們理清關鍵路徑，編制科學、合理的專項進度計劃，借鑒依托項目在預制、組裝和安裝過程中的成功經(jīng)驗，提高進度執(zhí)行的嚴肅性，一定會使模塊進度可控、在控，進而保證AP1000核電廠總體進度，并為后續(xù)AP1000核電廠模塊進度控制提供借鑒。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.040