CN105714935A - Ap1000叠合式穹顶组拼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于核电建筑施工技术领域，具体涉及一种AP1000叠合式穹顶组拼工艺。AP1000叠合式穹顶采用模块化施工工艺，在加工车间将穹顶构件预制成为单体结构，运输至现场进行整体拼装，最后采用整体吊装的方式完成施工作业；现场拼装时，首先吊装环梁单体，此后对称吊装16榀径向梁单体，然后安装32榀水平连接梁，调整到位后即可启动焊接作业，待8榀径向梁单体就位后，即可安装环梁，然后进行覆面板15的吊装和组焊；在环梁单体、径向梁单体和水平连接梁均就位并形成稳固结构之后，另行引入上部环形楼梯&升降平台、非能动安全壳冷却***阀门间构筑物、防护板&金属丝网&扩散器入口模块。本发明可以保证AP1000核电钢穹顶的顺利拼装。
Description
技术领域
本发明属于核电建筑施工技术领域，具体涉及一种AP1000叠合式穹顶组拼工艺。
背景技术
AP1000核电技术是目前全球核电市场中最安全、最先进的商业核电技术，同时也是中国第三代核电自主技术。AP1000钢穹顶由穹顶本体、上部环形楼梯/升降平台、非能动安全壳冷却***阀门间构筑物、防护板/金属丝网/扩散器入口模块四部分拼装成一个整体，工程量约746.6T。钢穹顶作为非能动***的重要组成部分，与CVTH形成叠合式结构，其也是作为核电堆型中防止大飞机撞击的载体，这些技术都是其它核电堆型所不具备的。穹顶构件繁多，结构复杂，合理的组拼工艺是整个工程进度和工程质量的保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AP1000叠合式穹顶组拼工艺，以保证AP1000核电钢穹顶的顺利拼装，提高穹顶的拼装精度、施工进度和经济效益。
本发明所采取的技术方案为：
一种AP1000叠合式穹顶组拼工艺，AP1000叠合式穹顶采用模块化施工工艺，在加工车间将穹顶构件预制成为单体结构，运输至现场进行整体拼装，最后采用整体吊装的方式完成施工作业；现场拼装时，首先吊装环梁单体，此后对称吊装16榀径向梁单体，然后安装32榀水平连接梁，调整到位后即可启动焊接作业，待8榀径向梁单体就位后，即可安装环梁，然后进行覆面板15的吊装和组焊；在环梁单体、径向梁单体和水平连接梁均就位并形成稳固结构之后，另行引入上部环形楼梯&升降平台、非能动安全壳冷却***阀门间构筑物、防护板&金属丝网&扩散器入口模块；防护板&金属丝网&扩散器入口模块构件由环梁上口空间引入，上部环形楼梯&升降平台和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物通过穹顶本体径向梁单体或者覆面板的预留空间引入。
该工艺的具体步骤包括：环梁单体模块拼装完成之后，整体吊装至拼装胎架上；环梁单体由环梁和加强梁、十字梁组成，环梁分3段预制出厂，现场组装；加强梁、十字梁车间预制后散件出厂，现场组装；环梁单体组装流程：环梁拼接焊缝组对、点焊——加强梁、十字梁、格栅支撑的临时螺栓连接——环梁拼接缝焊接——高强螺栓紧固——锚固钉补焊——现场补漆；三段环梁及中间的加强梁和十字梁先在地面上拼成一个整体，然后整体吊装到胎架上；拼装时使用个混凝土基础作为环梁的拼装胎架，基础为穹顶整体拼装用的***32个混凝土支墩；环梁单体的吊装使用汽车吊。
该工艺的具体步骤包括：依据环梁单体就位情况已经定位情况，径向梁单体整体吊装至拼装胎架上；径向梁单体共16榀，包括径向梁、环次梁、背肋槽钢、覆面板；单体吊装就位时需对称周向放置，径向梁单体的吊装可使用合适吨位的汽车吊或者履带吊。
该工艺的具体步骤包括：依据环梁单体和径向梁单体的就位情况，安装水平连接梁完成两大单体模块的连接；水平连接梁施工流程：水平连接梁端缘打磨——水平连接梁安装就位——水平连接梁与环梁和径向梁焊接——无损检测——加强板焊接——无损检测——补漆；
打磨：先对现场环梁单体与径向梁单体之间的距离进行实测，然后根据实测数据对水平连接梁的两端进行切割打磨处理，现场调平后再进行焊接；
安装：水平连接梁的安装使用塔吊或者汽车吊，吊索具为合适吨位的吊装带和卸扣；
焊接：该过程中的焊缝均为全熔透焊缝；上下翼缘开单边V型坡口，腹板开K型坡口，焊接前，先在水平连接梁两端上下翼缘板外侧点焊筋板，防止产生焊接变形；焊前电加热预热，达到预热温度后，首先由2名焊工依次对水平连接梁两端4条翼缘板对接焊缝，进行对角线打底，然后再交错进行填充盖面，盖面完成后在焊缝背面进行清根，并补焊清根焊缝；
4条翼缘板对接焊缝消氢处理后由2名焊工焊接水平连接梁两端腹板，首先对K型坡口进行打底焊接，打底后在焊缝另一侧清根，清根后在清根侧焊接至对面等厚，然后在K型坡口两侧进行交替焊接至盖面完成，盖面完成后立即采用电加热进行消氢处理；
无损检测：消氢处理后，把水平连接梁和径向梁腹板连接部分焊缝磨平，并根据设计要求做相关的检测：100％目视检测+100％磁粉检测/液体渗透检测+100％超声波检测；
水平连接梁与径向梁单体焊接完成后，将焊缝表面打磨至与H型钢平齐，按照NDE要求进行检测，然后再进行加劲板的焊接；
两榀径向梁单体之间的连接件有环次梁和3块钢覆面板；径向梁单体调整就位好之后即可安装连接件，施工顺序为：环次梁就位——环次梁焊接——无损委托——周向面板就位——临时螺栓连接——端部槽钢焊接——连接周向面板焊接——无损委托——高强螺栓紧固；
环次梁拼装时，采用双夹板定位；
环次梁和覆面板使用汽车吊或者1#塔吊均可。
该工艺的具体步骤包括：拆除胎架上层结构，组装防护板&金属丝网&扩散器入口模块拼装平台；拆除胎架时，先拆外圈钢柱之间的横梁和型钢斜撑，后拆内外圈钢柱之间的斜撑，然后拆除外圈钢柱的上半段，然后拆除内圈钢柱之间的横梁和型钢斜撑，最后拆除内圈钢柱的上半段；待所有构件拆除完毕之后，在内外圈钢柱的下半段上安装牛腿，并依次安装两圈环梁，形成防护板&金属丝网&扩散器入口模块的拼装平台。
该工艺的具体步骤包括：穹顶本体拼装完成之后，完成防护板&金属丝网&扩散器入口模块的引入和安装工作；防护板&金属丝网&扩散器入口模块的单体由穹顶环梁单体上方空间引入，引入工机具为倒链和吊装带；引入顺序为外部八角单体——内部可移动钢板——钢柱——钢柱间的斜撑。
该工艺的具体步骤包括：穹顶本体拼装完成之后，同时完成上部环形楼梯&升降平台和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物的引入和安装工作；上部环形楼梯&升降平台和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物的引入选择单体引入或散件引入；若为单体引入，需预留最后一榀径向梁单体；若散件引入，需预留最后一榀面板；无论引入的方式是散件还是单体，引入工机具均为合适吨位的吊装带和倒链。
本发明所取得的有益效果为：
本发明针对穹顶的拼装顺序进行优化设计，在确保安全文明施工的前提下，最大程度的提高工程进度和效益。通过对穹顶钢结构拼装顺序的精心策划和不断优化，有效保证了施工质量和进度及现场施工秩序：穹顶本体、上部环形楼梯/升降平台、非能动安全壳冷却***阀门间构筑物及防护板/金属丝网/扩散器入口模块均采取模块化拼装理念，大大减少了后续的安装作业及作业难度；拼装过程中采取对称方式，使得整个结构受力均匀，稳固美观，变形控制精确；穹顶组拼作业采取模块化施工理念，形成了平行施工和流水作业，极大的提高了整个工程的进度。穹顶组拼工艺的顺利实施有效的促进了公司的科技进步。
附图说明
图1为本发明所述AP1000叠合式穹顶组拼工艺流程图；
图2为穹顶环梁单体就位图；
图3为穹顶径向梁单体就位图；
图4为穹顶水平连接梁就位图；
图5为防护板&金属丝网&扩散器入口模块拼装平台示意图；
图6为防护板&金属丝网&扩散器入口模块就位图；
图7为上部环形楼梯&升降平台和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物就位图；
图8为环梁单体拼装图；
图9(a)为径向梁组成图；
图9(b)为图9(a)的A-A视图；
图10为径向梁单体拼装图；
图11(a)为水平连接梁焊接图；
图11(b)为图11(a)的B-B视图；
图12(a)为面板工装图；
图12(b)为图12(a)的C-C视图；
图中：1、胎架钢柱支撑；2、环梁单体；3、径向梁单体；4、水平连接梁；5、防护板&金属丝网&扩散器入口模块；6、上部环形楼梯&升降平台；7、非能动安全壳冷却***阀门间构筑物；8、环梁；9、加强梁；10、十字梁；11、混凝土基础；12、径向梁；13、环次梁；14、背肋槽钢；15、覆面板；16、连接角钢；17、加劲板；18、角钢支撑。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。
AP1000叠合式穹顶采用模块化施工工艺，在加工车间将穹顶构件预制成为单体结构，运输至现场进行整体拼装，最后采用整体吊装的方式完成施工作业。现场拼装时，首先吊装环梁单体2，此后对称吊装16榀径向梁单体3，然后安装32榀水平连接梁4，调整到位后即可启动焊接作业，待8榀径向梁单体3就位后，即可安装环梁8，然后进行覆面板15的吊装和组焊。
在环梁单体2、径向梁单体3和水平连接梁4均就位并形成稳固结构之后，另行引入上部环形楼梯&升降平台6、非能动安全壳冷却***阀门间构筑物7、防护板&金属丝网&扩散器入口模块5。附属模块的安装也采用模块化模式，分块分单元引入拼装，减少现场作业工作量。其中，防护板&金属丝网&扩散器入口模块5构件由环梁上口空间引入，上部环形楼梯&升降平台6和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物7构件可通过穹顶本体径向梁单体3或者覆面板15的预留空间引入。
如图1所示，本发明所述AP1000叠合式穹顶组拼工艺包括如下步骤：
第一步：如图2所示，环梁单体2模块拼装完成之后，整体吊装至拼装胎架上；
环梁单体2由环梁8和加强梁9、十字梁10组成，环梁8分3段预制出厂，现场组装；加强梁9、十字梁10车间预制后散件出厂，现场组装。
环梁单体2组装流程：环梁8拼接焊缝组对、点焊——加强梁9、十字梁10、格栅支撑的临时螺栓连接——环梁8拼接缝焊接——高强螺栓紧固——锚固钉补焊——现场补漆。
三段环梁8及中间的加强梁9和十字梁10先在地面上拼成一个整体，然后整体吊装到胎架上。拼装时使用12个混凝土基础11作为环梁8的拼装胎架，基础布置和基础外形如图8所示，基础为穹顶整体拼装用的***32个混凝土支墩。环梁单体2的吊装使用汽车吊。
第二步：如图3所示，依据环梁单体2就位情况已经定位情况，径向梁单体3整体吊装至拼装胎架上；
径向梁单体3共16榀，包括径向梁12(W36*395)，环次梁13(W36*135)，背肋槽钢14(MC8*20)，覆面板15(PL1/2″)，槽钢连接板，连接角钢等组成。
单体吊装就位时需对称周向放置，如图10所示。径向梁单体3的吊装可使用合适吨位的汽车吊或者履带吊。
第三步：如图4所示，依据环梁单体2和径向梁单体3的就位情况，安装水平连接梁4完成两大单体模块的连接；
水平连接梁4施工流程：水平连接梁4端缘打磨——水平连接梁4安装就位——水平连接梁4与环梁8和径向梁12焊接——无损检测——加强板焊接——无损检测——补漆。
打磨：先对现场环梁单体2与径向梁单体3之间的距离进行实测，然后根据实测数据对水平连接梁4的两端进行切割打磨处理，现场调平后再进行焊接。
安装：水平连接梁4的安装可使用塔吊或者汽车吊，吊索具为合适吨位的吊装带和卸扣。
焊接：该过程中的焊缝均为全熔透焊缝。上下翼缘开单边V型坡口，腹板开K型坡口，焊接前，先在水平连接梁4两端上下翼缘板外侧点焊筋板，防止产生焊接变形。焊前电加热预热，达到预热温度后，首先由2名焊工依次对水平连接梁两端4条翼缘板对接焊缝，进行对角线打底，然后再交错进行填充盖面，盖面完成后在焊缝背面进行清根，并补焊清根焊缝。
4条翼缘板对接焊缝消氢处理后由2名焊工焊接水平连接梁4两端腹板，首先对K型坡口进行打底焊接，打底后在焊缝另一侧清根，清根后在清根侧焊接至对面等厚，然后在K型坡口两侧进行交替焊接至盖面完成，盖面完成后立即采用电加热进行消氢处理，消氢处理参数同上。
无损检测：消氢处理后，把水平连接梁4和径向梁腹板连接部分焊缝磨平，并根据设计要求做相关的检测：100％目视检测+100％磁粉检测/液体渗透检测+100％超声波检测。
水平连接梁4与径向梁单体3焊接完成后，将焊缝表面打磨至与H型钢平齐，按照NDE要求进行检测，然后再进行加劲板17的焊接。
两榀径向梁单体3之间的连接件有环次梁13(W36*135)和3块钢覆面板15(带有背肋MC8*20)。径向梁单体3调整就位好之后即可安装连接件，施工顺序为：环次梁13就位——环次梁13焊接——无损委托——周向面板就位——临时螺栓连接——端部槽钢焊接——连接周向面板焊接——无损委托——高强螺栓紧固。
环次梁13拼装时，为保证次梁的正确放置，拼装时采用双夹板定位。
两块较大的面板就位之前，在面板上表面点焊3根支撑角钢18，作为悬挂面板的支撑，同时也作为焊接防变形的工装。
环次梁13和覆面板15使用汽车吊或者1#塔吊均可。
第四步：如图5所示，拆除胎架上层结构，组装防护板&金属丝网&扩散器入口模块5拼装平台；
拆除胎架时，先拆外圈钢柱之间的横梁和型钢斜撑，后拆内外圈钢柱之间的斜撑，然后拆除外圈钢柱的上半段，然后拆除内圈钢柱之间的横梁和型钢斜撑，最后拆除内圈钢柱的上半段。待所有构件拆除完毕之后，在内外圈钢柱的下半段上安装牛腿，并依次安装两圈环梁，从而形成防护板&金属丝网&扩散器入口模块5的拼装平台。
第五步：如图6所示，穹顶本体拼装完成之后，完成防护板&金属丝网&扩散器入口模块5的引入和安装工作；
防护板&金属丝网&扩散器入口模块5的单体由穹顶环梁单体2上方空间引入，引入工机具为倒链和吊装带。引入顺序为外部八角单体——内部可移动钢板——钢柱——钢柱间的斜撑。
第六步：如图7所示，穹顶本体拼装完成之后，同时完成上部环形楼梯&升降平台6和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物7的引入和安装工作；
上部环形楼梯&升降平台6和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物7的引入可根据现场实际施工进度选择单体引入还是散件引入。若为单体引入，需预留最后一榀径向梁单体；若散件引入，需预留最后一榀面板。无论引入的方式是散件还是单体，引入工机具均为合适吨位的吊装带和倒链。
Claims (7)
1.一种AP1000叠合式穹顶组拼工艺，其特征在于：AP1000叠合式穹顶采用模块化施工工艺，在加工车间将穹顶构件预制成为单体结构，运输至现场进行整体拼装，最后采用整体吊装的方式完成施工作业；现场拼装时，首先吊装环梁单体(2)，此后对称吊装16榀径向梁单体(3)，然后安装32榀水平连接梁(4)，调整到位后即可启动焊接作业，待8榀径向梁单体(3)就位后，即可安装环梁(8)，然后进行覆面板(15)的吊装和组焊；在环梁单体(2)、径向梁单体(3)和水平连接梁(4)均就位并形成稳固结构之后，另行引入上部环形楼梯&升降平台(6)、非能动安全壳冷却***阀门间构筑物(7)、防护板&金属丝网&扩散器入口模块(5)；防护板&金属丝网&扩散器入口模块(5)构件由环梁上口空间引入，上部环形楼梯&升降平台(6)和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物(7)通过穹顶本体径向梁单体(3)或者覆面板(15)的预留空间引入。
2.根据权利要求1所述的AP1000叠合式穹顶组拼工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤包括：环梁单体(2)模块拼装完成之后，整体吊装至拼装胎架上；环梁单体(2)由环梁(8)和加强梁(9)、十字梁(10)组成，环梁(8)分3段预制出厂，现场组装；加强梁(9)、十字梁(10)车间预制后散件出厂，现场组装；环梁单体(2)组装流程：环梁(8)拼接焊缝组对、点焊——加强梁(9)、十字梁(10)、格栅支撑的临时螺栓连接——环梁(8)拼接缝焊接——高强螺栓紧固——锚固钉补焊——现场补漆；三段环梁(8)及中间的加强梁(9)和十字梁(10)先在地面上拼成一个整体，然后整体吊装到胎架上；拼装时使用(12)个混凝土基础(11)作为环梁(8)的拼装胎架，基础为穹顶整体拼装用的***32个混凝土支墩；环梁单体(2)的吊装使用汽车吊。
3.根据权利要求1所述的AP1000叠合式穹顶组拼工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤包括：依据环梁单体(2)就位情况已经定位情况，径向梁单体(3)整体吊装至拼装胎架上；径向梁单体(3)共16榀，包括径向梁(12)、环次梁(13)、背肋槽钢(14)、覆面板(15)；单体吊装就位时需对称周向放置，径向梁单体(3)的吊装可使用合适吨位的汽车吊或者履带吊。
4.根据权利要求1所述的AP1000叠合式穹顶组拼工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤包括：依据环梁单体(2)和径向梁单体(3)的就位情况，安装水平连接梁(4)完成两大单体模块的连接；水平连接梁(4)施工流程：水平连接梁(4)端缘打磨——水平连接梁(4)安装就位——水平连接梁(4)与环梁(8)和径向梁(12)焊接——无损检测——加强板焊接——无损检测——补漆；
打磨：先对现场环梁单体(2)与径向梁单体(3)之间的距离进行实测，然后根据实测数据对水平连接梁(4)的两端进行切割打磨处理，现场调平后再进行焊接；
安装：水平连接梁(4)的安装使用塔吊或者汽车吊，吊索具为合适吨位的吊装带和卸扣；
焊接：该过程中的焊缝均为全熔透焊缝；上下翼缘开单边V型坡口，腹板开K型坡口，焊接前，先在水平连接梁(4)两端上下翼缘板外侧点焊筋板，防止产生焊接变形；焊前电加热预热，达到预热温度后，首先由2名焊工依次对水平连接梁两端4条翼缘板对接焊缝，进行对角线打底，然后再交错进行填充盖面，盖面完成后在焊缝背面进行清根，并补焊清根焊缝；
4条翼缘板对接焊缝消氢处理后由2名焊工焊接水平连接梁(4)两端腹板，首先对K型坡口进行打底焊接，打底后在焊缝另一侧清根，清根后在清根侧焊接至对面等厚，然后在K型坡口两侧进行交替焊接至盖面完成，盖面完成后立即采用电加热进行消氢处理；
无损检测：消氢处理后，把水平连接梁(4)和径向梁腹板连接部分焊缝磨平，并根据设计要求做相关的检测：100％目视检测+100％磁粉检测/液体渗透检测+100％超声波检测；
水平连接梁(4)与径向梁单体(3)焊接完成后，将焊缝表面打磨至与H型钢平齐，按照NDE要求进行检测，然后再进行加劲板(17)的焊接；
两榀径向梁单体(3)之间的连接件有环次梁(13)和3块钢覆面板(15)；径向梁单体(3)调整就位好之后即可安装连接件，施工顺序为：环次梁(13)就位——环次梁(13)焊接——无损委托——周向面板就位——临时螺栓连接——端部槽钢焊接——连接周向面板焊接——无损委托——高强螺栓紧固；
环次梁(13)拼装时，采用双夹板定位；环次梁(13)和覆面板(15)使用汽车吊或者1#塔吊均可。
5.根据权利要求1所述的AP1000叠合式穹顶组拼工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤包括：拆除胎架上层结构，组装防护板&金属丝网&扩散器入口模块(5)拼装平台；拆除胎架时，先拆外圈钢柱之间的横梁和型钢斜撑，后拆内外圈钢柱之间的斜撑，然后拆除外圈钢柱的上半段，然后拆除内圈钢柱之间的横梁和型钢斜撑，最后拆除内圈钢柱的上半段；待所有构件拆除完毕之后，在内外圈钢柱的下半段上安装牛腿，并依次安装两圈环梁(8)，形成防护板&金属丝网&扩散器入口模块(5)的拼装平台。
6.根据权利要求1所述的AP1000叠合式穹顶组拼工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤包括：穹顶本体拼装完成之后，完成防护板&金属丝网&扩散器入口模块(5)的引入和安装工作；防护板&金属丝网&扩散器入口模块(5)的单体由穹顶环梁单体(2)上方空间引入，引入工机具为倒链和吊装带；引入顺序为外部八角单体——内部可移动钢板——钢柱——钢柱间的斜撑。
7.根据权利要求1所述的AP1000叠合式穹顶组拼工艺，其特征在于：该工艺的具体步骤包括：穹顶本体拼装完成之后，同时完成上部环形楼梯&升降平台(6)和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物(7)的引入和安装工作；上部环形楼梯&升降平台(6)和非能动安全壳冷却***阀门间构筑物(7)的引入选择单体引入或散件引入；若为单体引入，需预留最后一榀径向梁单体(3)；若散件引入，需预留最后一榀面板；无论引入的方式是散件还是单体，引入工机具均为合适吨位的吊装带和倒链。
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