某核電站高精度“T”形埋件施工技術(shù)優(yōu)化應(yīng)用

杜賢炳

【摘?要】核電工程建設(shè)奉行“高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求”的管理理念。在電氣廠房、安全廠房、核輔助廠房等結(jié)構(gòu)施工中需要安裝精度較高的“T”形埋件，“T”形埋件安裝平整度要求為1?mm/m，總長平整度不超過4?mm，標(biāo)高誤差為±5?mm。埋件安裝精度的高標(biāo)準(zhǔn)，也對(duì)埋件本體的加工制作提出了更高的要求。埋件焊接、運(yùn)輸和吊裝時(shí)可能給埋件造成外力的作用導(dǎo)致埋件變形，造成埋件的自身制作精度超差。因此，現(xiàn)場(chǎng)采取一系列相關(guān)措施控制預(yù)埋件精度以滿足后續(xù)施工需求。文章主要闡述“T”形埋件的加工制作、施工調(diào)節(jié)工裝、安裝調(diào)整、二次澆筑區(qū)預(yù)留、二次埋件加固、過程跟蹤調(diào)測(cè)、成品保護(hù)等方面的控制措施，并通過工藝的不斷研究改進(jìn)，優(yōu)化施工工藝，從而提高“T”形埋件施工質(zhì)量，為核電領(lǐng)域高精度埋件安裝提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

【關(guān)鍵詞】高精度;預(yù)埋件;精度控制;誤差

【中圖分類號(hào)】TM623?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A?【文章編號(hào)】1674-0688（2022）04-0044-03

0?引言

核電是一種安全、經(jīng)濟(jì)、清潔的能源。我國人口眾多，能源和環(huán)境問題十分突出，發(fā)展核能是解決我國能源可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。為了提高公眾對(duì)核安全的信心，保證核電的安全發(fā)展，必須嚴(yán)格控制核電的建設(shè)質(zhì)量。核電工程施工過程中采用許多新技術(shù)和新工藝來提高其可靠性，這也對(duì)施工工藝提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。在針對(duì)核電“T”形埋件施工技術(shù)難點(diǎn)開展研究，解決施工過程中遇到的各種問題，對(duì)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化革新，逐步形成我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)，從而達(dá)到保證安全、提高施工質(zhì)量的目的，助力核電高質(zhì)量發(fā)展。

1?“T”形埋件工程概況及施工難點(diǎn)

1.1?工程概況

某核電站在電氣廠房、安全廠房、核輔助廠房等區(qū)域各樓層標(biāo)高安裝有施工精度要求較高的“T”形埋件。該埋件用于核電廠核島廠房主控室、儀控或電氣機(jī)柜安裝，此類機(jī)柜均為抗震I類物項(xiàng)，施工精度要求高。為了保證安置設(shè)備的可靠性與安全性，對(duì)“T”形埋件的平整度、垂直和平行于預(yù)埋件平面的預(yù)埋件中心位置允許誤差、預(yù)埋件平面內(nèi)角度允許誤差具有高精度的安裝要求。“T”形埋件分為“T1”形和“T2”形兩種，主要體現(xiàn)在埋件寬度的差異。

1.2?施工難點(diǎn)

“T”形預(yù)埋件主要施工難點(diǎn)為埋件平整度較高[1]，安裝平整度要求為1?mm/m，總長平整度不超過4?mm，標(biāo)高誤差為±5?mm。并且，埋件為長條形，部分長度超過10?m，埋件兩兩一組，既要考慮單塊安裝精度，也要考慮相對(duì)誤差，在一定程度上加大了埋件的安裝難度。埋件的精度要求也對(duì)埋件的制作提出了更高的要求，埋件焊接、運(yùn)輸及吊裝時(shí)可能給埋件造成外力的作用導(dǎo)致埋件變形，造成埋件的自身制作精度超差。因此，項(xiàng)目部從“T”形埋件加工到安裝采取了一系列措施保證其安裝精度符合設(shè)計(jì)要求。

2?“T”形埋件加工措施制定

當(dāng)“T”形埋件較長時(shí)，對(duì)埋件進(jìn)行分割制作，技術(shù)人員在相應(yīng)加工計(jì)劃時(shí)，將長條形預(yù)埋件分成若干不大于1?m的小單元（例如：“T”形埋件為7.5?m，制訂計(jì)劃時(shí)設(shè)計(jì)為7塊1?m和1塊0.5?m），現(xiàn)場(chǎng)以若干個(gè)小單元拼接成一個(gè)完整的“T”形埋件，這樣就能消除埋件因尺寸大而產(chǎn)生的加工誤差，提高埋件的出廠精度。

當(dāng)埋件的埋板切割完成后，要檢查其平整度，結(jié)合埋件的安裝精度要求，埋板的平整度應(yīng)控制在“0”，即埋件不允許出現(xiàn)加工誤差，保證埋件的加工質(zhì)量。若埋板平整度由于加工過程中出現(xiàn)翹曲或原材料長時(shí)間存放產(chǎn)生了銹蝕而不符合要求，則需要對(duì)其進(jìn)行打磨處理。

預(yù)埋件制作完成后，不宜在車間放置過長，宜加工一批，驗(yàn)收一批，使用一批。長時(shí)間放置容易在其他預(yù)埋件制作時(shí)發(fā)生碰撞或被污染。為避免類似問題發(fā)生，主要采取以下措施。？譹？訛隔離：預(yù)埋件制作完成后，需放入專門的成品堆放區(qū)堆放，防止與其他預(yù)埋件發(fā)生碰撞或污染。碼放要求：預(yù)埋件碼放時(shí)，預(yù)埋件有油漆的一面應(yīng)貼面放置，并“一”字形排開，不得堆積或兩層放置，避免埋件表面損傷而影響其精度。出場(chǎng)時(shí)間要求：預(yù)埋件出廠時(shí)間和現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間不能相差太久。生產(chǎn)一線的員工需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)度和后臺(tái)預(yù)埋件制作進(jìn)度，保證預(yù)埋件出廠時(shí)間與現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)間吻合，預(yù)埋件出廠后第一時(shí)間進(jìn)行運(yùn)輸、吊裝、安裝等工序，減少不確定因素的產(chǎn)生。

3?“T”形埋件安裝方案制訂

3.1?“T”形埋件傳統(tǒng)安裝工藝

為了提高“T”形埋件的安裝精度，將埋件安裝成可調(diào)節(jié)精度的形式，可在其他工序施工時(shí)對(duì)埋件的誤差進(jìn)行修正，確保其施工質(zhì)量。

3.1.1?安裝流程

安裝流程：預(yù)埋件加固支架的制作、安裝→預(yù)埋件初步就位→標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的精度控制→預(yù)埋件精就位→驗(yàn)收→混凝土澆筑時(shí)跟測(cè)及調(diào)整。

3.1.2?預(yù)埋件加固支架制作、安裝

支架制作：根據(jù)預(yù)埋件大小制作與之對(duì)應(yīng)的簡(jiǎn)易工裝。此簡(jiǎn)易工裝由3個(gè)部分組成：1根HRB400/16鋼筋、2個(gè)螺絲、2個(gè)螺母。經(jīng)過對(duì)比分析，考慮選材的經(jīng)濟(jì)性，“T1”形預(yù)埋件選用鋼筋長度為120～150?mm，“T2”形預(yù)埋件選用鋼筋長度為220～250?mm，鋼筋不宜過長，鋼筋本身具有彈性，過長容易產(chǎn)生形變，從而影響埋件的安裝精度。鋼筋準(zhǔn)備好后，鋼筋兩端焊接好螺母，焊縫應(yīng)飽滿，焊點(diǎn)需牢靠，避免安裝過程中支架受外力造成焊接位置斷裂。

支架安裝：安裝支架時(shí)，相對(duì)應(yīng)樓板上的鋼筋、物項(xiàng)（標(biāo)準(zhǔn)埋件、洞口盒子、套管等）均應(yīng)安裝完成，施工縫清理完成。使“T”形預(yù)埋件安裝時(shí)處于一個(gè)相對(duì)靜態(tài)的環(huán)境，避免因過多的施工人員走動(dòng)，或者物料吊運(yùn)、物項(xiàng)調(diào)整造成相對(duì)移動(dòng)而影響“T”形預(yù)埋件安裝誤差。

3.1.3?“T”形預(yù)埋件初步就位

“T”形預(yù)埋件型初步就位主要控制水平相對(duì)位置。就位前[2]，需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)已有的測(cè)量線與圖紙進(jìn)行核對(duì)。確認(rèn)無誤后，開始排布已焊接完成的預(yù)埋件加固支架。預(yù)埋件長度一般不超過1?000?mm。每塊預(yù)埋件僅需設(shè)置2個(gè)支架。安裝前，預(yù)埋件底部需墊好木枋、木楔子，確保預(yù)埋件初步就位。

初步就位后，將預(yù)埋件與支架上的鋼筋焊接，連成一個(gè)整體，初步就位預(yù)埋件標(biāo)高控制在±10?mm以內(nèi)，水平位置控制在±5?mm之內(nèi)。初步就位完成后，拆除下部墊的木枋、木楔子等輔助材料。

3.1.4?標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的精度控制

前期工作：在得知該層有“T”形預(yù)埋件安裝時(shí)，測(cè)量人員應(yīng)提前從水準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)一標(biāo)高到該平臺(tái)上，作為標(biāo)高定位的基準(zhǔn)點(diǎn)[3]。

標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)：標(biāo)高的引測(cè)使用精密水準(zhǔn)儀，因?yàn)閮x器的i角對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響，所以在施測(cè)之前，應(yīng)先對(duì)儀器進(jìn)行i角的檢校。i角的檢校方法是在相距50?m的位置設(shè)立2根銦鋼尺，儀器架設(shè)在兩尺中間位置，觀測(cè)出兩點(diǎn)高差h1;再將儀器架設(shè)在離后視銦鋼尺3?m的位置，觀測(cè)兩點(diǎn)間高差，觀測(cè)順序不變，測(cè)設(shè)出高差h2。

兩次高差差值：△=h1-h2，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)水準(zhǔn)觀測(cè)距離短、前后視距差小的特點(diǎn)，檢查i角時(shí)將△控制在0.2?mm以內(nèi)，如超出范圍，則需要對(duì)i角進(jìn)行檢校。檢校方法是以高差h1為基準(zhǔn)，計(jì)算出第二次觀測(cè)前視的理論讀數(shù)。算出理論讀數(shù)后，先把測(cè)微器（GPM3）上的讀數(shù)調(diào)至理論讀數(shù)，使用撥針調(diào)節(jié)水準(zhǔn)儀，使“十”字絲照準(zhǔn)至理論刻度處，調(diào)整后進(jìn)行復(fù)測(cè)檢查，直到符合i角的精度要求。

3.1.5?預(yù)埋件精就位

預(yù)埋件初步就位，測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)等工作完成后，準(zhǔn)備對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行精確定位。為便于預(yù)埋件調(diào)整，預(yù)埋件位置就位后，需將支架與預(yù)埋件焊接一個(gè)整體，防止用螺栓對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行微調(diào)時(shí)因支架晃動(dòng)影響預(yù)埋件精度。此外，預(yù)埋件是有若干的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)組成的，預(yù)埋件接縫處可不進(jìn)行結(jié)構(gòu)連接，預(yù)埋件的定位偏差滿足設(shè)計(jì)要求即可[4]。

“T”形預(yù)埋件一般有2根預(yù)埋件并排在一起的，總體依據(jù)圖紙上對(duì)預(yù)埋件的精度要求控制。施工時(shí)需考慮兩排預(yù)埋件的相對(duì)位置，應(yīng)將這兩排預(yù)埋件按照一個(gè)整體考慮。避免出現(xiàn)單個(gè)預(yù)埋件平整度符合要求，但出現(xiàn)相對(duì)標(biāo)高超差的現(xiàn)象發(fā)生。

?“T”形預(yù)埋件主要分布在板頂，預(yù)埋件標(biāo)高控制時(shí)，要考慮到模板的反彈性造成的誤差。具體方法：在預(yù)埋件上起幾個(gè)特征點(diǎn)（1?m?1個(gè)），控制預(yù)埋件的標(biāo)高。架好水準(zhǔn)儀，儀器周圍進(jìn)行隔離，控制現(xiàn)場(chǎng)施工人員的來回走動(dòng)，確保儀器穩(wěn)定。對(duì)好后視基準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)高后，計(jì)算出前視的理論讀數(shù)，然后把尺立在特征點(diǎn)上，讀出實(shí)際讀數(shù)，與理論讀數(shù)對(duì)比，進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)采用支架上已焊接好螺栓進(jìn)行微調(diào)，調(diào)整好后進(jìn)行固定，在調(diào)預(yù)埋件時(shí)，按照嚴(yán)格的誤差要求控制，最好按照“0”誤差控制。

精就位完成后進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)合格后組織相關(guān)單位進(jìn)行驗(yàn)收，并上報(bào)復(fù)測(cè)資料。等待驗(yàn)收完成后，用安全防護(hù)帶建立隔離帶，避免現(xiàn)場(chǎng)施工人員直接踩在預(yù)埋件上而影響預(yù)埋件精度。

3.1.6?混凝土澆筑時(shí)跟測(cè)

混凝土澆筑時(shí)，混凝土振搗及人員走動(dòng)可能對(duì)預(yù)埋件標(biāo)高產(chǎn)生影響。為保證預(yù)埋件精度，在混凝土澆筑時(shí)安排測(cè)量人員進(jìn)行跟測(cè)。對(duì)個(gè)別因施工造成標(biāo)高不滿足要求時(shí)，在混凝土初凝前，可以用預(yù)埋件支架上的螺栓進(jìn)行調(diào)整，以保證預(yù)埋件精度要求。同時(shí)，避免直接對(duì)埋件進(jìn)行布料，也要避免從一側(cè)往另一側(cè)布料，導(dǎo)致埋件整體移位，應(yīng)在埋件的左右兩側(cè)交替布料，確保埋件處于一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境，減少誤差的產(chǎn)生。

此種施工工藝的優(yōu)點(diǎn)：在混凝土澆筑過程中，可以邊澆筑混凝土邊調(diào)整埋件的標(biāo)高和平整度，在混凝土澆筑過程中對(duì)埋件進(jìn)行修正，減少誤差產(chǎn)生的可能性。

此種施工工藝的缺點(diǎn)：混凝土澆筑完成后凝結(jié)硬化產(chǎn)生的拉應(yīng)力及樓板的微小沉降會(huì)對(duì)埋件的精度產(chǎn)生影響，而此時(shí)埋件已成型，無法調(diào)整，造成埋件超差，不符合設(shè)計(jì)要求。針對(duì)超差的埋件，現(xiàn)場(chǎng)通常采用打磨的方式進(jìn)行處理。由于鋼板強(qiáng)度較高且設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)埋件的厚度有具體要求，因此需要花費(fèi)較多的時(shí)間進(jìn)行精修打磨，并且要邊打磨邊進(jìn)行復(fù)測(cè)，在一定程度上制約了現(xiàn)場(chǎng)的總體施工進(jìn)展。因此，項(xiàng)目開展施工工藝攻關(guān)，采取一系列的措施保證“T”形埋件的施工質(zhì)量。

3.2?“T”形埋件留設(shè)二次澆筑區(qū)施工工藝

為了解決傳統(tǒng)安裝工藝的缺點(diǎn)，減少造成埋件偏位的影響因素，對(duì)施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，將“T”形埋件安裝區(qū)域留設(shè)成二次澆筑區(qū)域，后期采用灌漿的施工方法。留設(shè)二次澆筑區(qū)的施工工藝的流程與傳統(tǒng)工藝一樣，此種施工工藝的優(yōu)點(diǎn)是減少了混凝土的澆筑面積，從而減少樓板支撐體系的變形和沉降，將影響埋件不均勻沉降的因素降到最低。但是，此種施工方法仍然無法消除樓板沉降及混凝土應(yīng)力對(duì)“T”形埋件安裝精度的影響。

3.2.1?具體實(shí)施流程

具體實(shí)施流程：①主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)，在樓板埋件安裝區(qū)域攔設(shè)鋼絲網(wǎng)模板，在混凝土終凝后拆除鋼絲網(wǎng)模板，并鑿毛處理。②按照傳統(tǒng)施工工藝安裝“T”形埋件，控制安裝精度，充分利用已澆筑完成的樓板混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)置牢固的支撐。采用無收縮灌漿料對(duì)整個(gè)二次澆筑區(qū)域進(jìn)行灌漿施工，并跟測(cè)埋件的誤差，確保其施工精度。

3.2.2?施工注意事項(xiàng)

施工注意事項(xiàng)：①采用此施工方法一定要將二次澆筑區(qū)的施工縫清理干凈，保證二次澆筑區(qū)施工質(zhì)量，避免影響樓板的整體性能。②采用留設(shè)二次澆筑區(qū)的施工方法，需要在樓板下部設(shè)置樓板支撐，但灌漿料成本較高，增加了施工成本和施工難度。

3.3?“T”形埋件二次埋件施工工藝

為了徹底消除上述不確定因素對(duì)“T”形埋件精度的影響，對(duì)“T”形埋件施工工藝進(jìn)一步優(yōu)化，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及后續(xù)“T”形埋件的作用，對(duì)部分“T”形埋件的鋼板進(jìn)行二次焊接，即將“T”形埋件分為兩個(gè)部分進(jìn)行施工，第一部分隨主體結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，施工方法與傳統(tǒng)工藝一致。待埋件成型后，再進(jìn)行第二部分的加工和焊接施工，這樣就將“T”形埋件的安裝誤差消除在施工過程中，保證“T”形埋件的安裝精度符合設(shè)計(jì)要求（如圖1所示）。

3.3.1?具體實(shí)施流程

具體實(shí)施流程：將原“T”形埋件的埋板厚度變?yōu)?0?mm，同時(shí)降低其安裝標(biāo)高，其標(biāo)高低于“T”形埋件標(biāo)高50?mm，主體結(jié)構(gòu)施工完成后在該埋件上二次焊接5?cm鋼板，對(duì)鋼板的標(biāo)高進(jìn)行精調(diào)，確保滿足安裝的精度要求。后續(xù)焊接就位、調(diào)整主要采用增加臨時(shí)螺母螺栓對(duì)埋件進(jìn)行位置固定，然后通過調(diào)節(jié)螺母使埋板標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求，同時(shí)利用高精度水平尺控制平直度。埋板安裝時(shí)在側(cè)面進(jìn)行臨時(shí)固定，標(biāo)高及平整度均滿足要求后再進(jìn)行點(diǎn)焊固定，核實(shí)其誤差是否符合安裝要求，若超差則進(jìn)行打磨或更換新的鋼板進(jìn)行處理，確認(rèn)無誤后滿焊加固即完成。

3.3.2?施工注意事項(xiàng)

施工注意事項(xiàng)：后續(xù)焊接的埋板加工長度不應(yīng)大于1?m，以免造成加工變形，并且有利于保證現(xiàn)場(chǎng)的焊接控制和焊接質(zhì)量[5]。焊接埋板前，應(yīng)對(duì)原結(jié)構(gòu)施工時(shí)埋件的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，核實(shí)其標(biāo)高是否合適，如存在偏差，則考慮增加或減少焊接埋板的厚度，建議返回車間進(jìn)行處理更高效且精確。通過此種方式安裝“T”形埋件，提高了“T”形埋件安裝的平整度，減少了后期的處理，將誤差消除在施工過程中，節(jié)省了工期，是現(xiàn)階段最合理的施工工藝。

4?結(jié)束語

通過對(duì)核電站高精度“T”形埋件施工工藝的不斷探索和優(yōu)化，使埋件的施工精度滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)施工進(jìn)度、成本節(jié)約有重要意義，同時(shí)為后續(xù)安裝單位設(shè)備引入創(chuàng)造有利條件，為同類型工程施工提供了可以復(fù)制的成功經(jīng)驗(yàn)，助力核電站高質(zhì)量發(fā)展。

參?考?文?獻(xiàn)

[1]GB?50300—2021，建設(shè)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]GB?50204—2015，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[3]GB?50026—2007，工程測(cè)量規(guī)范[S].

[4]GB?50666—2011，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].

[5]《建筑施工手冊(cè)》編寫組.建筑施工手冊(cè)[M].5版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.