[发明专利]高温气冷堆核电站安全壳牛腿段墙体模块化建造方法

说明书

技术领域

本发明属于核电工程建造技术领域，特别针对高温气冷堆核电站反应堆安全壳牛腿段墙体的模块化建造技术与工艺。

背景技术

高温气冷堆是我国拥有自主知识产权、具有第四代技术特征的先进核能技术，具有固有安全特性，应用领域广泛，商业化前景非常广阔，高温气冷堆核电站示范工程作为十六个国家科技重大专项之一计划于2017年前后建成。高温气冷堆核电站反应堆安全壳是一回路系统的重要安全屏障，土建、安装施工的难点集中，成为影响整个核电站建造进度的关键路径。研究如何缩短反应堆安全壳的建造工期并提高其建造质量，对于提高高温气冷堆核电站的工程建造水平与市场竞争力具有重要意义。

反应堆安全壳牛腿段墙体(简称“牛腿段墙体”)是指位于反应堆安全壳蒸汽发生器舱室中部包括蒸汽发生器设备牛腿在内的一段舱室墙体，呈悬挑钢筋混凝土结构，如图1所示，由蒸汽发生器舱室墙体01、设置在舱室墙体腔内的两个牛腿02、在舱室墙体壁内埋设的屏蔽冷却水管道03、对称设置在两个牛腿上表面的四组蒸汽发生器承重支承组件04和两组蒸汽发生器调整行轨05以及设置在牛腿外侧与底面的钢覆面06组成。其作用是支撑与固定蒸汽发生器设备。牛腿段墙体结构受力复杂、钢筋极其密集且其表面及内部预埋了大量设施。由于牛腿段墙体土建结构工程与安装工程错综复杂加上舱室内作业空间受限，因而成为整个安全壳土建阶段施工技术最复杂、施工难度最大的部位，同时也成为整个核电项目建造工期的关键路径。

牛腿段墙体传统的建造方法是将其所有的施工工序与施工活动集中在舱室内完成，其主要步骤如下：

(1)舱室墙体混凝土浇筑至牛腿段下端标高时，在舱室内部搭设支撑牛腿钢筋及混凝土重量的脚手架或钢结构支撑架；

(2)绑扎墙体与牛腿钢筋，适时在钢筋绑扎过程中穿插安装屏蔽冷却水系统管道与蒸汽发生器承重支承组件；

(3)安装蒸汽发生器调整导轨与牛腿钢覆面；

(4)支设牛腿段墙体施工内、外侧模板；

(5)最后浇筑牛腿段墙体混凝土，形成牛腿段墙体结构。

传统的建造方法全部集中在安全壳施工现场，使得核电项目建造关键路径工期大为增加，并且具有较大的质量隐患与安全风险。

发明内容

本发明为克服已有技术的不足之处，提出了一种反应堆安全壳牛腿段墙体的模块化建造方法，本发明的牛腿段墙体采用模块化建造方法不仅解决了传统施工方法的施工困难、降低了施工安全风险，更为重要的是大为缩短了关键路径工期并保证了安全壳的工程质量。

本发明提出的一种高温气冷堆核电站安全壳牛腿段墙体模块化建造方法，其特征在于，

该方法将除了墙体混凝土之外的土建钢筋与安装部件制备成为一个基于钢结构的综合模块，该综合模块采用附加钢支撑结构的形式将牛腿段钢筋、屏蔽冷却水管道、蒸汽发生器承重支承组件、蒸汽发生器调整行轨、牛腿侧面与底部钢覆面整合为一个整体结构，从而实现将牛腿段墙体的施工全部外移至场外提前进行整体组装。

该方法包括牛腿段墙体模块的制作和牛腿段墙体的建造两部分，具体包括以下步骤：

1)牛腿段墙体模块的制作

(1-1)搭建模块制作钢平台：

根据施工总平面布置与选用吊车的性能，在牛腿段墙体的场外选择一个能满足多模块同时或连续施工的模块制作场地，在模块制作场地区域内搭建一个模块制作钢平台，用于牛腿段墙体模块的场外预制与组装；

(1-2)在钢平台上首先制作模块钢支撑结构：

模块钢支撑结构由设置在模块四周起主支撑作用的模块立柱、呈“田”字形结构的模块上部承重框架梁、呈“井”字结构的模块下部支承框架梁、上部承重框架梁与下部支承框架梁之间的模块中部剪刀撑、模块立柱上下部与牛腿内边缘中部的屏蔽冷却水管道固定梁、牛腿部位上下端固定钢筋用的钢筋固定梁组成；

首先在钢平台上使用测量仪器放出模块的十字中心控制线、标高控制线与立柱的柱脚定位线，然后按顺序完成模块立柱、屏蔽冷却水管道固定梁、模块上部承重框架梁、模块下部支承框架梁与模块中部剪刀撑的预制与组装；

(1-3)在钢支撑结构上安装蒸汽发生器承重支承组件与连接屏蔽冷却水管道：

按设计位置先在钢支撑结构上安装四组蒸汽发生器承重支承组件，然后安装与蒸汽发生器承重支承组件上端面接口相连的屏蔽冷却水管道；

其中：蒸汽发生器承重支承组件安装在牛腿上表面的四个对角，与牛腿上部设计位置平齐，通过辅助吊架与模块上部承重框架梁进行固定；屏蔽冷却水管道与蒸汽发生器承重支承组件上端面的预留接口焊接，固定在屏蔽冷却水管道固定梁上；