浅谈核岛钢衬里穹顶拼装技术工艺

廖永雄

中国能源建设集团广东火电工程有限公司 广东广州 510700

广西防城港核电厂二期“华龙一号”是我国具有自主知识产权的三代核电技术，是中国自主创新、集成创新和机制创新的成果。防城港3号机组穹顶是一个直径为45米、高13.6米、由70块壁板组成的双曲面半球体，其内部设置有安全系统和控制系统，自重220多吨，加上穹顶内诸多安装管道及钢索等吊具，其起吊总重达260.45吨。

1 穹顶现场拼装场地布置

穹顶现场拼装，顾名思义，就是按图纸要求，将整个穹顶分成四层，每一层在车间预制成单块板，第一层26块、第二层26块、第三层13块、第四层5块。后续将每层单块板运至现场组合拼装。然后用2000t履带吊将穹顶整体吊装与筒体对接。

穹顶现场拼装场地需要满足以下几个要求：1、能够满足穹顶直径大小的区域。2、能够在穹顶整体吊装时吊车的扒杆起吊范围。3、能够满足穹顶单块板吊车站位要求。因此，在靠近穹顶就位区域划出一块直径不小于50米的场地，因拼装场地受限，局部以钢支墩平台支撑。为避免无关人员进入造成安全隐患，穹顶拼装场地四周用市政围栏围闭。将穹顶拼装场10米范围内地面厚化，满足单块板运输、吊装时吊车站位要求。如局部场地无法使用汽车吊吊装的，可以利用附近土建施工塔吊配合。

2 支墩施工

在穹顶拼装场地布置52个支墩，布置在R=22.5m的圆周上。每块穹顶板支撑在三个支墩上，以利于穹顶板的组对、焊接。（因实际场地不是一整块平地，部分局部是斜坡基坑。因此根据实际情况，在钢支墩平台上布置钢结构支墩，在水泥结构平台上布置水泥支墩。所有支墩的标高一致，偏差不超过3mm）。穹顶整体拼装完成后要将脚手架全部拆除，穹顶所有重量将支撑在52个支墩上。

3 穹顶拼装脚手架搭设

穹顶拼装脚手架的作用包括：1、穹顶纵缝、环缝的拼装施工需要。2、穹顶板的部分支撑承重。穹顶每一层的拼装均需提前铺设脚手架。每一层的脚手架铺设流程如下：

测量定位立杆纵、横向扫地杆立杆横杆斜撑杆铺设跳板设置挡脚板设置防护栏杆。

以穹顶一层的脚手架为例说明，根据第一层穹顶板的布置位置，在第一层与第二层穹顶板环缝下方2米以下搭设宽1.5米的脚手架平台，以满足环缝组对、焊接施工。同时在第一层的每条纵缝位置搭设可操作脚手架，以满足纵缝组对、焊接施工。

架子搭设前需将穹顶的脚手架的内、外圈半径确定出来，并测量放线，画出脚手架的布置位置。并定出脚手架的标高位置，施工中脚手架不能超出所在的标高位置，以免架子管太高与穹顶板相碰无法就位。

4 顶撑及木楔布置

顶撑的作用是在穹顶板组对时调节每一层穹顶的半径、标高。在脚手架与平台搭设完成后，重新复核架子管的半径、标高，计算出架子管顶部到穹顶板间的距离，留出顶撑及木楔的间距。如架子的标高达不到要求，则割短或加长架子管。按照穹顶所在位置的斜度加工木楔。在每层穹顶板吊装前安装顶撑及木楔，顶撑插入架子管顶部孔内，并用铁丝将可调节顶撑和木楔牢固固定。

5 穹顶单块板吊装

以第一层穹顶板吊装为例，通过测量放线，定出穹顶板的拼装角度线，将拼装角度线画在支墩上。将穹顶单块板从车间用平板车运输至现场穹顶拼装场地。用75t汽车吊吊起单块板，通过翻身、摆扒杆、就位至相应位置。因每一块板左侧均有50mm预留量，第一块穹顶板对齐就位角度线，后续吊装第二块板的右侧搭在第一块板的左侧上方，将每一块的穹顶板逆时针方向逐一吊装，形成一圈。每块板右侧均对齐拼装角度线。穹顶板贴合在调节顶撑木楔上，对穹顶板作支撑。

6 穹顶板组对

当第一层所有穹顶单块板全部吊装就位后，进行穹顶板的组对。第一层共26块穹顶板，共需焊接26条纵缝。测量第一层穹顶下口内半径R=22500mm范围内，上口内半径R=19772.8mm范围内。上口内侧标高在6.0165m、角度线符合图纸要求。预留两道伸缩外，将其他穹顶板纵缝重合的余量板切除。打磨、组对坡口满足要求后焊接24条纵缝。在焊接前加固工装，有利于焊接防变形。待24条纵缝焊接完毕后，重新复测上口、下口半径；标高等参数，并测量下口周长与第九层筒体周长偏差不超过20mm。确保焊后整体尺寸在范围内。最后进行2条伸缩缝的组对和焊接工作。伸缩缝焊接完成后进行焊缝的无损检测，合格后进行环向角钢的组对、焊接。

重新复测第一层穹顶板的半径、标高等参数，在第一层穹顶上口放出第二层穹顶板的就位角度线，在相应标高处焊接定位挡板。搭设第二层穹顶板拼装用的脚手架及通道平台，安装顶撑及木楔。分块吊装第二层穹顶板，第二层板的下口搭在第一层穹顶板的上口，没余量侧搭在有余量侧的上方，对齐就位角度线，穹顶板重量落在顶撑木楔上。当第二层所有穹顶单块板全部吊装就位后，进行穹顶板的组对。相应的测量第二层的半径、标高、角度线等参数符合要求，预留两道伸缩外，将其他穹顶板纵缝重合的余量板切除。打磨、组对坡口满足要求后焊接24条纵缝。纵缝焊接完成后进行第一层和第二层环缝的组对。以第二层下口为基准，切割第一层穹顶板的上口余量。利用间隙板调整焊缝间隙，组对、点焊、焊接第一层与第二层之间环缝（留伸缩缝处1.5米处不焊）。测量半径、标高合格后进行伸缩缝余量切割，组对伸缩缝。完成所有伸缩缝、纵缝焊接。按此方法完成后续第三层、第四层的穹顶板组对、焊接。

穹顶现场拼装工期长，质量要求高，施工逻辑环环相扣。以上从技术视角提供了拼装的相关工艺、施工要点。为今后施工提供有用借鉴。