广西防城港核电工程技术创新 注入8733立方米高抗渗等级混凝土

  近日，由中建二局核电建设分公司承建的广西防城港核电站二期4号机组核岛筏基成功浇筑第一罐混凝土，历时63.5小时，共浇筑混凝土8733立方米，标志着中广核“华龙一号”示范工程进入全面施工阶段。今年5月，防城港核电站二期3、4号机组核岛项目土建工程开工，建设者应用高性能混凝土，采取有限元建模分析模拟混凝土浇筑、大方量混凝土养护控制等措施，为工程施工“保驾护航”。

  防城港核电二期3、4号机组采用我国自主知识产权的第三代核电技术“华龙一号”，是先进的百万千瓦级压水堆核电技术。作为中国核电“走出去”的主打品牌，在设计创新方面，“华龙一号”提出“能动和非能动相结合”的安全设计理念，采用177个燃料组件的反应堆堆芯、单堆布置、双层安全壳，设置了完善的严重事故预防和缓解措施，其安全指标和技术性能达到了国际第三代核电技术的先进水平。先进的核电技术带来了更高的质量要求、更复杂的结构施工等一系列挑战。如何用自己的智慧和双手，将“华龙一号”从设计理念转变为工程实体，成了摆建设者面前的难题。

  注入8733立方米高抗渗等级混凝土

  核岛筏基是核反应堆厂房的基础部分，中心部位设置了直径为15米的圆形凸台，是反应堆厂房“心脏”结构的坚实“底盘”，具有方量体积大、技术复杂、埋件多等特点，浇筑及养护困难。4号核岛筏基直径54米，厚度为3.85米，浇筑方量大、持续时间长。如何在一次性连续浇筑中掌握混凝土布料振捣的时间、避免产生有害裂缝、保障筏基混凝土的质量及使用功能成为工程难点。

  面对困难，项目部集思广益，联合业主组建试验团队，针对原材料、添加比例经过一系列严格的配比试验，历时3个月进行可行性分析，最终达到了设计要求。项目部与设计院、业主经过多次试验，决定采用C40P8混凝土，即抗渗等级达到P8级的混凝土。这样既可满足基础工程所规定的强度、耐久性等要求，也遵循了合理使用材料、减少水泥用量和降低混凝土热度的原则，最终8733立方米得以浇筑成功。

  有限元建模分析模拟36层混凝土浇筑

  凡事预则立，不预则废。4号核岛筏基浇筑能在预期的时间里精确完成，得益于“栩栩如生”的信息化管理技术。

  早在工程开工伊始，中建二局核电建设分公司副总经理、广西防城港核电项目部项目经理李光远便提出要将信息化管理模式运用到核岛建设当中。该项目使用信息技术和管理手段，建立了完整的工程模型和数据库。

  此次筏基浇筑共分为36层，项目技术团队依照核岛施工场地的布设方案建模，对大体积混凝土的施工路径、大型设施、布料控制等进行模拟。面对复杂的核岛筏基、钢筋量高达1900吨的庞大钢结构造型，项目设计团队经过半个多月的反复修改完善，最终方案通过层层审批，满足了筏基浇筑的施工需要。

  “如果没有有限元建模分析模拟，寻找出最佳的机械站位和浇筑路径，提前发现问题，开工以来第一罐混凝土，而且是最大的一次连续浇筑，难以想象过程中会出现什么问题。”李光远如是说。

  大方量混凝土养护实现“实时化”

  4号核岛筏基浇筑采用C40P8混凝土，具有和易性好、强度等级高的优点，但3.85米厚筏基带来更长的散热路径。筏基结构最终的表观质量（即结构混凝土的养护措施）需要采用特殊手段进行控制，成为施工中的又一大挑战。项目部制定专项方案，实现了传统大体积混凝土养护由被动养护向主动养护的转变，减少了混凝土在固化阶段热释放造成的影响，保证了筏基混凝土的施工质量。

  具体措施包括：一是建立三维仿真模型，绘制出温度场和温度变化曲线，分析出筏基温度控制的薄弱点。二是在实际施工中安装温度传感器、应变传感器和数据自动采集系统，实时得到混凝土温度及应力数值，同步绘制出筏基混凝土温度的应变曲线，并与现场保温养护工作形成联动机制。三是现场搭设养护棚，实时调整养护棚内温度，使筏基混凝土内外温差不超过限定值，更好地保证了混凝土的施工质量。四是使用和混凝土表面温度相同的温水进行湿润养护，保证混凝土表面和内部的温差值不超过限定值，降低由于温度应力产生有害裂缝的几率。