王開華，魏建國，秦亞林，錢伏華，孫春峰，周書奎，楊金輝

（1.南華大學，湖南衡陽421001；2.中國核工業(yè)建設集團公司，北京100037）

我國百萬千萬級壓水堆核電站采用雙層安全殼（以下稱：雙殼）建造是從田灣核電站1、2號機組開始，是引進俄羅斯AES-91型ZX1000MW機組的兩個雙殼結構反應堆廠房。眾所周知，安全殼作為核反應堆廠房最后一道核安全屏障，主要是防止放射性物質擴散污染周圍環(huán)境。同時，也是反應堆廠房的圍護結構，保護著反應堆設備系統(tǒng)免遭損壞，是一個體積龐大的特種容器結構。早期切爾諾貝利核電站4號機組就沒有安全殼，如果有安全殼，也不至于造成那么大的災難。1953年，美國西米爾頓的諾爾斯核動力試驗室研制出世界上第一個單層安全殼（以下稱：單殼）結構的模型，于上世紀50年代后期供工程使用，不過那時安全殼尺寸小，內徑不足20m，從60年代開始，隨著反應堆功率的提高，出現了內徑超過30m的圓筒形安全殼。在60年代中期，法國首先將單殼結構應用于EL4核電站，接著美國、加拿大等國也推廣運用。第一代預應力混凝土單殼采用扁穹頂，筒壁環(huán)向預應力鋼束由六個扶壁錨固，鋼束的極限承載力較低，筒壁承載的預壓應力較高。第二代也采用扁穹頂，但筒壁扶壁減少到三個，單根鋼束的承載力增大一倍，由于充分發(fā)揮普通鋼筋的作用，筒壁的預壓應力有所降低。第三代則把扁穹頂改為半球頂，省去了傳統(tǒng)的環(huán)梁，改善了安全殼結構的受力性能。穹頂的預應力鋼束也與筒壁的豎向鋼束合而為一，因而比第二代更經濟合理。

田灣核電站反應堆廠房外徑51.2m，內徑44m，總高度74.2m。內殼為1.2m厚的鋼纜預應力大噸位張拉鋼筋混凝土墻體，內壁為6mm厚的鋼覆面。外殼鋼筋混凝土0.6m厚。內、外殼之間為1.8m的帶有碘和氣溶膠過濾器通風系統(tǒng)的負壓環(huán)形空間。殼穹頂為雙曲線半球型。臺山核電站內殼厚度為1.3m，包括6mm的鋼襯里，外殼厚度達1.8m，中間間隔1.8m。圖1為雙殼結構反應堆廠房的示意圖。

圖1 雙殼反應堆廠房結構示意圖Fig.1 Schematic of double hull reactor building structure

反應堆廠房屬于核輻射和核安全保證的I類建筑。雙殼結構廠房有鋼襯里及內、外殼三層，把反應堆完整保護在中間，不僅最大限度將外部影響隔絕在外，還能在極端情況下，通過安全殼將事故影響消化在安全殼內部，防止放射性物質向外部環(huán)境釋放。安全殼不僅在抵抗不可預見的外來物體的撞擊，諸如遭受飛機、地震、颶風、海嘯等自然災害的襲擊時，能對殼內反應堆設施起一定的核安全保護作用，而且還能夠承受內部LOCA失水事故引起的高溫、高壓的危害，是預防核泄漏、核輻射較為堅固的屏障。反應堆外圍的輔助廠房、控制廠房、服務廠房、蒸汽間等核島附屬結構布置在其周圍，反應堆廠房內部的發(fā)生器、轉換器等設備的工藝管道和線路等回路與外圍廠房發(fā)生聯系，安全殼是其聯系的紐帶。因此，確保安全殼施工質量，諸如確保炭鋼襯里的對接和焊縫質量，內外殼貫穿件和預埋件的安裝質量，混凝土澆筑質量，預應力張拉和灌漿等施工質量是十分重要的。雙殼結構不同于以往的核電站單殼結構，在施工過程中，鋼筋綁扎、模板吊裝、貫穿件安裝、混凝土澆筑等工序都是立體交叉作業(yè)，施工難度大，工藝十分復雜，在施工中不僅要有先進的施工技術，同時要有現代化的工程管理。

田灣核電站1號機組首先由中國核工業(yè)建設集團公司（以下稱：中核建）所屬的中國核工業(yè)華興建設公司（以下稱：華興公司）承建，于1999年10月20日澆筑第一罐混凝土，2005年10月18日開始首次裝料，12月20日反應堆首次達到臨界，2007年5月17日正式投入商業(yè)運營。2號機組由中核建所屬的中國核工業(yè)第二二建設公司（以下稱：二二公司）承建，于2000年9月20日澆筑第一罐混凝土。2007年5月1日反應堆首次達到臨界，5月14日首次并網成功。2007年8月16日投入商業(yè)運行。

田灣核電站一期工程施工質量、安全、進度、投資、技術、環(huán)境6大控制指標優(yōu)良。1、2號機組投入商業(yè)運行后，創(chuàng)造了第一個燃料循環(huán)均未發(fā)生停機或停堆事件的良好運行記錄。兩臺機組在運行和大修期間，個人和集體劑量得到有效控制，三廢排放遠低于國家控制標準，各項性能指標優(yōu)良，創(chuàng)造了良好的運行記錄，經濟效益和社會效益可觀?？梢哉f，1、2號機組的施工質量優(yōu)于當前世界上正在運行的大部分壓水堆核電站，在某些方面已接近或達到國際上第三代核電站水平。最重要的是田灣核電站一期的雙殼施工經驗為田灣核電站正在施工的二期工程、臺山等核電站的雙殼工程和未來使用雙殼工程的核電站能提供很多有益的施工經驗，使其在施工技術和工程管理方面少走很多彎路。

田灣核電站1、2號機組自2007年投入商業(yè)運行至2013年，累計安全發(fā)電突破1 000億千瓦時。已累計實現銷售收入366.81億元，上繳各項稅費101.83億元。高效益的取得與施工期間優(yōu)良的工程質量密不可分。

1 雙殼施工技術的改進和創(chuàng)新［6］

華興公司和二二公司在過去施工的核電站均為單殼，面臨雙殼結構的施工，就無法照搬曾施工過的秦山、大亞灣和嶺澳核電站單殼結構的施工工藝。在施工中遇到不少的技術難題，由于在國內是首次施工，無這方面技術資料借鑒，西方國家對雙殼施工技術也是處在試驗階段，加上他們對我們的技術封鎖，更難收集這方面信息技術，只能靠我國本身在原施工單殼工程的基礎上進行改進和創(chuàng)新，邊施工邊研發(fā)。很多環(huán)節(jié)的施工技術都是在現場邊試驗、邊施工、邊改進。在經過多次試驗成功后才用于現場施工。從施工順序，模板選型，鋼筋綁扎、貫穿件、預埋件安裝、接頭、焊接，混凝土改良，內壁鋼襯里安裝和吊裝方式、預應力張拉工藝等都進行了改進和創(chuàng)新。

1.1 內、外殼施工順序的試驗和選定

為探索內、外殼科學的施工順序，在現場曾做個以下圖2的三種試驗。即：圖2（a）為內、外殼同步施工圖；圖2（b）為先內殼后外殼施工圖；圖2（c）為先外殼后內殼的施工圖。比較結果顯示：內、外殼同時施工，鑒于施工空間狹小，兩殼人行、運輸、作業(yè)在同一層面互相干擾，并存在安全隱患，不可行。先外殼后內殼施工，阻擋了作業(yè)人員的視線，也不可行。先內殼后外殼施工（中間圖）可使混凝土在內、外殼保持高差同步澆注，施工視線開闊，便于人行、運輸和模板撤除；內、外殼混凝土均按2m高度分層，使內、外殼結構在有限作業(yè)面上成梯級有序交叉、快捷施工，也減少了內、外殼施工分別對內部結構、周圍各廠房施工進度的影響；確保了核島土建工程總體施工進度，故最終選定先內殼后外殼的施工方法，功效較另外兩種各提高一倍。

圖2 雙殼施工順序試驗示意圖Fig.2 Schematic of double hull construction sequence

1.2 模板體系選用

1.2.1 DOKA模板體系

根據雙殼墻體的特點，屬于大體積連續(xù)剪力墻，剪力墻較高，模板周轉次數較多，要求模板支撐系統(tǒng)必須完善、可靠、牢固，滿足強度和鋼度要求，內、外殼之間的間距為1 800mm，施工的空間較小，搭設腳手架將影響外殼的鋼筋模板施工，另外大體積剪力墻模板承受混凝土的側壓力較大，需采用簡捷便于施工的自爬升模板體系。本工程采用以DOKA爬升模板為主（圖3），特殊部位輔助一些自制的異型模板。

圖3 DOKA模板版面平面組裝示意圖Fig.3 Schematic of DOKA template plane assembly

DOKA模板體系由板面系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)三部分組成，各系統(tǒng)通過螺栓、軸銷、型鋼托及鋼板楔等連接構件連成整體，靠固定爬升托架的爬升錐體承剪、承拉。為能保證內殼外側和外殼內側的DOKA模板在拆模狀態(tài)時能正常進行垂直運輸，內殼模板上層平臺改用UB60的上層通用托架，平臺寬度不超過1.0m，且內殼外模不設下層平臺，給外殼豎向鋼筋的施工留出了一定的空間，內殼的外表面打磨利用外殼內模的下層操作平臺，這樣既減少模板的加工成本，又為外殼的施工創(chuàng)造了施工空間和為雙殼的同步施工加快進度。

第一層施工只使用板面體系及上層操作平臺。第一層施工完，拆模并吊走模板，將定位錐體換成爬升錐體，現場組裝并固定中層操作平臺；待第二層鋼筋、預埋件及預應力管道（外殼無預應力管道）安裝完畢，再吊裝模板與中層操作平臺連接，這樣實現了DOKA模板支撐系統(tǒng)。以后模板進入正常爬升狀態(tài)。

1.2.2 外殼穹頂預制梁板底模施工的創(chuàng)新

作業(yè)人員在內弦長50m的高空狹窄球面上澆注混凝土，要保證人員通行、安全作業(yè)、材料運輸十分困難。通常是按國際上通用的支滿堂腳手架支撐，鋪設模板，最后拆除運出殼外，但這種方法周轉工具占用量大，不安全因素多，且由于殼體內空間小，運輸通道狹小，因而許多周轉材料需截斷，造成大浪費。在田灣核電站外殼施工中研發(fā)出外殼穹頂預制梁板底模，就是使用事先預制好的模塊化的鋼筋混凝土梁板，在內穹頂坡度平緩處支架底模，澆注混凝土，并在周邊與外殼之間預制安裝輻射梁，在梁上鋪設混凝土平板，混凝土澆筑后梁板不撤除，可作為安全操作平臺，減少人員高空作業(yè)，解決外殼穹頂頂板模支設與撤除的難題，使模板由單曲面過渡到雙曲面并弧形爬升。不僅效率高，更重要的是作業(yè)安全。經與支滿堂腳手架方案相比，工效提高三分之一。穹頂預制梁板底模示意圖見圖4。

1.3 鋼筋機械接頭技術

內外安全殼除拉結筋外，其余豎向及水平環(huán)形鋼筋（均≥￠25）采用等強直螺紋連接技術取代鋼筋的綁扎搭接連接，突破了密集鋼筋、形態(tài)不規(guī)則鋼筋不宜采用機械連接的傳統(tǒng)做法，鋼筋機械接頭使用量￠40 15 280套；￠28 30 426套；￠36 2 844套；￠25 11 240套；￠32 38 820套；總量近10萬套，減少投資近百萬元，節(jié)約鋼材資源近250噸。

圖4 外殼穹頂預制梁板底模示意圖Fig.4 Schematic of shell dome precast slab bottom mold model

1.4 改良混凝土性能

1.4.1 對混凝土配置的要求

安全殼作為核電站的I類建筑，特別是內殼，在殼體施工完畢要進行預應力后張拉施工，混凝土承受水平和豎向張拉壓力，其混凝土的澆筑質量和成型后的密實度至關重要。配置的混凝土對混凝土原材料的選取、加工、配置、攪拌、運送、澆筑、振搗、養(yǎng)護、測試等都制定了嚴格的規(guī)定。根據底板、筒體、穹頂等不同部位，被澆筑的混凝土，有體積大、容重高、強度高、耐久性好等特點，而且不允許存在空洞、裂縫等缺陷。因此根據工程性質在配料中，摻入、選用一定量的優(yōu)質粉煤灰和相關添加劑，以滿足不同種類混凝土的配置。另外，由于每層混凝土澆筑時間較長，選用一些高效緩凝減水劑，延長混凝土的初凝時間不少于5個小時。內殼結構混凝土強度等級為B45，外殼結構混凝土強度等級為B40（俄規(guī)范，相當于國內C50以上高強混凝土）。

開發(fā)重混凝土和蛇紋石混凝土等特種混凝土的配置及其創(chuàng)新的施工技術，形成一套核電工程高性能抗輻射屏蔽混凝土系列施工工藝，實現核電站建設中屏蔽混凝土施工技術的標準化，提高性能和檢測工藝，有效屏蔽核電站γ射線和中子流等輻射，保證核電站核安全工藝設計要求。通過對高性能混凝土技術的研究，形成具有我國自主知識產權的高性能混凝土綜合施工技術及混凝土結構沉降自動監(jiān)測與控制技術，保證雙殼混凝土結構體積穩(wěn)定性、抗?jié)B性、高流動性、抗折（拉）性、護筋性、線膨脹系數等耐久性能要求。

1.4.2 預應力張拉和灌漿系統(tǒng)的改創(chuàng)

后張拉預應力鋼筋混凝土的安全殼是壓水堆反應堆的第三道屏障，承受著安全殼內外部的沖擊力。預應力體系由水平環(huán)向和豎向倒U型共120束高強低松弛鋼絞線組織一個網狀結構，針對如此龐大、縱橫交錯、極為復雜的鋼結構，研發(fā)、應用大噸位整體穿束技術和倒U型與環(huán)向360度等應力張拉技術。

自主開發(fā)核電站安全殼預應力鋼束三次漿體灌注工藝，減少預應力孔道灌漿漿體泌水制漿，使預應力孔道密實灌漿。采用觸變漿體+真空輔助的灌漿方法，使孔道灌漿密實度大大提高，降低了安全殼預應力長期應力損失。

1.5 預埋件安裝

雙殼結構有貫穿件287只，其中258只需貫穿內、外殼。設計要求內、外殼貫穿件套管的同軸度偏差不大于2mm，為此，通過先嚴格控制內殼貫穿件套管的定位，采用專用工具引出內殼貫穿件套管的軸線，進行外殼貫穿件套管定位，使內、外殼貫穿件套管安裝精度完全滿足設計要求，確保貫穿件套管安裝質量。

預埋件、貫穿件控制側重注意以下事項：

安裝時嚴格控制其平面內和平面外垂直度和位置誤差，使之達設計要求；預埋件、貫穿件加固牢實，以防模板擠靠使其挪位；模板支設好后，調整預埋件使其貼緊模板表面，防止混凝土澆筑時擠壓造成預埋件陷入混凝土中；內、外殼貫穿件套管安裝時保證了內、外殼套管的同軸性，控制內殼內口軸線誤差小于3.5mm；外殼內口軸線誤差小于1mm。

1.6 內壁鋼襯里安裝

鋼襯里是粘接在底版、筒身及頂蓋內側的密閉容器，它能有效防止放射性物質及事故狀態(tài)下特別是一回路失水事故工況下產生的裂變物質的擴散。通過對專用自動焊設備與工裝的研制、自動焊焊接施工工藝的研究、現場施工工裝的開發(fā)等，開發(fā)出有利于安全殼密封性的高能鎢極脈沖雙氣流保護氬弧自動焊接方法，克服了普通TIG焊存在焊縫熔深不深的缺點，保證安裝焊縫質量穩(wěn)定，提高焊接的質量穩(wěn)定性。

引入模塊化施工理念，改變現行施工方法，將鋼襯里截錐體、筒體進行模塊化施工，形成標準制造工藝，進一步縮短鋼襯里施工工期，保證鋼襯里施工質量；使鋼襯里穹頂單元板一次滾壓成形，保證穹頂現場拼裝的成形質量，滿足鋼襯里穹頂整體吊裝變形控制的要求，解決傳統(tǒng)工藝操作復雜、耗工、成本高等問題。采用穹頂模塊預拼裝和整體吊裝，及應用吊裝仿真技術，最大限度地減少或降低吊裝引起的變形難題，實現鋼襯里的模塊化吊裝。

1.7 建立全數字化儀控系統(tǒng)和技術管理信息系統(tǒng)

采用當今世界上先進的數字化分布控制系統(tǒng)（DCS），由運行儀控“TXP”和安全儀控“TXS”組成，屬國內首次引進。實現三維模型、四維管理控制及建造施工的全過程跟蹤控制管理。研發(fā)專用的核電建造技術管理信息系統(tǒng)軟件，來掌控混凝土溫度、裂隙、強度，鋼襯里，預應力施工和反應堆構件安裝，穹頂整體吊裝，主管道、中子通量焊接等施工技術管理。建立一整套“點系統(tǒng)”，使計劃、施工安全、質量標準、工效分析、成本核算、專業(yè)銜接、物資供應、風險控制等均處于技術管理信息系統(tǒng)監(jiān)控之中。同時建立了建造模型和標準數據庫，實現數據收集、整合、交換、智能分析和決策，使核電建造技術、管理模式處于國際先進水平。

2 雙殼結構施工特點

從田灣核電站1、2號機組施工技術的描述和第三代核電站有關安全守則的結構形式來看，雙殼結構主要有以下特點：

一是內、外殼體共同坐落在同一個底板，內、外殼體設有隔離空間。臺山核電站內、外殼厚度大于田灣核電站一期工程，特別是外殼厚度，達1.8m。其結構是帶鋼襯里的預應力鋼筋混凝土；外殼也是鋼筋混凝土結構。安全殼穹頂為半球型或雙曲線型。

二是鑒于安全殼承擔著地震、洪澇災害、飛行物的撞擊和核防護的作用，鋼筋混凝土質量等級要求高，其混凝土需要精選水泥、砂石料、添加劑等來特殊配置，并防止裂縫，達到強度高和屏蔽核輻射的作用。

三是在有限空間進行多環(huán)節(jié)的交叉作業(yè)，如大體積混凝土配置、運輸、振搗、澆筑、養(yǎng)護和冬季防寒措施；鋼襯模塊化制作，組合焊接；預應力施工，預埋件、貫穿件施工等，施工環(huán)節(jié)多，關系網復雜，需要現代化的工程管理手段進行系統(tǒng)的協調。

四是內殼運用大噸位的黏結預應力體系，施工工藝復雜，技術精度要求高；而且內、外殼體上設有大量的貫穿件，預埋件，安裝精度要求高。

五是外殼穹頂在狹窄、高空的球面上澆注混凝土，模板支撐難度大，給作業(yè)和施工安全帶來很大的困難。

六是涉及大型鋼穹頂構件的制作、安裝，工藝技術要求高，施工中必須精益求精；大體積、大噸位穹頂的整體吊裝的安全工作特別重要，必須做到萬無一失。

3 需要繼續(xù)研討的幾個技術問題

雙殼施工涉及技術環(huán)節(jié)較多，涉及多項技術的綜合利用和現代化的工程管理，也涉及很多的相關行業(yè)。其材料、設備、技術、管理方法的選擇與一般土建工程相比，很多環(huán)節(jié)具有特殊性，比一般建筑工程復雜得多。雖然中核建及其所屬建設公司對田灣核電站1、2號機組的雙殼工程施工技術取得一些創(chuàng)新成果，總結了一些經驗教訓，但是從高強度混凝土的取材、配置、澆筑、振搗、養(yǎng)護，模板的支設和拆除，鋼襯里模塊化施工和安裝，大噸位預應力穿束，鋼襯里，穹頂整體吊裝，管理信息技術系統(tǒng)化等方面的技術開發(fā)還需要繼續(xù)改進和創(chuàng)新，以便在保證核安全質量的前提下，進一步降低成本，縮短工期，為核電建造企業(yè)和核電運營單位取得更好的經濟效益和社會效益，為世界雙殼核電站的建設，從施工角度樹立典范。

3.1 高強度混凝土施工問題

安全殼高強度混凝土施工質量直接影響核防護能力，因此，在雙殼工程建造中，對殼體高強度混凝土質量要進一步引起高度重視。不但僅從混凝土澆筑階段的劃分，模板的支設與撤除，澆筑、振搗、養(yǎng)護、處理裂縫等各施工環(huán)節(jié)制定嚴格的控制程序，防止出現環(huán)節(jié)銜接上的缺陷，而且還要充分考慮到，混凝土的高強度和低氯離子擴散系數［2］要求采用膠凝材料的高摻量，如此又將引起混凝土的高水化熱，進而嚴重影響混凝土整體一次澆筑過程中心溫度控制和溫度裂縫控制，無疑出現了此工程的技術難點，需要繼續(xù)實驗研討。另外由于雙殼結構復雜，鋼筋、預埋件較多，振搗棒碰撞鐵件時有發(fā)生，使綁扎的鋼筋和預埋件發(fā)生位移，使之或多或少的影響殼體質量，故需要研發(fā)制作針對不同振搗空間的小型框架，約束、限制振搗棒，使振搗棒在合理的區(qū)間振搗，避免撞擊密集鋼結構。其次，通過給混凝土添加一定量的外加劑、外摻物的實驗，和利用混凝土本身的優(yōu)良性能，在不影響混凝土質量的前提下，達到在鋼筋、貫穿件密集的部位不振搗也能澆筑密實的目的。

3.2 鋼襯里模塊化施工問題

雙殼結構的鋼襯里施工采用了模塊化施工，是一種既簡捷又易組合的科學工序，對于底板鋼襯里、筒身鋼襯里的制作和安裝及穹頂的制作和整體吊裝，都體現了操作方便、成型好、縮短工時、節(jié)省成本等優(yōu)點。但對鋼襯里模塊化施工，需要進一步提高模塊化施工技術水平，在模塊的劃分和組合上進行調整，使劃分形式科學化。以前［1］我國已建和在核電站在對鋼襯里模塊的劃分數量，隨設計的不同，在形狀和數量上各有差異，需要對雙殼鋼襯結構進行分析，從尺寸大小、設備配制、施工能力等方面綜合考慮，尋求較為標準的生產模式和統(tǒng)一的配置，以利于更好的加快工期，降低成本，方便組合。還有，鋼襯里［3］在拼裝組焊中要求簡體壁板邊緣的徑向位移量不能超過2mm，為此，有的專家利用ABAQUS有限元分析軟件，對預制拉伸應力后的簡體壁板焊接變形進行了數值模擬，并用自行設計制作的預應力焊接，對簡體壁板預拉伸應力和焊后壁板邊緣的徑向變形進行了測定。結果表明：采用先焊接軸向角鋼，再預制拉伸應力，最后焊接周向角鋼的裝焊工序，可明顯減小筒體壁板邊緣的徑向變形，且隨著預制拉應力的增大，焊接變形呈指數規(guī)律減小，當油缸頂升力達到18MPa時，壁板邊緣的徑向變形量可控制在2.0mm以內。這種經實驗的新方法也為鋼襯里組合焊接提供了技術支持。

3.3 模板提升問題

秦山三期安全殼模板是采用滑模提升，其余核電站單殼和雙殼結構的模板是利用吊車提升而爬升。特別是在在雙殼結構施工中，兩殼之間的空間會或多或少影響對模板的提升。而且單塊提升模板效率不高，所以有必要開發(fā)多塊捆綁式體系的模板，自動爬升，就能減少垂直運輸工具的占用時間，擠壓模板的施工時間，就能進一步縮短工期，降低成本。核電運營單位都希望施工單位在保證核安全質量的前提下，盡快縮短核電施工工期，使核電站早日發(fā)電，早日取得經濟效益。故創(chuàng)建新模板提升施工技術勢在必行。

3.4 大噸位預應力施工技術的改進

雙殼結構的反應堆廠房，內殼承受較大的壓力，大多數采用的是大噸位有黏結多束鋼絞線預應力系統(tǒng)。以前國內的核電站的預應力體系及材料設備是從國外引進，故成本高，因此需要研究出國產化的預應力體系。中國核工業(yè)二四建設公司在［4］福清核電站采用了國內柳工歐維姆錨固體系和張拉設備，在《壓水堆核電站M310堆型大噸位預應力施工技術》報告中將柳工歐維姆產品與國外產品作了對比：承壓板、錨固塊防腐性能比國外好，安裝對中性好，喇叭口、灌漿連接器壁厚增加堅固耐用，鑄造精益求精杜絕了表面砂眼。同時對張拉設備優(yōu)缺點也作了介紹：千斤頂使用效果良好，張拉泵站數據可直讀出，這是優(yōu)點；但張拉泵站體積大，移動不方便，泵站防潮性差，廊道較潮濕，泵站在廊道使用時常出問題，最多的問題是不能啟動，當然移到外面放一陣又能正常使用，這是需要改進之處。這說明國內預應力體系及材料設備正在興起，期盼在不久的將來達到世界先進水平。臺山核電站1號核島在田灣核電站的基礎上，預應力體系［5］采用后張C系列錨固體系，每束鋼絞線穿束數量54根，鋼束總數量達270束，其中水平環(huán)向鋼束119束，導管呈360°包角環(huán)形布置，每束長度約160m；gamma型鋼束104束，每束長度約109m；豎向鋼束47束，每束長度約61.5m，穿束鋼絞線總量達到2 100t。鋼束采用大噸位千斤頂進行張拉，每束鋼絞線所承受張拉荷載達到12 362kN。同時開發(fā)并成功應用新的張拉、灌漿工藝以及升降平臺。預應力鋼束張拉首次采用數值化系統(tǒng)進行鋼束張拉，成功避免傳統(tǒng)的張拉數據采用人工測讀的模式，提高張拉數據采集的準確性，降低人為操作失誤。在灌漿方面，也成功研制出觸變漿體，該漿體采用合格的緩凝漿體加入觸變劑經攪拌機充分攪拌而成，觸變漿成漿后，呈膏狀，使?jié){體更容易填充密實預應力孔道，同時輔以真空輔助灌漿工藝進行漿體灌注，大大提高管道灌漿的密實度，有效解決預應力工程中管道灌漿后，因灌漿漿體在管道內泌水而形成空洞的質量缺陷問題。另外，還自主研發(fā)一套新型預應力水平張拉平臺，該平臺為桅柱爬升式，采用雙驅動單元，與傳統(tǒng)的軌道式施工升降平臺相比，它具有造型美觀、結構輕巧、傳動平穩(wěn)、機械振動小，拆裝方便、安全可靠、用途廣泛等特點，大大提高作業(yè)人員工作效率。我們深信隨著雙殼結構核電站建設，預應力體系會愈來愈完善。

3.5 外殼穹頂施工工藝需繼續(xù)研討

在核電站反應堆廠房雙殼結構中，內殼穹頂由于有穹頂鋼襯里作為底板支撐，故在澆筑混凝土時無需考慮底部模板，僅考慮側面和頂面的模板即可，因而模板施工的難度相對較小。而外殼穹頂施工則無鋼襯里支撐，需底部模板支撐，難度很大。在上述1.2節(jié)第二段中介紹了外殼穹頂施工中，研發(fā)出外殼穹頂預制梁板作為底模，取代過去滿堂支腳手架的老方法，此辦法效率是高，作業(yè)也安全，但預制混凝土梁板費用較高。所以還需尋求一種成本底、效率高、作業(yè)安全的新方案。

4 結語

核電站反應堆廠房的雙殼結構是核電站的重要的防護結構，雙殼技術的應用，提高核防護能力，同時也對安全殼建設技術的改革與創(chuàng)新。雙殼施工，從標準設計、施工和發(fā)電運營這三個大環(huán)節(jié)任務分工的角度看，施工的上游是設計環(huán)節(jié)，下游是發(fā)電運營環(huán)節(jié)，施工環(huán)節(jié)則是一種承上啟下的建造環(huán)節(jié)。要想使建造的雙殼結構達到設計的目的，一是使施工的內殼能承受核事故壓力，二是使外殼能起生物屏蔽及保護作用；三是使兩殼之間的環(huán)形空腔保持一定的負壓，達到使核反應堆內部的放射性物質不易向殼外泄漏。施工單位首當其沖的任務是把標準設計的各項具體工藝按照核安全法規(guī)精心搞好施工設計，因核電站結構復雜，很多具體施工環(huán)節(jié)都要在施工前根據標準設計做詳細的施工設計，它的圖形就像機械鑄造廠制作的模具圖形，把抵抗內、外部的各種因素融入其中，通過施工，使標準設計的圖形和說明事項的全部內容付之現實，故施工環(huán)節(jié)與標準設計環(huán)節(jié)以及發(fā)電運營環(huán)節(jié)同等十分重要。只有在施工環(huán)節(jié)上保證質量、安全、進度、投資、技術、環(huán)境6大控制指標的實施，才能將建設成果提交下游單位——核電站發(fā)電運營。

在核電站雙殼施工技術的研究和實踐方面，我國已有了初步的嘗試，經過田灣和臺山等核電站的研發(fā)和實踐，有些技術已填補了核電站施工領域的空白，但是隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展，還有不少方面需要改進。還需要借鑒相關行業(yè)的先進技術，同時引進、消化、吸收國外同領域新材料、新設備、新技術和具體新工藝，通過研究和驗證，不斷完善和提高，隨著第三代乃至更加先進的核電站的問世，使我國核電站雙殼施工技術和工程管理水平更上一個新的臺階，早日實現現代化、系統(tǒng)化、標準化、規(guī)范化，國產化，進入國際領先水平。

［1］ 劉鎬.大型壓水堆核電站雙層安全殼施工技術探討.233網校論文中心.2010

［2］ 王輝誠，等.核電站高性能大體積混凝土配制與施工［J］.核動力工程.2011.

［3］ 史春元，王建國，金成，等.預制應力法控制核電站鋼襯里簡體壁板焊接變形的研究［J］.2012第八屆中國北方焊接學術會議論文集.2013.

［4］ 慧聰工程機械網T｜T.福清核電采用了歐維姆錨固體系和張拉設備［J］.2013.08.

［5］ 廖春生.臺山核電站1號核島安全殼預應力施工完成［S］.中核華興.2014.01.

［6］ 王開華，范群喜，祖斌，等.我國核電站綜合建造技術與工程管理研究成果［S］.中國核工業(yè)建設集團公司.2005.12.