江苏核电有限公司 江苏连云港 222043
摘要：核电工程项目建设周期较长，北方核电项目土建施工阶段需跨越数个冬期，混凝土的养护工艺是冬期混凝土施工研究和关注的重点。本文结合红沿河核电站一、二期工程和田湾核电站扩建工程在冬期施工期间的工程实践，从混凝土的技术特点、性能要求、结构形式等方面分析了核电工程冬期混凝土养护施工的特点及难点；通过分析受冻临界强度，制定同条件养护试块留置方式；以满足工程的可靠性、经济性、适用性为前提，通过采取有效措施，合理选择混凝土养护工艺，取得了良好的工程实践效果，也为后续类似核电项目提供了借鉴、参考。
关键词：北方核电；冬期；混凝土养护；选择
1工程简介
1.1工程概况
红沿河核电站厂址位于辽宁省瓦房店市红沿河镇渤海湾边，是目前中国在建的地理位置最北端的核电站。据气象观测资料统计，厂址所在区域年平均气温9.4℃，一般自每年的十一月中旬进入冬季，冬季受东北的冷空气团影响，大风、降雪天气较多，其中一月份平均气温-8.6℃。
田湾核电站厂址位于江苏省连云港市连云区云台山南麓的船山，属于秦岭-淮河线以北地区。据气象观测资料统计，厂址所在区域年平均气温12.4℃，一般自每年的十二月中旬进入冬季，冬季受欧亚欧亚大陆冬季风影响，常有冷空气侵袭，时常伴有大风和冰雪天气，其中一月份平均气温-4.8℃。
1.2核电工程冬期混凝土养护施工特点及难点分析
（1）核电工程各构筑物混凝土设计要求不同，不同类型混凝土需结合养护方式分别判断受冻临界强度，同条件养护试块的留置方式是关键；
（2）核电工程构筑物对混凝土强度、耐久性性能要求严格，结构混凝土冬期施工不得使用防冻剂及早强组分的外加剂，混凝土养护方式受局限；
（3）核电工程各构筑物结构种类不同，异型结构、薄壁结构等结构形式较多，常规的混凝土养护方式无法满足要求；
（4）核电工程筏基类大体积混凝土结构型式较多，冬期施工需同时满足大体积混凝土施工的温控要求。
1.3受冻临界强度及同条件养护试块
1.3.1判断受冻临界强度
红沿河核电站一、二期工程采用的水泥品种为硅酸盐水泥，地下结构混凝土有抗渗、抗冻融要求，回填混凝土采用外购商品混凝土（含防冻剂）；田湾核电站扩建工程采用的水泥为普通硅酸盐水泥，地下结构混凝土有抗渗要求，回填混凝土采用厂内搅拌站混凝土。
1.3.2同条件养护试块的留置
冬期施工期间同条件养护试块留置方式：同条件养护试块分两个阶段留置，第一阶段为同一类型混凝土首次浇筑的施工段，同条件养护试块应至少留置5 组，分别用于测试30%设计强度（1 组）、50％设计强度或70％设计强度（1 组）、600℃?d抗压试验（1 组），2 组试块备用；第二阶段同条件养护试块至少留置3 组，可参考第一阶段得到的达到受冻临界强度的时间试压。
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2混凝土养护工艺
2.1蓄热法
2.1.1蓄热法工艺分析
蓄热法是利用原材料加热及水泥水化热放热，通过采取适当保温措施延缓混凝土冷却，确保混凝土温度降到0℃以前达到受冻临界强度。蓄热法与综合蓄热法的区别在于混凝土中不掺加含早强组分的外加剂，有利于混凝土后期的强度增长及耐久性性能。
蓄热法具有施工操作简单、保温材料易于选择、施工造价相对较低的特点。
2.1.2蓄热法工艺的适用范围
蓄热法是核电工程冬期混凝土施工应用较多的一种养护工艺，适用于核岛、常规岛框架柱、梁、墙板等表面系数不大的结构部位保温养护，可优先考虑作为核电工程冬期混凝土养护工艺。
2.2暖棚法
2.2.1暖棚法工艺分析与应用
田湾核电扩建工程5PX泵房进水道结构型式较复杂，不便于采用常规的蓄热法养护，且进水道结构一次性浇筑方量较大，属于大体积混凝土结构施工，对里表温差及降温速率有温控要求。田湾核电扩建工程5PX泵房进水道施工恰逢冬期，现场采取了暖棚法养护措施。
5PX泵房进水道保温暖棚主要由侧支棚架，顶支棚架及外围保温被组成，保温暖棚侧支棚架采用普通钢管，顶部钢管直接和木方连接，木方上设多根横跨型钢，横跨型钢上铺跳板，跳板与横跨型钢或顶部钢管用钢丝固定，保温暖棚四周满挂保温被。该保温棚通过顶部木方，侧部木方以及跳板的设置，隔断了横跨型钢与顶部钢管之间以及钢管和保温层之间的热传递，增加了保温效果。保温暖棚内设置暖风机，维持棚内各测温点温度在5℃以上。
养护过程中，根据测温数据进行养护措施的调整，以控制温差以及降温速率。温控的主要两个手段为：棚内空气温度控制和调节混凝土表面保温岩棉覆盖厚度。同时在养护过程中设定相关温度指标的警戒值，一旦测温结果超过警戒值，应立即采取相应措施。
暖棚法养护工艺为结构实体提供了一个正温环境下的养护条件，具有养护条件好、温度便于调节，施工造价高、消耗材料多的特点。
2.2.2暖棚法工艺的适用范围
（1）构筑物结构型式不规则，不便于采取蓄热法保温的，例如泵房进水道施工、蜗壳施工等；
（2）大体积混凝土结构施工，对里表温差及降温速率有温控要求的，例如核岛筏基施工、常规岛汽机基座施工等；
（3）位置比较集中的薄墙、薄板施工，例如核岛LX、NX、KX区墙板施工等。
2.3电热丝法
2.3.1楼板采用蓄热法养护的热工计算
红沿河核电站一期工程4号常规岛除氧器层楼板恰逢1月份施工，环境最低温度达-10℃。除氧器层楼板设计为压型钢板底模现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度最薄处不足120mm。由于除氧器层楼板表面系数较大，散热面积大，且楼板厚度较薄，经热工计算，仅采用蓄热法无法满足保温要求。
2.3.2电热丝法工艺分析与应用
该工艺在楼板混凝土抹面收光后先铺设一层塑料薄膜，之后铺设电热丝。电热线线路采用BV-25mm2多股塑铜线，功率为18W/m。电热丝呈U形布置于混凝土表面，间距100mm，不得有重叠现象，不得用重物挤压，且必须使用绝缘材料固定。同时电热丝上覆盖一层玻璃丝保温棉被，板底布置双层玻璃丝保温棉被，单层棉被厚度为50mm。
电热丝法具有以下优点：
（1）不需要专门的加热器具，仅采用电热线即可；
（2）电热线布置灵活，可以因地制宜，适应复杂情况；
（3）电热线供给热量，同时利用蓄热法保温，混凝土强度增长快，72h内混凝凝土强度可满足受冻临界强度要求；
（4）成本较低，与电热毯法相比可节省材料用量，且电热线可重复使用。
2.3.3电热丝法工艺的适用范围
电热丝法适用于表面积较大、结构厚度较薄的混凝土楼板施工，例如常规岛辅助间除氧层、电气设备层、电缆夹层等。
3总结
红沿河核电站一、二期工程和田湾核电站扩建工程是目前中国在建及投运核电站中为数不多的经历冬期施工的核电项目。由于核电工程的特殊性，冬期混凝土养护工艺的选择存在局限性。红沿河核电站一、二期工程和田湾核电站扩建工程以满足工程实体质量为前提，合理选择冬期混凝土养护工艺，取得良好的工程实践效果，其做法为后续北方核电项目冬期混凝土养护工作提供了指导、借鉴：
（1）了解混凝土的技术特点，满足混凝土的设计要求及性能要求，分析施工的特点及难点，是开展混凝土养护工作的前提；
（2）掌握混凝土的结构特点，结合理论计算和试验手段，综合考虑可靠性、经济性、适用性，是选择混凝土养护工艺的关键；
（3）判断受冻临界强度，制定合理的同条件养护试块留置方式，做好测温监控工作，是验证养护效果的重要手段。
参考文献
[1]JGJ/T 104-2011，建筑工程冬期施工规程
[2]GB 50496-2009，大体积混凝土施工规范
[3]刘胜利，红沿河核电站常规岛冬期施工措施的模拟试验方法，施工技术，2009：166-170
论文作者:杨轶文
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第9期
论文发表时间:2018/8/21
标签：混凝土论文; 核电论文; 蓄热论文; 核电站论文; 工程论文; 强度论文; 工艺论文; 《建筑学研究前沿》2018年第9期论文;