AP1000核電廠防火用鋼板墻施工技術簡介

摘要：為滿足防火防爆的功能要求，構成獨立的防火防爆分區(qū)，AP1000核電廠核島廠房內(nèi)部大量使用防火用鋼板墻，而在安裝過程中因現(xiàn)場制約因素多，施工難度大，遇到了一定的困難，通過經(jīng)驗的積累和技術的改進，現(xiàn)已形成一套較為成熟的施工技術，可在后續(xù)的機組建設中作為施工參考。

關鍵詞：AP1000核電廠；鋼板墻；防火；施工技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TL48 文章編號：1009-2374（2015）21-0078-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.039

AP1000核電廠反應堆廠房和輔助廠房中都大量應用鋼板墻，主要分布在樓梯間、特殊設備間、電纜通道和通風口等處，根據(jù)不同區(qū)域的設計要求鋼板墻分為2H，3H及1E（核級）幾個防火等級。

1 材料介紹

鋼板墻主要由龍骨，中間防火板（ROMATECT250板、LFS板），耐用鋼板及相關輔材現(xiàn)場組裝而成。

1.1 龍骨

龍骨材料為美標鋼材，作為結構的骨架主要參數(shù)如下：材料抗拉強度400～550MPa，屈服強度≥250MPa，最小伸長率20%。

1.2 中間層防火板

采用Promatect 250或LFS板，主要為隔熱和阻燃功能，為廠家專有產(chǎn)品。

1.3 面板Durasteel

Durasteel表面為鍍鋅層，內(nèi)部為纖維增強復合板，耐火極限4小時。

1.4 相關輔材

為完成各構件的連接工作主要應用于現(xiàn)場的輔材有喜利得自切底螺栓、自攻螺釘、角碼、密封膠等。

2 施工重難點分析

2.1 安裝物項影響操作空間

因前期設計的不完善，鋼板墻的設計位置常與已完安裝物項沖突，諸如電器導管、設備基礎、電纜橋架等，對鋼板墻的安裝影響較大，必須對這些物項進行拆除或調(diào)整。

2.2 連接形式多，節(jié)點復雜

鋼板墻與結構的連接分為：與CV安全殼的連接，與砼結構的連接，與鋼結構的連接，且均需現(xiàn)場實際測量結構空間大小而后確定鋼板墻的加工尺寸，施工難度較大。

2.3 預埋件數(shù)量不足，后植螺栓難度大

與結構的連接主要采用預埋地腳螺栓、焊釘或是膨脹螺栓等手段，但由于前期預埋螺栓或預埋件設計缺失量較大，以及部分預埋螺栓保護不當無法繼續(xù)使用，大部分均需采用后植膨脹螺栓的方法對龍骨進行固定，膨脹螺栓的位置需根據(jù)現(xiàn)場鋼筋的分布情況而確定，對龍骨的安裝位置難以控制。

3 施工部署

核島廠房鋼板墻按廠房分區(qū)分層分房間施工，根據(jù)現(xiàn)場實際情況自由安排流水施工。每個區(qū)域的鋼板墻施工均可在主體結構完成后進行施工，部分房間鋼板墻體或是頂棚，需在該房間的設備引入之后進行安裝。

鋼板墻安裝工序如下：現(xiàn)場條件準備→測量放線→驗線→安裝天地龍骨→安裝豎龍骨→機電管線安裝→隱蔽工程驗收→安裝一側第一層保全板→安裝另一側第一層保全板→安裝一側第二層保全板→安裝另一側第二層保全板→板縫處理→耐用鋼板的安裝→板縫處理→工程

驗收。

4 施工方法

鋼板墻墻體按圖施工，每一道墻體均有詳圖及對應節(jié)點，根據(jù)現(xiàn)場實體的結構尺寸，確定各個組件的尺寸，可提前在車間進行半成品的加工，在現(xiàn)場進行局部修改。總體施工按照工藝流程進行，所有構件的安裝偏差為±1/8。

4.1 龍骨安裝

4.1.1 龍骨安裝順序。安裝沿頂龍骨、沿地龍骨→安裝豎龍骨→安裝橫龍骨→安裝管道→機電管線框架安裝→門框的安裝→龍骨與砼間的密封。

4.1.2 沿頂龍骨、沿地龍骨。沿頂龍骨、沿地龍骨又稱天地龍骨，一般采用U型鋼。安裝前，需進行基層清理和修正，保證龍骨安裝表面的平整及清潔。與主體結構的連接主要分為與砼結構的連接，與鋼結構的連接。龍骨的長度及安裝位置，按照對應的圖紙尺寸進行安裝，沿地龍骨在門洞位置應斷開。

（1）與砼結構的連接。主要采用地腳螺栓、焊釘和膨脹螺栓的形式對龍骨進行固定。采用地腳螺栓固定（以地龍骨的安裝為例），通過地腳螺栓固定地龍骨并固定角碼，角碼通過高強螺栓連接在上方豎龍骨的腹板上。如果用于固定垂直龍骨和天地龍骨的角碼不適合固定錨栓，可在角碼上鉆取其他錨孔。在同一角碼上的2個孔之間的距離應等于角碼厚度。如果其他孔洞與現(xiàn)有孔洞發(fā)生沖突，在鉆取第二個孔之前，必須對現(xiàn)有孔洞進行補焊。若地腳螺栓偏移較多或是因銹蝕無法使用，可采用將地腳螺栓切除，采用自切底螺栓進行安裝固定。采用尼爾森焊釘，根據(jù)放線位置，將焊釘焊接預埋板上，再通過螺母緊固天地龍骨及角碼。

（2）與鋼結構的連接。用尼爾森焊釘焊接固定在鋼結構上，再通過螺母緊固天地龍骨及角碼。

4.1.3 豎龍骨與橫龍骨的安裝。

（1）豎龍骨的安裝。所有豎龍骨安裝在天地龍骨U型鋼內(nèi)側，通過高強螺栓連接在天地龍骨的角碼上，采用螺母緊固，詳見下圖。豎龍骨按設計間距由墻的一端開始，逐板排布使開孔在同一水平面上，便于管線通過。豎龍骨的長度方向端部距天地龍骨腹板處各預留10mm左右的距離，保證隔墻適應主體結構的沉降和其他變形。天地龍骨和豎龍骨之間不宜先行固定牢，可進行初擰，以便在保全板安裝時可適當調(diào)整，從而適合保全板尺寸的允許誤差。

（2）橫龍骨的安裝。在豎龍骨上開U型槽孔，一般情況每2″開一個槽孔，使橫龍骨穿過豎龍骨腹板。在橫龍骨下方放置長角碼，并分別用2個自攻螺釘固定橫龍骨與豎龍骨，連接橫龍骨的自攻釘延龍骨長度方向排列，固定豎龍骨的自攻釘垂直長度方向排列。

4.1.4 門框的安裝。門框四周的龍骨按圖施工，門洞口處的地龍骨應斷開。將側柱處豎滑軌用自攻釘固定在門框架側柱錨鏈夾上（Z型鋼），用自攻釘將側柱豎滑軌固定在豎向龍骨上。在門框頂部安裝橫向龍骨，從墻頂引出較短的短豎向龍骨，并與橫向龍骨連接（采用自攻釘）。除非另有規(guī)定，每個側柱安裝一個側柱滑軌和一個龍骨。在頂部安裝墻架短柱并固定在側柱龍骨上。側柱龍骨延伸到架空結構下面，并與地龍骨連接。

4.1.5 洞口的封邊安裝。在相鄰垂直龍骨間安裝水平軌道；用垂直龍骨橫跨水平軌道，以形成貫穿件周圍的密封。安裝的兩個水平軌道，一個在貫穿件洞口上，一個在洞口其下，通過采用扣角鋼擰緊在龍骨上，從而將軌道連接到相鄰的龍骨上。軌道腿應指向軌道腿和貫穿件間間隙為2英寸（50.8mm）的貫穿件（如可能）將豎直龍骨安裝在水平軌道中，貫穿件每邊一個并用螺絲釘將龍骨每面連接到軌道上，軌道腿應指向洞口一側。

4.1.6 龍骨邊緣的密封。按圖紙要求，龍骨或軌道直接安裝在靠著混凝土墻或鋼構件的地方，龍骨和混凝土或鋼構件之間安裝2個1/4″硅酮密封劑滴珠，長度為構件長度，硅酮密封及采用喜利得CP-25WB密封劑。

4.2 保全板的安裝

4.2.1 原則。防火保全板屬于硅酸鈣材料，一般房間只需安裝一層，但在部分房間為雙層保全板，可根據(jù)設計圖紙進行判斷。

4.2.2 工作流程。安裝內(nèi)襯板→安裝一側的第一層保全板→安裝另一側的第一層保全板→第二層保全板的安裝。

4.2.3 安裝方法。結合圖紙尺寸及實體位置，對保全板進行組隊安裝，采用自攻釘進行固定，板間留有間隙，采用密封膠進行填充。雙層保全板的安裝，前一層保全板的接縫應與第二層的保全板接縫錯開。位于核島廠房最底層的防火保全板可能存在浸水危險，采用T304不銹鋼包裹處理，覆蓋高度為地面以上2′（610mm）。通過自攻釘將面板固定在框架龍骨上，自攻釘?shù)拈g距最大10″（254mm），自攻釘距龍骨邊緣至少3/4″。第二層的保全板安裝應采用較長自攻釘，穿過兩層并最終穿過墻體龍骨。墻板的拼縫位置應按照圖紙只要求進行安裝，且保證雙層墻板的接縫應盡量錯開，并在板間對接處涂覆1/4英寸（6mm）Promaseal密封劑。

4.3 耐用鋼板的安裝

耐用鋼板需按照圖紙設計尺寸進行安裝，其覆蓋在保全板材上部，需保證保全板與耐用鋼板錯縫安裝。沿豎直和水平面板邊緣，自攻釘最大間距為10″（254mm），穿過板材并固定在龍骨框架構件上。在Durasteel面板縫隙處安裝4英寸（101.6mm）鍍鋅鋼條，并以為Durasteel面板縫中心，將自攻定穿過此鍍鋅條進行固定。此鍍鋅條放置在保全板Durasteel之間。部分鋼板墻拐角處的Durasteel應用26Ga的鍍鋅檁條風封邊保護，可參照圖紙進行施工。

墻板頂部與壓型鋼板間的密封。耐用鋼板拼接時周圍需預留1/4″（6mm）寬拼縫，用來填充Promaseal密封劑；耐用鋼板邊緣與砼間預留的最大間隙為10mm，用來填充Tremco防火密封劑。在填充密封劑前，應對拼縫處進行基層清理，并保證周圍環(huán)境清潔，無施工粉塵。

垂直于壓型鋼板波峰波谷的密封。墻組件的整個長度內(nèi)，用DuraS.T.O.P.灰漿填充非封閉壓型鋼板波峰，與波谷齊平。下一步開始前，允許用DuraS.T.O.P.進行最少48小時養(yǎng)護。完成后，沿著墻頂部板邊，清除所有松散料或碎屑。壓縮頂板邊與壓型鋼板底部及DuraS.T.O.P.面之間的FGC墊片并安裝，直至與墻面齊平。FGC墊片的相鄰截面應用最小1/4英寸（6mm）壓縮進行對接，以避免墊片間有縫隙。

5 質(zhì)量控制

5.1 材料質(zhì)量控制

嚴格按照技術規(guī)格書要求認真檢查所屬材料相關的質(zhì)控文件，并嚴格執(zhí)行開箱驗收程序，認真核對進場材料的規(guī)格、型號、數(shù)量，并做好材料的轉運和儲存

工作。

5.2 施工質(zhì)量控制

強化質(zhì)量管理，加強質(zhì)量監(jiān)督檢查，設置質(zhì)量控制環(huán)節(jié)和控制點，對整個施工過程進行控制。嚴格執(zhí)行技術交底，并在施工中嚴格執(zhí)行“三檢一驗制度”，做好隱蔽工程驗收和工序交接驗收，以保證施工質(zhì)量滿足ITP的要求。

6 結語

鋼板墻的應用解決了因設備引入滯后給現(xiàn)場施工帶來的不便，解決了電纜通道等特殊區(qū)域不便施工的難題，同時材料本身的特性又很好地滿足了設計上的防火要求，為重要設備提供了一道可靠的安全屏障，與核電廠安全第一的理念相統(tǒng)一。同時通過首臺機組的問題積累、問題解決、施工工藝調(diào)整和完善，已形成一套較為成熟的施工工藝，為后續(xù)的安裝施工提供了寶貴經(jīng)驗，便于此種工藝的推廣和使用。

作者簡介：韓銘銘（1987-），男，黑龍江哈爾濱人，三門核電有限公司助理工程師，研究方向：工程建設。

（責任編輯：秦遜玉）