華龍一號堆型核電站環吊安裝測量技術

明剛

摘 要：本文主要對華龍一號堆型核電站環吊安裝測量過程中遇到的技術問題進行分析，遵循先整體后局部、高精度控制低精度的測量原則，總結出一套針對環吊安裝的測量方法，并通過在防城港二期核電建設安裝工程中的實踐應用，進一步驗證了其方法的可行性與測量精度的可靠性，不僅保證了環吊安裝的測量精度，而且提高了工作效率。

關鍵詞：環軌梁及環軌;控制網;溫度

1 概況

環軌梁介紹

華龍一號堆型機組環吊環軌梁共有9段，每段重約12噸，直徑為43米，位于反應堆廠房內，由45個牛腿提供支撐，是核島廠房最重要的設備之一，主要用于壓力容器、蒸汽發生器等主設備的引入吊裝，同時也是核電站運行階段反應堆換料和設備維修的主要吊車。

環吊安裝公差要求

1、水平輪軌道半徑：20900±4㎜（測量位置：環梁下蓋板內沿）;

2、圓度：△R≤5mm（測量位置：環梁下蓋板內沿）;

3、環梁上表面標高差≤8mm;

4、軌道面水平度≤1/800;

5、軌道面高低差≤8mm;

6、軌道中心直徑：43000±8㎜。

2 測量方法

環吊軌道梁及軌道地面組裝

1）以儀器測量點為中心，以21.5m為半徑，澆筑混凝土（C30）支墩27個，長1500mm，寬700mm，高600mm。地面以上厚度100mm，澆筑前墊100mm碎石層;

2）以儀器測量點為中心，澆筑長1000mm，寬1000mm，深200mm的混凝土支墩，用以埋設預埋板，固定測量標識;所有區域應平整，壓實，無混凝土澆筑區域用碎石鋪平，碎石厚度100mm，不會因場地問題導致積水，不會發生沉降。

標識環吊軌道梁下表面、軌道上表面測量點位并編號

依據測設的軌道梁螺栓群孔的理論中心線和軌道半徑參考點，在環吊軌道梁下表面標識出墊鐵加工所需數據的測量點。在環吊軌道上表面標識出墊鐵加工所需數據測量點。測量人員對所有標識的測量點位進行統一編號。采用精密水準儀采集所有標識點位的標高數據

1）測量前自檢并校正精密水準儀的i角;

2）將精密水準儀架設于環軌梁中心位置，在環吊軌道梁附近找一固定點作為高程點（假設為0m），對環軌梁下表面測量標識點和環吊軌道上表面測量標識點進行兩次測量;

3）對測量中同一點的兩次高程數據進行比較，結果應在0.3mm以內。

環軌梁及環軌地面組裝調整完成后測量

1）標高測量

環軌梁及環軌地面組裝調整完成后，采集所有環軌梁及環軌測量標識點，計算出環軌梁及環軌上表面每個測量點兩次測量高程值的平均數，用軌道梁上表面測量值的高程平均數減去該點對應的軌道梁下表面5個測量點高程值，所得差值即為軌道上表面測量點到該點對應的軌道梁下表面測量點的垂直距離。

2）螺栓孔坐標采集測量

當環吊軌道梁、環軌半徑、標高、圓度滿足要求后，在軌道梁中心點上架設全站儀，以1號牛腿對應的環軌梁內緣中間螺栓孔的中心點（2.484°）進行方位角定向。分別測出軌道梁上所標識的螺栓孔中心位置的坐標。螺栓孔位置數據采集時選擇溫度變化較小的同一時段進行，以減少環吊軌道梁隨溫度變化對測量數據采集工作造成影響。在數據采集的過程中每隔半個小時檢查一次環吊軌道梁的溫度和環境濕度，及時更新儀器參數設置。

環吊牛腿上表面理論中心線和軌道半徑參考點測設

在牛腿上表面的環吊平面控制點上架設全站儀，進行測站設置、后視定向;計算出牛腿理論中心線上的坐標和軌道半徑參考點坐標，并進行測量。

1）標識牛腿上表面標高測量點位并編號

依據牛腿上表面測設的牛腿中心線和軌道半徑參考點，制作的45個牛腿對應點位模具，在45個牛腿上表面標識出和軌道梁一一對應的標高測量點位。

2）牛腿上表面標高測量

1、在牛腿頂面鋼襯處設置兩個標高標志，兩標高點應在同一直線上，每個墊鐵位置測量五個標高，設置兩個測站，測站到標高墊鐵距離應相等，每一測站測對面半個圓周上的牛腿標高。

2、在牛腿上表面架設精密水準儀，測量時盡量保持水準測量前后視距相等，盡可能在同一個環境中對45個牛腿上表面所有標識的測量點進行高程測量;

3、計算牛腿上表面每個測量點兩次測量高程值的平均值，作為牛腿上表面各個測量點的最終數據;

4、以每個牛腿上表面標識的1號點為基準，計算各個牛腿上表面的水平度;

3 測量技術難點分析

使用精密測量基準

1）環吊牛腿平面控制網精度分析：

根據安裝技術要求，控制點的點位誤差以及相鄰點相對坐標中誤差應在2mm范圍內，環吊牛腿平面控制網聯測數據，經計算后觀測平差出結果。

測量點位誤差最大為1.38mm，相鄰點相對坐標中誤差為1.00mm，兩項指標差都滿足平面控制網技術要求。

2）牛腿高程控制網精度分析：

環軌梁高程控制網共架設8測站，根據精密水準測量技術要求：

則：閉合差，環線閉合差滿足水準測量技術要求。

綜上所述，牛腿平面控制和高程控制的精度已完全滿足技術指標要求。因此，先整體后局部、高精度控制低精度的測量原則得到貫徹和落實，為后續拼裝測量工作打好了精密基礎。

采用合適的測量儀器

1）測量儀器的選擇

采用高精度測量儀器進行拼裝測量，可大大減弱測距誤差的影響;選用測角精度為±1″或±0.5″的全站儀，可以提高角度觀測精度。在環軌梁及環軌安裝測量中，使用TCA2003型全站儀（測角精度0.5″，測距精度為0.6mm+1ppm）和NA2+GPM3型的精密水準儀（精度為0.3mm/km）進行測量，儀器精度完全可以滿足環軌梁及環軌安裝測量工作。

2）應用leica AT402激光跟蹤儀和精密水準儀測量軌道頂面與軌道梁下表面的高差對比。對比數據可知，分別用激光跟蹤儀和精密水準儀測量軌道頂面到軌道梁下表面的高差之差最大值為0.4mm，最小值為0.04mm，由此可見使用精密水準儀如果儀器檢定合格、方法得當，在視距較長的水準測量中，同樣能達到可靠的測量數據。

4 結論

應用本文所提供的測量技術，通過各種測量控制方法及技術措施，可以有效的解決環吊拼裝過程中的所遇到的問題和難點，為環軌梁及環軌安裝的質量提供可靠的依據。精密的測量儀器結合科學的測量方法，可以確保環吊這一類精密安裝施工的順利完成。環吊安裝測量技術在環吊安裝應用中需要做好充分的施工準備，精密的測量儀器與科學的測量方法相結合，這對其它核電站環吊的安裝測量工作也有積極的指導意義。

參考文獻

[1]張正祿.工程測量學[M].武昌：武漢大學出版社，2005.

[2]劉學，張弘.工程測量[M].海南：海南出版社，2007.