摘要:徐大堡核电采用了西屋公司开发的一种双环路1000 MW的压水堆核电机组——AP1000技术,作为目前世界上先进的三代压水堆核电站,AP1000核电站的建造具有与以往核电站不同的、非常鲜明的特点:模块化施工、开顶法吊装、模块预制工厂化、土建安装平行施工等。设计的思路,决定了施工的方式,AP1000的新颖的建造模式在建造过程中凸显了多方面的优点,所以确保关键路径的施工作业可以顺利进行,进而达到可以缩短工期的效,系统性地组织开展 AP1000在寒冷地区的进度计划保障措施研究,可为后续寒冷地区AP1000核电站的建造提供借鉴和经验,具有特别的指导意义。
关键字:AP1000;模块化;开顶法
1.徐大堡AP1000工期分析及风险分析
1.1工期分析
徐大堡核电一期工程1#机组暂定FCD时间为2016年9月30日,2#机组与1#机组FCD时间间隔为10个月,土建和安装施工阶段(FCD~冷态试验开始)施工周期为47个月,FCD~屏蔽墙施工完成周期为46个月,辽宁徐大堡属北方寒冷地区,年平均气温8.7℃,一月份气温平均最低气温为-12.8℃,极端最低温度-26.4℃,二月份的最低平均气温为-9.8℃,三月份平均最低气温为-3℃。冻结深度多年平均0.94m,冻结期四个月,土建、安装施工期跨4个冬季,不受天气影响的施工周期为30个月,而AP1000土建标准施工周期为40个月,两者相差较大,实施过程中会有很大的风险,需参建各方精心组织,采取一些特殊措施方可保证进度计划顺利实现。
1.2风险分析
1.2.1冬季施工风险
徐大堡核电位于辽西地区,冬季气温较低,全年平均气温8.7℃,冬季极端最低为-26.4℃;为国内所有在建核电项目气温及极端气温最低处。由于特殊的气候环境又加之AP1000的“开顶法”施工的特点,将导致屏蔽墙浇筑、设备灌浆等混凝土施工、保温及养护工和安装的大量焊接工作更加难以实施, 从而增加了工期难以控制的风险。
1.2.2模块化施工风险
AP1000采用模块化施工技术,土建和安装密不可分,同一模块同时具有传统土建和安装物项,使土建和安装的接口增多,相互协作要求更加紧密。模块化设计将现场的大量工作移至工厂进行,减少现场建安工程量,但在依托项目实施过程中,由于模块的不完整交付,模块化并未真正起到节约工期的作用,相反在很多时候制约了现场建安工作;目前由于项目前期资金的影响,部分模块上的在线部件或单体设备采购已经之后,势必会影响设备模块的完整到货,从而增加了相应的工期风险。
2.工期优化保障措施
2.1CR10整体拼装
FCD之后至CVBH就位前,施工现场含大量钢结构、钢筋绑扎及混凝土浇筑工作,以依托项目现有施工方案来看,实际所用工期超过4个月,即使加班加点,预计需要2.5个月,很难在标准计划FCD+3完成CVBH吊装就位节点目标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆徐大堡项目参考美国VOGTLE电站施工经验,对CR10的结构和施工形式进行调整,采用CR10整体吊装方案,并已经过可行性分析及验证,后续施工可实现在FCD+40d完成CR10整体就位,并在FCD+55d实现完成剩余钢筋绑扎的工作(详细施工时间安排见下图2.2-1),从而具备A层混凝土浇筑的条件,为实现CVBH FCD+3就位提供有力的保障。
2.2CV筒体组装由四环变三环,最大化的缩小交叉施工
且土建、安装平行一体化施工在反应堆厂房主要集中在从CVBH就位至CVTH就位这一阶段。三门核电一期工程核岛建安施工三级计划中从CVBH就位至CVTH就位总工期为28月(FCD+3至FCD+30),结合徐大堡现场环境,考虑在CVTH就位前需经过3个冬歇期,每个冬歇期延长施工工期2个月,初步估计合理工期为34个月。而徐大堡核电CVBH就位至CVTH就位总工期为30月(FCD+3至FCD+32),CV筒体由四环变三环,由于减少了现场的交叉作业,可以实现按下图关键路径工作表所要求时间提供保障,从而为实现CVTH FCD+32就位,提供更有利的支持。
2.3CV2#环就位后提前采用临时顶盖
由于徐大堡核电项目地处严寒地区,冬季气温较低,比毗邻的红沿河核电站温度还低2度,混凝土及焊接等工作无法在室外直接开展,部分工作即使可以施工也存在严重降效问题。红沿河核电站因冬施原因增加7个月工期,徐大堡项目计划增加冬季施工时间6个月。
项目的关键路径位于核岛11厂房施工,在CA01模块就位后,11厂房的大宗材料安装已基本开始启动,为大宗材料安装以及后续的冬季混凝土施工提供有力的保障,特在CV2#环就位后安装临时顶盖,使11厂房在CVTH就位前形成临时封闭空间,再增加适当的保温取暖措施,可使11厂房内部部分工作冬季施工可正常进行,消除冬施降效的影响,减少因冬施增加的工期约2个月,使关键路径工作得到有效推进。
2.4SG腔室施工逻辑优化
依托项目作为AP1000核电为世界首堆,具有部分试验性质,因此存在大量的设计滞后、供货滞后等问题,在此前提下,SG腔室内主要物项的施工逻辑主线以及实际施工情况如下:
?理论施工逻辑主线:
CA01模块就位→模块墙体附件、SG支撑托架安装→CA01混凝土浇筑→过滤器就位、CH77就位、主管道就位→SG就位→主管道焊接→CA01墙面油漆→SG支撑安装→SG临时支撑拆除→主泵引入、安装→SPL12/13钢结构平台安装→阀门就位→SPL16/17钢结构平台安装→CH52/56钢结构平台安装→分别从SPL12/13钢结构、SPL16/17钢结构平台上搭设脚手架,进行明装大宗材料施工→CH54/50钢结构安装。
依托项目由于外部设计、供货等不可控因素,导致了某个节点制约整个施工流程,也产生了一定的返工工程量,所以整个施工链按上述施工逻辑的展开极度不顺畅,为保证徐大堡项目SG腔室施工高效、顺利的开展,主要采取以下思路来对SG腔室整体、局部、细节全方位的施工逻辑进行优化。
1)合并部分施工项,减少主施工链上节点。即将CA01模块墙体附件与SG横向支撑托架放在CA01模块组装场地进行,减少了腔室内施工链上节点,也减少一次腔室内脚手架搭设、拆除。
2)在非主泵影响区域,建安施工项并行施工。即进行区域划分之后,即可在主泵未就位之前,进行部分建安物项如部分SPL12/13钢结构平台、部分明装大宗材料、部分SPL16/17钢结构平台的施工,缩短了整个施工链的工期,同时也可减少腔室内大半脚手架的拆除量。
3)土建钢结构优先施工,提前使用。即在SG就位前,提前安装主泵安装专区域以外部分SPL钢结构平台,作为施工平台和人员通道,再就位SG。待SG就位后,直接在SPL12/13钢结构平台上搭设脚手架,进行SG横向支撑和明装大宗材料的施工。在安装物项受制约的情况下,一方面提前施工节省了工期,另一方面节省了脚手架搭设工程量。
结束语
通过此次优化,论证了实现徐大堡核电项目57个月的工期的可行性,同时工期优化是一个动态、持续的过程,后续将根据项目实际实施情况进行动态优化及更新工作。
论文作者:朱国富
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/5
标签:工期论文; 核电论文; 个月论文; 钢结构论文; 土建论文; 建安论文; 模块论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;