中國報告大廳網(wǎng)訊，在核電工程領域，不銹鋼水箱行業(yè)作為關鍵設施，其施工技術的發(fā)展備受關注。隨著我國自主研發(fā)的第三代核電站建設推進，不銹鋼水箱的施工面臨著工程量激增、施工難度加大等新挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)工藝已難以滿足需求，技術創(chuàng)新成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

  一、不銹鋼水箱工程概況及施工難點解析

  不銹鋼水箱在核島外殼混凝土結構外側占據(jù)重要位置，繞外殼一周分為三段，彼此相互隔開、互不影響。該水箱設計標高在42m以上，由下部地坑和上部環(huán)廊結構組成，其中環(huán)廊作為主體區(qū)域，總高度約13m。不銹鋼水箱覆面的內環(huán)墻半徑為28m，外環(huán)墻半徑為31m，其底板、壁板、頂板均采用厚度不等的022Cr19Ni10 材質不銹鋼覆面，整體覆面面積達3000m2以上。

  《2025-2030年中國不銹鋼水箱行業(yè)市場調查研究及投資前景分析報告》指出，施工過程中，不銹鋼水箱面臨著諸多難點，如密閉空間內通風條件差、材料倒運困難、覆面安裝操作不便以及射線拍片量較大等問題，這些都對施工效率和質量構成了挑戰(zhàn)。

  二、不銹鋼水箱鋼覆面施工工藝的研選與對比

  傳統(tǒng)的不銹鋼水箱行業(yè)覆面施工采用 “后貼法”，其流程為主體結構施工完成后，進行接觸面鑿毛處理、安裝型鋼支撐、抹灰施工，最后安裝不銹鋼覆面。但這種工藝存在覆面安裝周期長、施工效率低，且主體結構施工完成后誤差較大，往往需要二次處理等問題。

  為解決傳統(tǒng)工藝的不足，經(jīng)過研究探索，形成了三種優(yōu)化方案：

  毛面墻施工工藝：將鐵絲網(wǎng)與大模板組合，在模板表面涂刷混凝土緩凝劑以減緩表面混凝土凝結時間，模板拆除后立即對墻體表面沖毛，使混凝土墻體表面毛面效果一次成型，為后期抹灰創(chuàng)造有利條件。

  界面劑施工工藝：界面劑為環(huán)氧樹脂材料，由多種材料復合改性而成。攪拌后涂刷至混凝土表面，借助堿水作用改善老混凝土面的浸潤性，使材料滲透至老混凝土表面孔隙中，增強與老混凝土表面的機械黏結力。

  模塊化 “先貼法” 施工工藝：將原設計圖紙中的多塊不銹鋼覆面拼裝成整體單元塊進行安裝，把水箱池壁覆面板作為混凝土澆筑的一側模板，減少龍骨安裝和二次抹灰工序，實現(xiàn)不銹鋼覆面與混凝土結構模板緊貼、一次澆筑成型，將多道工序合并為一道。

  三、不銹鋼水箱三種施工工藝的模擬試驗及選型結果

  毛面墻施工工藝模擬試驗：選用合適尺寸的膠合板模板，表面鋪設雙層 “六角擰花” 型鐵絲網(wǎng)并保證平整，防止 “鼓包” 影響混凝土面，同時在鐵絲網(wǎng)表面均勻涂刷 CHUPLOT-21 型緩凝劑。選取 6 個柱形共 12 個面進行沖毛試驗，分為兩組，每組 3 個?；炷翝仓?3 小時后，以半小時為間隔逐步拆除模板。結果顯示，混凝土澆筑后 5-7 小時拆模，邊拆模邊沖毛，前后沖兩遍，毛面效果最佳，能滿足不銹鋼覆面施工所需的毛面要求。

  界面劑施工工藝模擬試驗：試驗所用界面劑為環(huán)氧樹脂材料，具備抗 125℃高溫和固化強度 105MPa 的優(yōu)良性能。按一定比例適配后涂刷在 C60 混凝土試塊上進行試驗，結果為彎曲強度 105MPa，拉伸強度 65MPa，伸長率 2.5%，在 110℃條件下 2h 無軟化，剝離時與混凝土連接在一起。

  模塊化先貼法施工工藝模擬試驗：在車間將不銹鋼覆面拼裝成整體模塊，運輸?shù)皆囼瀳龅睾竽M現(xiàn)場鋼筋墻體。待模塊就位，檢查與主體結構物項的匹配性，支設模板并澆筑混凝土，同時實時監(jiān)測模塊整體變形量。試驗表明，該工藝能保證不銹鋼覆面與主體結構一次成型，且垂直度和變形符合要求。

  通過對三種工藝的模擬論證和對比分析，模塊化 “先貼法” 施工工藝在不銹鋼水箱覆面安裝中更具優(yōu)勢，模塊可在車間制作拼裝后運輸?shù)浆F(xiàn)場安裝，能縮短施工邏輯主線上的周期，因此被選為最優(yōu)工藝。

  四、不銹鋼水箱模塊化施工技術的應用實踐

  不銹鋼覆面模塊最優(yōu)形式確定：根據(jù)非能動熱量導出水箱的結構特點，形成兩種可行性方案。

  方案一：將頂覆面與壁覆面在車間做成整體倒 “U” 型模塊，整體吊裝就位。待墻體及頂板混凝土澆筑完成后，在水箱內部拆除支撐桁架，再進行剩余不銹鋼覆面施工。該方案模塊按整體 16 個劃分，起吊重量控制在 100t 以內，需采用大型履帶吊車(如 SCC10000 履帶起重機)吊裝。相比某核電機組同類型不銹鋼水箱專項計劃，預計總工期可縮短 115 天，但增加的費用約 2300 余萬元，主要包括不銹鋼覆面支撐補強、大型履帶吊車進場及租賃、桁架支撐體系制作、輔助措施等。

  方案二：將頂板和壁板覆面做成單片模塊，車間將多塊覆面做成單元體，待池壁墻體鋼筋綁扎完成后，用塔吊吊裝就位，覆面一側支設模板并進行必要的支撐加固，墻體澆筑完成后拆除模板，在水箱內搭設腳手架作為頂板模塊的支撐體系。單元體模塊劃分結合土建施工段劃分、現(xiàn)場運輸能力及模塊變形控制，控制長、寬尺寸，起吊重量約 3t。相比某核電機組同類型不銹鋼水箱專項計劃，預計總工期可縮短 97 天，增加的費用約 410 余萬元，主要包括不銹鋼覆面支撐補強、模板支撐體系強化、輔助措施等。

  綜合技術先進性、可實施性、工期節(jié)約、經(jīng)濟性等因素，方案二被確定為不銹鋼水箱的優(yōu)選方案。

  不銹鋼覆面模塊化 “先貼法” 施工模擬試驗：為驗證工藝可實施性，在現(xiàn)場正式實施前，選擇一塊除標高外其他參數(shù)與不銹鋼水箱一致的非不銹鋼水箱區(qū)域進行試驗，確保結論可靠。試驗明確了工藝的重點注意事項與流程，現(xiàn)場制定專項措施，如不銹鋼覆面模塊出廠前在外側粘貼保護膜加強成品保護，采用密封條對模塊的真空檢測盒進行封堵。

  不銹鋼覆面模塊化 “先貼法” 施工流程：結合現(xiàn)場垂直和水平運輸能力以及不銹鋼覆面的剛度，不銹鋼覆面池壁先貼法模塊分為多個內環(huán)墻弧形模塊和外環(huán)墻弧形模塊，最大模塊尺寸為 9.9×4.3m，重約 3.2t。

  模塊制作：池壁模塊最大由 6 塊壁板拼接而成，拼接焊縫為帶墊板對接焊縫，采用手工氬弧焊焊接，覆面板背面與墊板之間點焊固定。

  模塊吊裝：模塊在車間制作完成并驗收合格后，按現(xiàn)場安裝順序用平板車倒運至現(xiàn)場。吊裝采用多吊點平衡梁吊裝，平衡梁為 H200 工字鋼，長約 9m，上焊接至少 4 個吊耳。模塊宜采用 4 點吊裝，水平寬度為 4m 時可采用 2 點吊裝，吊點需均勻設置以保證平衡，特殊形狀模塊可適當調整，調整位置根據(jù)模塊重量平均分攤確定。平衡梁的抗彎、抗剪、軸心受壓等參數(shù)經(jīng)計算滿足使用要求。

  覆面模塊安裝就位：在模塊對接位置畫出組對控制線，模塊直接吊裝至指定位置，就位后利用移動平臺或站在墻體鋼筋上拆除吊鉤并進行模塊加固。吊裝前，根據(jù)水平拉桿位置提前調整鋼筋，避免模塊加固的水平拉桿與主體結構鋼筋沖突影響吊裝。墻體模板主要采用弧形定型模板，定型模板需架設龍骨以保證整體剛度。

  實施效果檢查：不銹鋼水箱覆面采用模塊化先貼法施工后，主體結構施工與不銹鋼覆面施工同步進行，確保施工質量滿足設計要求。

  五、不銹鋼水箱施工工藝的優(yōu)化方向探索

  進一步優(yōu)化思路：為提高施工效率，探究三代核電機組反應堆廠房開頂法施工的可行性，對部分尺寸較小的不銹鋼水箱施工工藝深度優(yōu)化，采用整體模塊吊裝施工技術，以最大限度提高效率，縮短主線工期。

  不銹鋼水箱整體模塊施工難點及對策：

  變形控制：模塊在制作、倒運、吊裝、安裝過程中可能產(chǎn)生變形，影響模塊就位及水箱覆面尺寸偏差。對此，車間制作時嚴格把控尺寸精度，倒運過程使用胎具運輸，吊裝采用桁架吊裝工具，防止模塊變形。

  混凝土漏漿及封堵：模塊吊裝就位組裝成整體后澆筑混凝土，存在漏漿風險，會影響不銹鋼覆面整體清潔度及后續(xù)焊接。建議模塊就位后先整體檢查，對有縫隙及可能漏漿的位置用泡沫條和密封膠有效封堵。

  六、總結

  通過對某核電機組不銹鋼水箱覆面施工技術的研究，模塊化 “先貼法” 施工技術被確認為現(xiàn)階段最合理的工藝。該技術打破傳統(tǒng) “后貼法” 固有思維，使不銹鋼覆面在水箱主體鋼筋綁扎階段與土建結構同步安裝，將大量不銹鋼覆面板的拼接、焊接、無損檢測工作在車間完成，有效減少現(xiàn)場人工投入和密閉空間作業(yè)量，縮短項目建造工期，實現(xiàn)本質安全和質量提升，取得良好社會效益和經(jīng)濟效益，為后續(xù)同類堆型核電建造提供了參考和借鑒。

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