淺析某核電站高密度聚乙烯（HDPE）防水施工工藝評定

朱曉娟

（中國核工業二四建設有限公司，河北 廊坊 065201）

0 引言

高密度聚乙烯（HDPE）預鋪反黏卷材作為“四新”（新技術、新工藝、新材料、新設備）技術引入核電站防水施工，具有優異的物理力學性能、超長的耐鹽堿耐久性和永久的與結構混凝土滿黏結防竄水性，其以HDPE樹脂為底膜，上覆高分子自黏膠層、耐候涂層和隔離層，能夠與后澆筑混凝土結構形成永久性黏結，對結構變形適應性強，不會因為結構變形而導致防水層破損；其強度高、抗沖擊、耐穿刺、耐腐蝕的優良性能，能夠有效抵抗氯離子腐蝕，確保了核電站整體防水層長期保持可靠性和安全性。

1 嚴密的核電建造工藝過程控制體系

我國核電事業起步晚發展快，商用技術不斷進步和成熟，經過30余年發展，形成自主知識產權的三代核電技術，其建造階段主要通過完整的質保體系規范工藝過程管理，確保質量目標可控，構建縱深防御的核設施安全屏障。

1.1 質保體系的法律地位

《中華人民共和國核安全法》確立了“理性、協調、并進”總體核安全觀并規定核設施營運單位和為其提供設備、工程及服務等的單位應當建立并實施質量保證體系，有效保證設備、工程和服務等的質量，確保設備的性能滿足核安全標準的要求，工程和服務等滿足核安全相關要求，明確了核電建設過程應“建立并實施質量保證體系”的法律要求，為整個核安全產業鏈的規范、標準、制度、程序及工藝等方面起到了法條約束、規范管控的指引作用。

1.2 質保大綱的規范要求

《核電廠質量保證安全規定》對質保大綱中工藝過程控制以強條形式明確：“當所達到的質量取決于所使用的工藝過程，且不能通過對成品的檢查來驗證時，必須根據有關規范、標準、技術規格書、準則的要求或其他特殊要求，制定一些措施并形成文件，以保證這些工藝由合格的人員、按照認可的程序和使用合格的設備，按現有標準來完成。”［1］

1.3 工藝過程的分類

根據施工工藝對質量影響的過程，一般將工藝過程分為一般工藝過程和特殊工藝過程。前者是指事后能通過檢查和試驗容易驗證其質量的工藝，如常見的鋼筋綁扎、模板支設、埋件安裝、腳手架搭設等；后者是指所達到的質量取決于工藝過程本身和作業者技能，且事后不易或不能通過對最終產品的檢查或試驗來驗證其質量的工藝過程，如常見的焊接、熱處理等。

1.4 特殊工藝的管控制度

驗證所擬定工藝的正確性而進行的試驗過程及結果評價，稱之為工藝評定。針對特殊工藝過程制定了《工藝過程控制管理》和《工藝評定管理》等基本規定，根據上述基本規定，識別隱蔽工程、防水施工等納入特殊工藝范疇，通過工藝評定進行質量控制，這一做法與質保大綱形成嚴密的閉環體系。

核電工程在核安全法規等體系文件下，通過嚴密的質保管控，規范建造工藝，實現過程可控，確保高標準的建造質量目標得以完成。

2 特殊工藝要素過程控制方法

2.1 特殊工藝控制基本要求

工藝評定為特殊工藝制定了更為嚴格的示范操作全要素限制性標準，各層級共同見證操作過程和結果的評定，發布最終的工藝評定報告，作為后續施工的標準樣板，供操作層、管理層、監督層、第三方等在正式工作中使用，往往該工藝評定是實際執行過程中的操作性標準，監管方和施工方都會以更加嚴格的技術參數和更小的控制范圍取值作為內控指標，即使各種誤差和特殊情況存在，最終成型后也能滿足設計圖紙要求。

2.2 特殊工藝過程控制

特殊工藝按照如下的步驟實施，形成工藝評定報告，以更好地對工藝工程本身進行控制。質量計劃編制→先決條件檢查→安全技術交底→指導監督→現場見證→過程記錄→取樣試驗→出具報告→報告整理→報告審批。

2.3 特殊工藝過程要素

評定前編制作業指導書，評定后編制工藝評定報告及工藝卡，一般應包含符合供方評價的供應商、人員具有資格證書或培訓授權，合格或標定有效期內的機械器具，經過復驗的達到設計文件的材料，質量計劃，特殊工藝取樣實施，共同監督見證試驗，評定報告編制及審批。

2.4 工藝評定轉移

在工業化和批量化生產的背景下，若同一單位的不同車間、項目之間技術工藝、標準及工藝過程涉及的要素一致，可以采用工藝評定轉移的形式開展批量化工藝評定工作，以提高效率并節約評定費用，同時滿足批量化和緊急任務、特殊任務需求，且不降低工藝質量。當人員、機械、環境等影響工藝過程和結果的因素發生變化，或建造階段存在間斷，需要重新開展工藝評定，作為變化后的工作開展依據。

3 特殊工藝評定質量控制措施

3.1 特殊工藝內部控制措施

質量檢查人員對先決條件檢查、質量計劃編制、重要參數記錄分析，若發生不符合項，開啟不符合項報告，并按照流程處置。

工藝評定應在核電工程現場實施，除部分外委的理化試驗項目外，工藝評定的實施應由本工程所屬人員進行。

3.2 特殊工藝評定過程外部監督

外部公開監督是最有效的措施，監督驗證包含但不限于如下內容：操作前是否開展安全技術交底，并在過程中嚴格遵守；工藝規程、程序或指導書是否適用；操作人員及檢驗人員資格是否滿足要求；材料、設備、儀器標定和工機具的有效性；工藝評定過程參數在標準規程限值范圍內；見證記錄完整有效等。

工藝評定活動結束后，應根據工藝評定作業指導書、工藝評定記錄，對工藝評定活動進行評價，分析工藝評定是否達到預期效果及存在哪些不足之處，并編制工藝評定報告。特殊工藝評定報告批準發布后，方可在施工現場或者車間使用，需定期開展合格率及質量結果趨勢統計分析，并根據分析結果，做好特殊工藝的閉環管理。

4 預鋪反黏防水工藝評定案例

4.1 預鋪反黏防水典型構造設計

兩臺機組核島工程地下防水約5萬m2采用HDPE預鋪反黏防水工藝，主要用于核島廠房底板及底板側壁1 m范圍，底板1 m以上采用與預鋪卷材相兼容的預制自黏型防水卷材。卷材由0.75 mm厚的高密度聚乙烯薄膜、0.40 mm 厚的合成黏合膠和 0.025 mm 厚的保護涂層組成，典型構造層次設計如圖1所示。

圖1 典型構造層次設計

4.2 工藝評定樣板部位設計

選定不小于4.5 m2的防水施工樣板部位，展示平面、貫穿件、端部收頭、相鄰連接處等不同部位的詳細構造，樣品鋪設在現場管理人員指定的部位，切割具有代表性的小塊樣品進行表觀厚度、延展性、黏結性和強度檢查。樣板部位示意如圖2所示。

圖2 防水工藝評定樣板墻設計

4.3 工藝評定前準備

施工環境條件要求：室外溫度≥10 ℃，基層平整、無積水，風力≤6級，避開雨天。

材料：預鋪反黏卷材、配套膠帶及基層處理、彈線測量、裁剪工具，若干覆蓋物。

人員：操作者、技術、質檢、監管、管理人員及外部單位相關方。

場地：預先選定≥4.5 m2的樣板部位。

工藝文件：安全技術交底、產品供方指導手冊等。

應急準備：熱風機和防雨棚等。

由評定相關方對照先決條件清單逐項檢查確認后開始操作。

4.4 HDPE預鋪反黏卷材工藝要點

基層處理：基層坐落于混凝土墊層上，清理干凈無油污、浮灰、明水、尖銳石子等，防止卷材被頂破。當有缺口或孔洞及寬度超過5 mm 的裂縫時，應補噴1∶2.5 水泥砂漿進行處理。

基層彈線：基層清理好后，在卷材鋪貼前在基層表面彈好基準線，通過初步排版圖定出卷材排列方式后再進行鋪貼。

防水卷材鋪貼：當基層表面平整、無明水時，即可開始防水卷材鋪貼施工第一幅面，高密度聚乙烯面朝向基層，隔離膜朝向操作人員。隨后鋪貼第二幅，與第一幅長邊、短邊搭接寬度不小于75 mm。隔離膜嚴禁大面積撕開，并保證搭接處干凈、干燥。搭接處用100 mm 寬的卷材配套膠帶沿重疊縫居中粘貼并壓實，保證每幅卷材至少有30 mm膠帶，并擠出氣泡，緊密壓實粘牢，卷材短邊搭接縫接頭應錯開300 mm 以上。

陰陽角施工：接縫排版錯開轉交部位，無法錯開時轉角兩邊延伸寬度至少300 mm，陰角采用1∶2.5水泥砂漿做成半徑為5 cm的倒角，卷材沒有自帶搭接帶時，應采用卷材配套膠帶封密，避免出現孔洞。

防水層收頭：保護層表面粗糙，與混凝土底板緊密結合。HDPE預鋪反黏防水卷材在施工墊層時預留1 m長卷材（筏基施工時預鋪于筏基立面），沿墻向上施工1 m 卷材在上端口采用鐵釘固定于模板上，間距300～600 mm。長邊方向鐵釘距卷材邊應為20 mm，短邊方向固定應在距卷材邊10 mm處，此間距不計入地防1與墻防2的有效搭接范圍內（設計搭接寬度為150 mm），現場施工應高于圖紙設計高度20 mm。

卷材防護：平面卷材施工完后，由于與底板和墻體施工工期存在一定間隙，若平立面交接處需進行搭接，應先留出卷材搭接長度（超出陰陽角300 mm），用柔性材料（防雨油布等）對預留部分卷材進行包裹保護，避免在基礎底板結構施工時受到破壞和污染。待剩余部位防水施工時再將其拆除。

卷材修補：①現場鋼筋綁扎、混凝土澆筑前出現孔洞的修補，破損尺寸≤50 mm時，采用卷材配套膠帶沿破損位置居中修補。破損尺寸＞50 mm時，使用濕布將其區域內清理干凈，用防水卷材沿著破損邊向外各擴大不少于15 cm的修補，后將修補卷材居中覆蓋損壞的孔洞、切口，然后采用卷材配套膠帶沿一周密封。②現場拆模后出現孔洞、切口修補，現場拆模后錐體孔洞（孔徑為50 mm）修補，先用1∶2.5防水砂漿進行修補，隨后用尺寸為350 mm×350 mm的卷材居中貼一層，不涂刷底油，最后采用密封膠四周封口。

當孔洞、切口尺寸≥50 mm時，采用濕布將其區域內清理干凈、無灰塵，然后裁剪尺寸：應沿破損邊向外各擴大于不小于150 mm 的卷材居中覆蓋損壞的孔洞、切口，最后采用密封膠四周封口［2］。

4.5 取樣試驗

見證取樣：防水樣品在現場質檢員的指導及見證下，業主方、承包方、供貨方及監管方共同參與，切割具有代表性的小塊樣品，黏結強度選取5塊300 mm×50 mm的試樣，由第三方試驗室按照GB/T 23457試驗。

檢驗試驗：見證件必須與待形成的產品相同工藝、同一批次制作，做好標識，確保檢驗結果可追溯。監理人、其他監管方等共同確認樣品并見證試驗過程、結果。按照送檢委托載明的方法，要求達到規定的技術指標。

試件所代表的特殊工藝是否合格，由3個部分組成。第一部分是材料質量合格。除廠家合格證外，進場材料需抽樣復檢并合格，復檢指標包括拉伸強度、膜斷裂伸長率、不透水性、低溫柔性、剪切性能、低溫彎折、靜態摩擦系數。第二部分是試件采用的工藝各檢驗指標合格，剝離黏結力（黏結性和強度檢查）≥2.0 N/mm、施工后厚度檢查不小于1.2 mm等［3］。第三部分是按照評定工藝施工完后的檢驗批及分部分項施工質量驗收合格。3個部分之間存在如下關系：第一部分是保證第二部分合格的基礎，第二部分是保證第三部分合格的基礎，第三部分合格是特殊工藝及最終產品合格的保證。

4.6 工藝評定報告

工藝評定活動結束后，編制工藝評定報告，工藝評定報告應包含工藝評定作業指導書的內容、實施工藝評定的操作人員的基本情況、實施工藝評定的原材料復驗報告、實施工藝評定結果的檢查、檢驗及試驗的內容和結果、工藝評定的有效范圍。工藝評定報告編制完成后，根據項目組織管理層級逐級報批發布后執行。

5 結語

通過工藝評定確定的關鍵工藝參數應用于兩臺機組核島工程實踐中，提高了核電工程防水效果，保證了核電工程防水施工進度，避免后期防水薄弱處理困難、漏水處修理成本高等問題，有延長提高核電站運營壽命，為后續類似工程提供了良好的經驗借鑒。