近日，由中建二局核電建設(shè)分公司承建的廣西防城港核電站二期4號(hào)機(jī)組核島筏基成功澆筑第一罐混凝土，歷時(shí)63.5小時(shí)，共澆筑混凝土8733立方米，標(biāo)志著中廣核“華龍一號(hào)”示范工程進(jìn)入全面施工階段。今年5月，防城港核電站二期3、4號(hào)機(jī)組核島項(xiàng)目土建工程開(kāi)工，建設(shè)者應(yīng)用高性能混凝土，采取有限元建模分析模擬混凝土澆筑、大方量混凝土養(yǎng)護(hù)控制等措施，為工程施工“保駕護(hù)航”。

  防城港核電二期3、4號(hào)機(jī)組采用我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”，是先進(jìn)的百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆核電技術(shù)。作為中國(guó)核電“走出去”的主打品牌，在設(shè)計(jì)創(chuàng)新方面，“華龍一號(hào)”提出“能動(dòng)和非能動(dòng)相結(jié)合”的安全設(shè)計(jì)理念，采用177個(gè)燃料組件的反應(yīng)堆堆芯、單堆布置、雙層安全殼，設(shè)置了完善的嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解措施，其安全指標(biāo)和技術(shù)性能達(dá)到了國(guó)際第三代核電技術(shù)的先進(jìn)水平。先進(jìn)的核電技術(shù)帶來(lái)了更高的質(zhì)量要求、更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)施工等一系列挑戰(zhàn)。如何用自己的智慧和雙手，將“華龍一號(hào)”從設(shè)計(jì)理念轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ虒?shí)體，成了擺建設(shè)者面前的難題。

  注入8733立方米高抗?jié)B等級(jí)混凝土

  核島筏基是核反應(yīng)堆廠房的基礎(chǔ)部分，中心部位設(shè)置了直徑為15米的圓形凸臺(tái)，是反應(yīng)堆廠房“心臟”結(jié)構(gòu)的堅(jiān)實(shí)“底盤(pán)”，具有方量體積大、技術(shù)復(fù)雜、埋件多等特點(diǎn)，澆筑及養(yǎng)護(hù)困難。4號(hào)核島筏基直徑54米，厚度為3.85米，澆筑方量大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。如何在一次性連續(xù)澆筑中掌握混凝土布料振搗的時(shí)間、避免產(chǎn)生有害裂縫、保障筏基混凝土的質(zhì)量及使用功能成為工程難點(diǎn)。

  面對(duì)困難，項(xiàng)目部集思廣益，聯(lián)合業(yè)主組建試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，針對(duì)原材料、添加比例經(jīng)過(guò)一系列嚴(yán)格的配比試驗(yàn)，歷時(shí)3個(gè)月進(jìn)行可行性分析，最終達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。項(xiàng)目部與設(shè)計(jì)院、業(yè)主經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，決定采用C40P8混凝土，即抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P8級(jí)的混凝土。這樣既可滿足基礎(chǔ)工程所規(guī)定的強(qiáng)度、耐久性等要求，也遵循了合理使用材料、減少水泥用量和降低混凝土熱度的原則，最終8733立方米得以澆筑成功。

  有限元建模分析模擬36層混凝土澆筑

  凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。4號(hào)核島筏基澆筑能在預(yù)期的時(shí)間里精確完成，得益于“栩栩如生”的信息化管理技術(shù)。

  早在工程開(kāi)工伊始，中建二局核電建設(shè)分公司副總經(jīng)理、廣西防城港核電項(xiàng)目部項(xiàng)目經(jīng)理李光遠(yuǎn)便提出要將信息化管理模式運(yùn)用到核島建設(shè)當(dāng)中。該項(xiàng)目使用信息技術(shù)和管理手段，建立了完整的工程模型和數(shù)據(jù)庫(kù)。

  此次筏基澆筑共分為36層，項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)依照核島施工場(chǎng)地的布設(shè)方案建模，對(duì)大體積混凝土的施工路徑、大型設(shè)施、布料控制等進(jìn)行模擬。面對(duì)復(fù)雜的核島筏基、鋼筋量高達(dá)1900噸的龐大鋼結(jié)構(gòu)造型，項(xiàng)目設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)半個(gè)多月的反復(fù)修改完善，最終方案通過(guò)層層審批，滿足了筏基澆筑的施工需要。

  “如果沒(méi)有有限元建模分析模擬，尋找出最佳的機(jī)械站位和澆筑路徑，提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，開(kāi)工以來(lái)第一罐混凝土，而且是最大的一次連續(xù)澆筑，難以想象過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題?！崩罟膺h(yuǎn)如是說(shuō)。

  大方量混凝土養(yǎng)護(hù)實(shí)現(xiàn)“實(shí)時(shí)化”

  4號(hào)核島筏基澆筑采用C40P8混凝土，具有和易性好、強(qiáng)度等級(jí)高的優(yōu)點(diǎn)，但3.85米厚筏基帶來(lái)更長(zhǎng)的散熱路徑。筏基結(jié)構(gòu)最終的表觀質(zhì)量（即結(jié)構(gòu)混凝土的養(yǎng)護(hù)措施）需要采用特殊手段進(jìn)行控制，成為施工中的又一大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目部制定專項(xiàng)方案，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)大體積混凝土養(yǎng)護(hù)由被動(dòng)養(yǎng)護(hù)向主動(dòng)養(yǎng)護(hù)的轉(zhuǎn)變，減少了混凝土在固化階段熱釋放造成的影響，保證了筏基混凝土的施工質(zhì)量。

  具體措施包括：一是建立三維仿真模型，繪制出溫度場(chǎng)和溫度變化曲線，分析出筏基溫度控制的薄弱點(diǎn)。二是在實(shí)際施工中安裝溫度傳感器、應(yīng)變傳感器和數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)，實(shí)時(shí)得到混凝土溫度及應(yīng)力數(shù)值，同步繪制出筏基混凝土溫度的應(yīng)變曲線，并與現(xiàn)場(chǎng)保溫養(yǎng)護(hù)工作形成聯(lián)動(dòng)機(jī)制。三是現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)養(yǎng)護(hù)棚，實(shí)時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)棚內(nèi)溫度，使筏基混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)限定值，更好地保證了混凝土的施工質(zhì)量。四是使用和混凝土表面溫度相同的溫水進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，保證混凝土表面和內(nèi)部的溫差值不超過(guò)限定值，降低由于溫度應(yīng)力產(chǎn)生有害裂縫的幾率。