核電工程堆外核測定位裝置安裝調測方法研究及應用

屈 璐

(中國核工業二四建設有限公司，北京 065201)

核島堆外核測定位裝置中的后導軌基礎板與貫穿套管組件，是核電站工程反應堆土建施工過程中最關鍵的高精密埋件，主要作用是為后期安裝移動小車提供通道，保證移動小車的驅動桿能在套管內順利運行，同時為前、后導軌的安裝定位提供基礎。這就需要后導軌基礎板與貫穿套管組件中心線、相對位置尺寸、水平度均在極小的設計誤差范圍內保持一致。根據核島內部結構施工邏輯和特點，后導軌基礎板安裝調測完畢進行混凝土澆筑，待養護結束后安裝貫穿套管組件，分階段施工并保證各項安裝誤差保持一致，無疑增加了測量控制難度。傳統測控方式存在基準點兩階段不一致、單純增減墊片調節導致微調難度大、角度方向線驗算法易造成兩階段中心線及相對位置偏差在混凝土澆筑后超出設計范圍、調測進度緩慢、人力成本較高等問題，通過對高精度甲供埋件安裝深入研究與分析，充分理解設計目的，制定合理、科學的測量方法及流程，優化及改良微調裝置，最終解決高精度安裝測量控制問題，降低了施工難度，并保證施工質量與進度，為后續核電工程高精度甲供埋件安裝調測提供借鑒與參考。

1 堆外核測定位裝置安裝調測難點

1.1 基準點布設方面

根據核島內部結構施工邏輯和特點，由于后導軌基礎板安裝調測完畢后與內部結構0m板同時進行混凝土澆筑，待養護結束后安裝貫穿套管組件。兩階段施工對測量基準點布設的位置及穩定性提出了更高的要求。在后導軌基礎板安裝時，內部結構0m層面層筋綁扎結束，此時整層板并無穩定區域可以留設測量基準點，為了保證測量基準點的穩定性、可靠性，結合福清核電M310堆型4號機組的測量經驗，華龍一號5、6號機組堆外核測定位裝置安裝專用測量基準在內部結構-3.32m板時，即通過微網點與堆芯測量架將平面基準點提前引測至鋼襯里0°、90°、180°、270°方向上，待施工至0m板后隨即通過堆芯微網高程點采用二等水準懸掛鋼尺法，將統一的標高基準線引測至鋼襯里0°、120°、240°標高1.5m位置，以此保證在對甲供埋件測量過程中有穩定基準點，同時避開大多數遮擋物，通視情況良好，降低測量轉點造成的誤差累計。

1.2 埋件加工方面

由于后導軌基礎板與貫穿套管組件安裝誤差極小，本體加工誤差在平整度、扭度、尺寸、垂直度方面基本已將安裝誤差覆蓋，沒有留出足夠的安裝誤差，個別甚至超過安裝誤差，造成安裝測量控制點選取困難，直接影響現場安裝調測。

1.3 角度判定方面

后導軌基礎板與貫穿套管組件共用一條角度中心線，但考慮到施工必須分階段安裝，為保證角度中心線通過堆心并偏差最小，采用的中心線角度偏差判定為：CAD軟件繪制堆外核測定位裝置平面總圖，將實測控制點坐標輸入CAD圖中，兩個控制點的連線延長交于擬合圓弧上，交點與堆心點相連，以連線與十字方向線夾角對比判定中心線角度偏差，現場反復調整直至數據在誤差范圍內。

1.4 安裝方面

后導軌基礎板與貫穿套管組件安裝精度較高，精密調節范圍以0.2mm為標準，在土建施工階段精度干擾較大，對現場環境、調節方式、加固措施帶來了更高的要求。

傳統調測平面與標高位置采用人工撬動輔以電焊的方式，難以進行1～2mm間微調，調測效率低影響現場進度。貫穿套管組件垂直度傳統方法采用吊線墜判斷垂直度，線墜在使用過程中有擺幅，偏差不易控制增加了現場施工難度，降低了現場工作效率。華龍一號5、6號機組采用加設調測輔助裝置。

2 堆外核測定位裝置安裝測量方法應用

2.1 工藝流程

核島反應堆廠房內部結構堆外核測定位裝置安裝調測流程：

2.2 調測主要操作要點

2.2.1 調測前技術準備

在一個反應堆機組中，堆外核測定位裝置預埋件一共8套，分別布置于反應堆壓力容器周圍，每套堆外核測定位裝置預埋件包括以下零部件：1個貫穿套管組件(包括1個鎖緊板)，1個后導軌基礎板，2個支座。

2.2.2 測量主要儀器及設備檢校

所用全站儀必須得到國家相關檢定機構檢定，并獲得檢定合格證書。在堆外核測定位裝置調測前，按照說明書進行常規“三軸誤差”檢校工作，對使用中的小對中桿圓汽泡、天底儀光學對點器及圓氣泡進行檢查、校正。

2.2.3 調測控制點布設

后導軌基礎板：為了方便現場平面位置調測，在后導軌基礎板中心線兩端各100mm處分別打出樣沖眼作為測量控制點，孔徑在1mm以內。同時在繪制的CAD圖中提取控制點坐標。

標高及平整度調測位置在后導軌基礎板中心線兩端與中間分別取點，并在后導軌基礎板上畫出銦鋼尺位置。

貫穿套管組件：貫穿套管組件兩端分別為10mm寬擋板和170mm寬圓弧板，沿中心線在擋板寬5mm處放出1mm孔徑以內的樣沖眼，以擋板的樣沖眼為基準，沿中心線量取至圓弧板寬170mm內任意位置尺寸L，同樣放出1mm孔徑以內的樣沖眼。設計數據使用實際尺寸在CAD圖中確定兩個控制點的設計坐標。

標高及平整度調測為在貫穿套管組件上部導管頂，沿兩端分別延15cm為標高控制位置，并畫出銦鋼尺位置。由于貫穿套管組件上下套管為一體化加工，故此只需調整上導管標高及平整度即可。

2.2.4 后導基礎板精密調測

根據現場施工邏輯順序，堆外核測定位裝置首先進行后導軌基礎板、支座的安裝，與內部結構0m板同時進行混凝土澆筑，待養護完畢后進行貫穿套管組件的安裝。整體安裝調測分為兩個階段進行，即后導軌基礎板安裝階段與貫穿套管組件安裝階段。

2.2.5 貫穿套管組件精密調測

貫穿套管組件安裝階段標高基準引測：核島內部結構0m板混凝土澆筑并養護完畢后，進行貫穿套管組件的安裝，需要在0m板澆筑前提前預埋貫穿套管組件調測的專用標高基準板，養護完畢后通過懸掛鋼尺法采用二等水準閉合導線，將標高基準從微網高程點引測至預埋基準板上。

貫穿套管組件調測流程：定位放線→貫穿套管組件安裝→標高及平整度調測→垂直度調測、平面位置調測及中心線角度擬合→灌漿前加固驗收→灌漿后復測→鋼筋綁扎→鋼筋綁扎后復測。

3 結 論

“華龍一號”5號機組在土建階段通過深入研究堆外核測裝置高精度埋件安裝測量各個工序環節，結合核島內部結構施工復雜的特點，制定科學合理的控制方式，對后期施工難點提前考慮并作出相應措施應對，使堆外核測裝置埋件在安裝過程中操作難度大幅降低，安裝精度滿足要求的同時保證并提高了堆外核測和土建結構的施工安全、施工質量及施工進度，有效節約了施工工期、降低了施工成本。為“華龍一號”內部結構堆外核測裝置的后續堆外核測定位裝置移動小車安裝、上部堆外核測導向及通風組件的安裝提供施工保障，為類似后續電站堆坑測溫及通風設備安裝提供寶貴的經驗。