“华龙一号”底板钢衬里焊接难点分析与改进

胥文彪 张栋 李峰

中核工程咨询有限公司福建分公司 福建福州 350015

此文章主要描述福清五号机组钢衬里底板安装过程、施工问题的分析和合理化的改进措施，对底板钢衬里的安装焊接质量的提高有较大的作用，更好地做好“华龙一号”质量、打造一流的核电品牌。

1 工程概况

底板钢衬里标高位于-9.580m--7.800m，由半径为22.8m的圆形（标高-7.800m），圆形中心有边长15m的正六边形下凹区（标高为-9.400m），以及边缘四处地坑（标高为-9.580m）构成，其中包括支撑系统、地坑不锈钢贯穿件（δ=20mm）、底板（δ=6mm）、底板外环加强板（δ=30mm）。

2 钢衬里底板安装流程

每一施工段的安装工艺流程：埋件复测、清理→测量放线→角钢底肋定位放线→角钢底肋支撑板、角钢底肋安装→混凝土浇筑及面层抹平→测量放线→钢衬里底板定位放线→钢衬里底板安装→钢衬里底板调整、固定→焊接→焊缝检测、底板检查[1]。

2.1 钢衬里底板支撑系统施工流程

埋件复测→测量放线→角钢底肋定位放线→角钢底肋支撑板安装→角钢底肋安装→焊接→混凝土浇筑及面层抹平（与角钢底肋上表面平齐）

（1）埋件复测、清理。混凝土浇筑后，对埋件进行复测和清理，检查其位置是否存在超出使用要求，对被混凝土覆盖的埋件进行清理，以便后续的定位放线和支撑系统焊接工作的开展。

（2）测量放线、角钢底肋定位放线。对钢衬里垫板的中心坐标、十字线、标高控制线重新进行复测或测量，确定基准线是正确并清晰可用。根据基准线，将底肋定位线标记在底板混凝土面上，标高控制线标记在提前点焊固定在埋件上的竖直钢筋或钢板上，竖直钢筋或钢板沿定位线每间隔3-4m布置一处。

（3）角钢底肋安装和混凝土浇筑。角钢底肋安装时切忌固定后立刻施焊，为保证底肋的安装精度、水平度，角钢底肋全部安装后或局部安装后进行整体平整度和水平度的复查，检查无误后方可进行焊接。角钢底肋焊接完成后二次检查和调整，确保角钢底肋安装位置准确无误，随后进行混凝土前的场地清理和混凝土浇筑工作，在混凝土浇筑过程，避免出现重物碰撞、重击角钢底肋。

2.2 底板安装的施工流程

（1）外环带预拼装。五号机组底板外环板属于“L”型接头（30mm加强板与6mm的底板水平板相连），外环带共分为12块等弧长的单体构件，其对接焊缝RT检测合格后，吊装就位至-7.8m，然后进行后浇区（25°、145°、265°）剩余焊缝的焊接工作和无损检测工作。

（2）底板安装、调整、固定。相邻两块板安装就位后对其整体进行找平后，控制其平整度公差5mm/2m，利用马板进行临时固定，并进行焊缝点焊[2]。

（3）底板焊接。无论底板安装的打底焊接，还是底板安装的最终焊接，所有的焊接操作应按照对应的 焊接工艺规程要求（电流、电压、焊接速率等参数要求）进行，且避免在恶劣的气候条件下 进行室外作业，当环境温度低于-10℃，焊件温度低于+5℃、环境湿度超过90%、风力大于8m/s 时均禁止施焊，待焊坡口表面必须保持干燥，不得在潮湿面上施焊，且焊缝要适当冷却，以免由于内应力引起的裂纹。

（4）中央下凹区和地坑壁板安装。壁板安装时先安装靠角的折弯板，后安装平整的立板。在壁板安装时使用垫板作为衬板支撑壁板的底部，控制壁板的底部标高和水平度，边安装边固定，最后一块壁板根据安装尺寸和焊缝间隙要求进行二次切割、安装。

3 主要施工过程问题描述与改进

3.1 底板加强板“L”型结构焊缝位置优化

（1）问题描述。在5RC模块一加腋区水平段构件安装过程中，加厚板拼接焊缝错差布置，出现了竖板位置的水平拼接缝无法焊接和实施超声波检测。同理，底板加强板也属于“L”型结构，如果此处焊缝布置不合理，就会影响后续的焊接操作和RT检测工作。

（2）原因分析。图纸中未对该处的拼接焊缝型式设置，施工单位在对每个构件连接接头设置时未考虑到此处焊缝的干涉。底板加腋区安装过程中发现此处接头型式对后续的焊接和检测的影响，所以在底板外环板制作过程中已经考虑了该问题。

（3）改进措施。将“L”型竖直方向的板在构件末端处预留长度250mm左右（此处严格按照设计要求，焊缝间距保证200mm的要求），待现场完成水平板的检测后再安装500mm的竖直板。

3.2 焊缝坡口型式的优化

（1）问题描述。模块一加腋区竖直段坡口是在内测，在模块一吊装后环缝焊接时在安全壳外侧清根，但由于土建的钢筋干涉，操作空间受限，焊工在焊接和打磨过程中难度增大，影响焊缝的焊接质量。

（2）原因分析。未考虑到土建绑扎钢筋后对模块一下口与底板加强板环焊缝焊接操作空间的干涉。

（3）改进措施。建议在六号机组通过给设计发变更，将此处的接头坡口形式变更为外坡口，在5RC内壳外面打底焊接里面清根盖面，通过变更坡口方向的方法，可以有效解决钢筋干涉和焊接操作空间受限的问题，更好地保证焊接质量。

3.3 底板焊缝间距不符合要求

（1）问题描述。①5RX 区域4个地坑底板焊缝（A1017、A1018、A1019、A1020车间焊缝）与地坑两个壁板现场立缝间距为25mm、30mm、15mm、30mm，该类型焊缝共8处（4个地坑）；根据钢衬里设计引用规范《钢结构设计规范》GB50017-2003，其中第8.2.2条文：“钢板的拼接当采用对接焊缝时，纵横两方向的对接焊缝，可采用十字形交叉或T形交叉；当采用T形交叉时，一般将交叉点的距离控制在200mm以上”，以上焊缝均不满足要求[3]。

（2）原因分析。①施工单位在5RC 钢衬里底板焊缝排版时未充分考虑到水平和竖直两个平面形成的焊缝交叉；②对该处节点形式理解为角接接头；③五号机组不同标高上底板的安装时机不一致，未综合考虑与其它形成的焊缝交叉。

（3）改进措施。①钢衬里底板制作方案审查时认真核对焊缝排版图的焊缝间距。②不同标高上的底板在点焊组对后应该认真排查是否存在形成焊缝交叉间距不符合要求的情况[3]。

4 结论和建议

通过对华龙一号底板钢衬里安装过程介绍和重点、难点的原因分析，针对每一类型问题找到处理措施，探究出适用于底板钢衬里安装的最佳施工工序流程和合理化建议，安装环节结合设计图纸、施工方案、验收标准等方面采取科学、合理的方法，最终有效地提高了底板钢衬里的安装质量。同时，本文很好的总结了底板安装的各种问题，为后续机组的施工提供了经验和方法。