“華龍一號(hào)”底板鋼襯里焊接難點(diǎn)分析與改進(jìn)

胥文彪 張棟 李峰

中核工程咨詢有限公司福建分公司 福建福州 350015

此文章主要描述福清五號(hào)機(jī)組鋼襯里底板安裝過(guò)程、施工問(wèn)題的分析和合理化的改進(jìn)措施，對(duì)底板鋼襯里的安裝焊接質(zhì)量的提高有較大的作用，更好地做好“華龍一號(hào)”質(zhì)量、打造一流的核電品牌。

1 工程概況

底板鋼襯里標(biāo)高位于-9.580m--7.800m，由半徑為22.8m的圓形（標(biāo)高-7.800m），圓形中心有邊長(zhǎng)15m的正六邊形下凹區(qū)（標(biāo)高為-9.400m），以及邊緣四處地坑（標(biāo)高為-9.580m）構(gòu)成，其中包括支撐系統(tǒng)、地坑不銹鋼貫穿件（δ=20mm）、底板（δ=6mm）、底板外環(huán)加強(qiáng)板（δ=30mm）。

2 鋼襯里底板安裝流程

每一施工段的安裝工藝流程：埋件復(fù)測(cè)、清理→測(cè)量放線→角鋼底肋定位放線→角鋼底肋支撐板、角鋼底肋安裝→混凝土澆筑及面層抹平→測(cè)量放線→鋼襯里底板定位放線→鋼襯里底板安裝→鋼襯里底板調(diào)整、固定→焊接→焊縫檢測(cè)、底板檢查[1]。

2.1 鋼襯里底板支撐系統(tǒng)施工流程

埋件復(fù)測(cè)→測(cè)量放線→角鋼底肋定位放線→角鋼底肋支撐板安裝→角鋼底肋安裝→焊接→混凝土澆筑及面層抹平（與角鋼底肋上表面平齊）

（1）埋件復(fù)測(cè)、清理。混凝土澆筑后，對(duì)埋件進(jìn)行復(fù)測(cè)和清理，檢查其位置是否存在超出使用要求，對(duì)被混凝土覆蓋的埋件進(jìn)行清理，以便后續(xù)的定位放線和支撐系統(tǒng)焊接工作的開(kāi)展。

（2）測(cè)量放線、角鋼底肋定位放線。對(duì)鋼襯里墊板的中心坐標(biāo)、十字線、標(biāo)高控制線重新進(jìn)行復(fù)測(cè)或測(cè)量，確定基準(zhǔn)線是正確并清晰可用。根據(jù)基準(zhǔn)線，將底肋定位線標(biāo)記在底板混凝土面上，標(biāo)高控制線標(biāo)記在提前點(diǎn)焊固定在埋件上的豎直鋼筋或鋼板上，豎直鋼筋或鋼板沿定位線每間隔3-4m布置一處。

（3）角鋼底肋安裝和混凝土澆筑。角鋼底肋安裝時(shí)切忌固定后立刻施焊，為保證底肋的安裝精度、水平度，角鋼底肋全部安裝后或局部安裝后進(jìn)行整體平整度和水平度的復(fù)查，檢查無(wú)誤后方可進(jìn)行焊接。角鋼底肋焊接完成后二次檢查和調(diào)整，確保角鋼底肋安裝位置準(zhǔn)確無(wú)誤，隨后進(jìn)行混凝土前的場(chǎng)地清理和混凝土澆筑工作，在混凝土澆筑過(guò)程，避免出現(xiàn)重物碰撞、重?fù)艚卿摰桌摺?/p>

2.2 底板安裝的施工流程

（1）外環(huán)帶預(yù)拼裝。五號(hào)機(jī)組底板外環(huán)板屬于“L”型接頭（30mm加強(qiáng)板與6mm的底板水平板相連），外環(huán)帶共分為12塊等弧長(zhǎng)的單體構(gòu)件，其對(duì)接焊縫RT檢測(cè)合格后，吊裝就位至-7.8m，然后進(jìn)行后澆區(qū)（25°、145°、265°）剩余焊縫的焊接工作和無(wú)損檢測(cè)工作。

（2）底板安裝、調(diào)整、固定。相鄰兩塊板安裝就位后對(duì)其整體進(jìn)行找平后，控制其平整度公差5mm/2m，利用馬板進(jìn)行臨時(shí)固定，并進(jìn)行焊縫點(diǎn)焊[2]。

（3）底板焊接。無(wú)論底板安裝的打底焊接，還是底板安裝的最終焊接，所有的焊接操作應(yīng)按照對(duì)應(yīng)的 焊接工藝規(guī)程要求（電流、電壓、焊接速率等參數(shù)要求）進(jìn)行，且避免在惡劣的氣候條件下 進(jìn)行室外作業(yè)，當(dāng)環(huán)境溫度低于-10℃，焊件溫度低于+5℃、環(huán)境濕度超過(guò)90%、風(fēng)力大于8m/s 時(shí)均禁止施焊，待焊坡口表面必須保持干燥，不得在潮濕面上施焊，且焊縫要適當(dāng)冷卻，以免由于內(nèi)應(yīng)力引起的裂紋。

（4）中央下凹區(qū)和地坑壁板安裝。壁板安裝時(shí)先安裝靠角的折彎板，后安裝平整的立板。在壁板安裝時(shí)使用墊板作為襯板支撐壁板的底部，控制壁板的底部標(biāo)高和水平度，邊安裝邊固定，最后一塊壁板根據(jù)安裝尺寸和焊縫間隙要求進(jìn)行二次切割、安裝。

3 主要施工過(guò)程問(wèn)題描述與改進(jìn)

3.1 底板加強(qiáng)板“L”型結(jié)構(gòu)焊縫位置優(yōu)化

（1）問(wèn)題描述。在5RC模塊一加腋區(qū)水平段構(gòu)件安裝過(guò)程中，加厚板拼接焊縫錯(cuò)差布置，出現(xiàn)了豎板位置的水平拼接縫無(wú)法焊接和實(shí)施超聲波檢測(cè)。同理，底板加強(qiáng)板也屬于“L”型結(jié)構(gòu)，如果此處焊縫布置不合理，就會(huì)影響后續(xù)的焊接操作和RT檢測(cè)工作。

（2）原因分析。圖紙中未對(duì)該處的拼接焊縫型式設(shè)置，施工單位在對(duì)每個(gè)構(gòu)件連接接頭設(shè)置時(shí)未考慮到此處焊縫的干涉。底板加腋區(qū)安裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)此處接頭型式對(duì)后續(xù)的焊接和檢測(cè)的影響，所以在底板外環(huán)板制作過(guò)程中已經(jīng)考慮了該問(wèn)題。

（3）改進(jìn)措施。將“L”型豎直方向的板在構(gòu)件末端處預(yù)留長(zhǎng)度250mm左右（此處嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，焊縫間距保證200mm的要求），待現(xiàn)場(chǎng)完成水平板的檢測(cè)后再安裝500mm的豎直板。

3.2 焊縫坡口型式的優(yōu)化

（1）問(wèn)題描述。模塊一加腋區(qū)豎直段坡口是在內(nèi)測(cè)，在模塊一吊裝后環(huán)縫焊接時(shí)在安全殼外側(cè)清根，但由于土建的鋼筋干涉，操作空間受限，焊工在焊接和打磨過(guò)程中難度增大，影響焊縫的焊接質(zhì)量。

（2）原因分析。未考慮到土建綁扎鋼筋后對(duì)模塊一下口與底板加強(qiáng)板環(huán)焊縫焊接操作空間的干涉。

（3）改進(jìn)措施。建議在六號(hào)機(jī)組通過(guò)給設(shè)計(jì)發(fā)變更，將此處的接頭坡口形式變更為外坡口，在5RC內(nèi)殼外面打底焊接里面清根蓋面，通過(guò)變更坡口方向的方法，可以有效解決鋼筋干涉和焊接操作空間受限的問(wèn)題，更好地保證焊接質(zhì)量。

3.3 底板焊縫間距不符合要求

（1）問(wèn)題描述。①5RX 區(qū)域4個(gè)地坑底板焊縫（A1017、A1018、A1019、A1020車間焊縫）與地坑兩個(gè)壁板現(xiàn)場(chǎng)立縫間距為25mm、30mm、15mm、30mm，該類型焊縫共8處（4個(gè)地坑）；根據(jù)鋼襯里設(shè)計(jì)引用規(guī)范《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003，其中第8.2.2條文：“鋼板的拼接當(dāng)采用對(duì)接焊縫時(shí)，縱橫兩方向的對(duì)接焊縫，可采用十字形交叉或T形交叉；當(dāng)采用T形交叉時(shí)，一般將交叉點(diǎn)的距離控制在200mm以上”，以上焊縫均不滿足要求[3]。

（2）原因分析。①施工單位在5RC 鋼襯里底板焊縫排版時(shí)未充分考慮到水平和豎直兩個(gè)平面形成的焊縫交叉；②對(duì)該處節(jié)點(diǎn)形式理解為角接接頭；③五號(hào)機(jī)組不同標(biāo)高上底板的安裝時(shí)機(jī)不一致，未綜合考慮與其它形成的焊縫交叉。

（3）改進(jìn)措施。①鋼襯里底板制作方案審查時(shí)認(rèn)真核對(duì)焊縫排版圖的焊縫間距。②不同標(biāo)高上的底板在點(diǎn)焊組對(duì)后應(yīng)該認(rèn)真排查是否存在形成焊縫交叉間距不符合要求的情況[3]。

4 結(jié)論和建議

通過(guò)對(duì)華龍一號(hào)底板鋼襯里安裝過(guò)程介紹和重點(diǎn)、難點(diǎn)的原因分析，針對(duì)每一類型問(wèn)題找到處理措施，探究出適用于底板鋼襯里安裝的最佳施工工序流程和合理化建議，安裝環(huán)節(jié)結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙、施工方案、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)等方面采取科學(xué)、合理的方法，最終有效地提高了底板鋼襯里的安裝質(zhì)量。同時(shí)，本文很好的總結(jié)了底板安裝的各種問(wèn)題，為后續(xù)機(jī)組的施工提供了經(jīng)驗(yàn)和方法。