核电工程堆外核测定位装置安装调测方法研究及应用

屈 璐

(中国核工业二四建设有限公司，北京 065201)

核岛堆外核测定位装置中的后导轨基础板与贯穿套管组件，是核电站工程反应堆土建施工过程中最关键的高精密埋件，主要作用是为后期安装移动小车提供通道，保证移动小车的驱动杆能在套管内顺利运行，同时为前、后导轨的安装定位提供基础。这就需要后导轨基础板与贯穿套管组件中心线、相对位置尺寸、水平度均在极小的设计误差范围内保持一致。根据核岛内部结构施工逻辑和特点，后导轨基础板安装调测完毕进行混凝土浇筑，待养护结束后安装贯穿套管组件，分阶段施工并保证各项安装误差保持一致，无疑增加了测量控制难度。传统测控方式存在基准点两阶段不一致、单纯增减垫片调节导致微调难度大、角度方向线验算法易造成两阶段中心线及相对位置偏差在混凝土浇筑后超出设计范围、调测进度缓慢、人力成本较高等问题，通过对高精度甲供埋件安装深入研究与分析，充分理解设计目的，制定合理、科学的测量方法及流程，优化及改良微调装置，最终解决高精度安装测量控制问题，降低了施工难度，并保证施工质量与进度，为后续核电工程高精度甲供埋件安装调测提供借鉴与参考。

1 堆外核测定位装置安装调测难点

1.1 基准点布设方面

根据核岛内部结构施工逻辑和特点，由于后导轨基础板安装调测完毕后与内部结构0m板同时进行混凝土浇筑，待养护结束后安装贯穿套管组件。两阶段施工对测量基准点布设的位置及稳定性提出了更高的要求。在后导轨基础板安装时，内部结构0m层面层筋绑扎结束，此时整层板并无稳定区域可以留设测量基准点，为了保证测量基准点的稳定性、可靠性，结合福清核电M310堆型4号机组的测量经验，华龙一号5、6号机组堆外核测定位装置安装专用测量基准在内部结构-3.32m板时，即通过微网点与堆芯测量架将平面基准点提前引测至钢衬里0°、90°、180°、270°方向上，待施工至0m板后随即通过堆芯微网高程点采用二等水准悬挂钢尺法，将统一的标高基准线引测至钢衬里0°、120°、240°标高1.5m位置，以此保证在对甲供埋件测量过程中有稳定基准点，同时避开大多数遮挡物，通视情况良好，降低测量转点造成的误差累计。

1.2 埋件加工方面

由于后导轨基础板与贯穿套管组件安装误差极小，本体加工误差在平整度、扭度、尺寸、垂直度方面基本已将安装误差覆盖，没有留出足够的安装误差，个别甚至超过安装误差，造成安装测量控制点选取困难，直接影响现场安装调测。

1.3 角度判定方面

后导轨基础板与贯穿套管组件共用一条角度中心线，但考虑到施工必须分阶段安装，为保证角度中心线通过堆心并偏差最小，采用的中心线角度偏差判定为：CAD软件绘制堆外核测定位装置平面总图，将实测控制点坐标输入CAD图中，两个控制点的连线延长交于拟合圆弧上，交点与堆心点相连，以连线与十字方向线夹角对比判定中心线角度偏差，现场反复调整直至数据在误差范围内。

1.4 安装方面

后导轨基础板与贯穿套管组件安装精度较高，精密调节范围以0.2mm为标准，在土建施工阶段精度干扰较大，对现场环境、调节方式、加固措施带来了更高的要求。

传统调测平面与标高位置采用人工撬动辅以电焊的方式，难以进行1～2mm间微调，调测效率低影响现场进度。贯穿套管组件垂直度传统方法采用吊线坠判断垂直度，线坠在使用过程中有摆幅，偏差不易控制增加了现场施工难度，降低了现场工作效率。华龙一号5、6号机组采用加设调测辅助装置。

2 堆外核测定位装置安装测量方法应用

2.1 工艺流程

核岛反应堆厂房内部结构堆外核测定位装置安装调测流程：

2.2 调测主要操作要点

2.2.1 调测前技术准备

在一个反应堆机组中，堆外核测定位装置预埋件一共8套，分别布置于反应堆压力容器周围，每套堆外核测定位装置预埋件包括以下零部件：1个贯穿套管组件(包括1个锁紧板)，1个后导轨基础板，2个支座。

2.2.2 测量主要仪器及设备检校

所用全站仪必须得到国家相关检定机构检定，并获得检定合格证书。在堆外核测定位装置调测前，按照说明书进行常规“三轴误差”检校工作，对使用中的小对中杆圆汽泡、天底仪光学对点器及圆气泡进行检查、校正。

2.2.3 调测控制点布设

后导轨基础板：为了方便现场平面位置调测，在后导轨基础板中心线两端各100mm处分别打出样冲眼作为测量控制点，孔径在1mm以内。同时在绘制的CAD图中提取控制点坐标。

标高及平整度调测位置在后导轨基础板中心线两端与中间分别取点，并在后导轨基础板上画出铟钢尺位置。

贯穿套管组件：贯穿套管组件两端分别为10mm宽挡板和170mm宽圆弧板，沿中心线在挡板宽5mm处放出1mm孔径以内的样冲眼，以挡板的样冲眼为基准，沿中心线量取至圆弧板宽170mm内任意位置尺寸L，同样放出1mm孔径以内的样冲眼。设计数据使用实际尺寸在CAD图中确定两个控制点的设计坐标。

标高及平整度调测为在贯穿套管组件上部导管顶，沿两端分别延15cm为标高控制位置，并画出铟钢尺位置。由于贯穿套管组件上下套管为一体化加工，故此只需调整上导管标高及平整度即可。

2.2.4 后导基础板精密调测

根据现场施工逻辑顺序，堆外核测定位装置首先进行后导轨基础板、支座的安装，与内部结构0m板同时进行混凝土浇筑，待养护完毕后进行贯穿套管组件的安装。整体安装调测分为两个阶段进行，即后导轨基础板安装阶段与贯穿套管组件安装阶段。

2.2.5 贯穿套管组件精密调测

贯穿套管组件安装阶段标高基准引测：核岛内部结构0m板混凝土浇筑并养护完毕后，进行贯穿套管组件的安装，需要在0m板浇筑前提前预埋贯穿套管组件调测的专用标高基准板，养护完毕后通过悬挂钢尺法采用二等水准闭合导线，将标高基准从微网高程点引测至预埋基准板上。

贯穿套管组件调测流程：定位放线→贯穿套管组件安装→标高及平整度调测→垂直度调测、平面位置调测及中心线角度拟合→灌浆前加固验收→灌浆后复测→钢筋绑扎→钢筋绑扎后复测。

3 结 论

“华龙一号”5号机组在土建阶段通过深入研究堆外核测装置高精度埋件安装测量各个工序环节，结合核岛内部结构施工复杂的特点，制定科学合理的控制方式，对后期施工难点提前考虑并作出相应措施应对，使堆外核测装置埋件在安装过程中操作难度大幅降低，安装精度满足要求的同时保证并提高了堆外核测和土建结构的施工安全、施工质量及施工进度，有效节约了施工工期、降低了施工成本。为“华龙一号”内部结构堆外核测装置的后续堆外核测定位装置移动小车安装、上部堆外核测导向及通风组件的安装提供施工保障，为类似后续电站堆坑测温及通风设备安装提供宝贵的经验。