《核电站预应力制灌浆分离工艺浅析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《核电站预应力制灌浆分离工艺浅析（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 核电站预应力制灌浆分离工艺浅析 摘要：核电站安全壳作为保障核电站的第一道安全屏障，其预应力系统是保障安全壳质量的一个关键环节。预应力施工容错率低尤其灌浆后不可逆，福清核电工程通过总结以往的预应力制灌浆技术，结合国内同堆型核电站预应力制灌浆质量事故，确定了合理的施工方法，逐渐形成了一套适用于福清地理条件的集浆体一次成型、高效、环保的预应力制灌浆分离工艺。关键词：核电站；预应力；浆体一次成型；制灌浆分离1前言福清核电站14号机组为M310型核电站，其安全壳是一个外径38.8m，壁厚0.9m的圆柱空腔体预应力钢筋砼结构，内壁贴钢衬里，预应力系统包括竖向、环向、穹顶三部分预应力系统。安全壳作为保障反
2、应堆安全的最后一道屏障，预应力系统则是保障安全壳的关键，而灌浆是对钢绞线的保护，其施工质量将直接影响安全壳的安全性能。但由于采用后张法，灌浆如发生质量问题将不可修复。因此预应力工程在核电站土建施工中质保等级最高（核安全2级），设计对预应力灌浆所用浆体离子含量、温度、流动度、凝结时间等提出较高要求。而在施工时浆体温度及流动度控制较难，目前国内核电预应力施工多采用浆体二次搅拌工艺、制灌浆车间一体化工艺。浆体二次搅拌工艺，浆体在一次搅拌后需存于二次搅拌机内一定时间，经二次搅拌后方可使用，此种工艺设备投入量大、制浆车间面积大。制灌浆车间一体化工艺，制灌浆车间占需就近建于核岛附近，浆体经一次或二次搅拌后
3、立即灌注，不需考虑环境温度造成的浆体升温，但该类工艺制灌浆车间占地面积大，如秦山二扩3号机组采用浆体一次搅拌工艺制灌浆车间占地143，方家山项目部采用浆体二次搅拌工艺制灌浆车间占地300，且每施工一个核岛需建一个制灌浆车间。福清核电规划建设6台机组，其上14号机组预应力连续施工，现场施工用地紧张不适宜采用一体化工艺，因此根据浆体性能结合以往核电预应力制灌浆经验开发出一套制灌浆分离、浆体经一次搅拌成型的占用现场施工用地少的制灌浆工艺。2浆体一次成型原理对于缓凝浆选择对流动度和泌水合适的粉状的灌浆料外加剂，利用外加剂和自行研制的高速搅拌设备（工艺）的化学和物理叠加效应，采用分段分速和不同水灰比的搅
4、拌工艺以及外加剂后掺法进行制浆。对于膨胀浆，降低膨胀剂的掺量，保证流动度，采用高速搅拌进行适应性的复合方法进行制浆。2.2制浆工艺流程核电工程筒体预应力系统灌浆浆体分为缓凝浆和膨胀浆两种类型，两种浆体的制浆工艺流程：（1）缓凝浆制浆工艺流程：首先确认配合比，将原材料称量，然后加入高性能灌浆外加剂、水泥、拌合水、搅拌，再加入缓凝剂进行搅拌，最后制浆完成，进行浆体测试。（2）膨胀浆制浆工艺流程：首先确认配合比，将原材料称量，然后加入高性能灌浆外加剂、水泥、膨胀剂、拌合水、搅拌，再加入缓凝剂进行搅拌，最后制浆完成，进行浆体测试。3制灌浆分离3.1制灌浆分离可行性福清核电工程所使用的制浆工艺由四川中核
5、艾瑞特工程检测有限公司福清核电实验室（以下简称实验室）开发，该套工艺在秦山核电3号机组预应力制灌浆工艺基础上改良而得，并通过了福清核电预应力全尺寸灌浆试验。该工艺流程简单、浆体性能稳定、制浆速度快（平均10分钟/罐）混凝土罐车利用率高，经多次试验浆体在5千米范围内运输流动度微有变化，温度升高23，泌水、孔隙率、渗析等各项指标均合格。在浆体性能满足运输条件的基础上，现场根据制浆工艺、灌浆工艺、混凝土罐车、浆体温度变化等条件进行制浆车间及灌浆间的设计工作。3.2设备布置预应力制灌浆施工用设备可归纳为：计量设备、制浆设备、运输车辆、灌浆设备。水泥仓、制片冰机、调速搅拌机等制浆设备集中布置于制浆车间，
6、灌浆泵、储浆罐布置于灌浆间，水银温度计、秒表等浆体性能检测器具根据需要布置于制浆车间、灌浆间、施工现场。浆体用混凝土罐车由制浆车间运至灌浆间，水泥浆通过耐压胶管由灌浆泵直接压入各孔道，在制浆车间及灌浆间附近各建沉淀池一个用于存储废浆、废水，待浆、水分离后进行分类处理。3.3浆体性能控制在制灌浆分离工艺可行性试验时发现浆体经运输后温度升高23而其余指标未发生改变，因此在施工时应着重控制浆体温度，其次是对混凝土罐车的清洗及罐内排水工作以防止罐内杂物、水对成品浆体污染导致浆体性能变化。技术规格书安全壳预应力系统后张拉和灌浆0426JT0604（B版）中规定：灌浆的条件是安全壳混凝土温度为525和环境
7、温度为030。当混凝土温度低于5，或者环境温度低于0时，不得进行灌浆。当混凝土温度高于25或环境温度高于30时，也必须停止灌浆。实验室在安全壳预应力系统水泥浆鉴定试验报告中指出水泥浆温度必须控制在1525范围内。福清属亚热带气候冬季平均气温10，福清核电现场施工用水温度约为1315，而预应力制浆在冬季需将水温控制在10左右（根据水泥温度确定），因此在福清核电现场冬季较适合预应力灌浆施工不需制定特殊措施。福清核电现场610月为夏季，据施工统计在早9点至晚19点间环境温度超过30，不适合预应力灌浆施工需要制定相应控温措施。1）预应力制灌浆必须错开该时间段，应在晚19点至早9点间进行施工。2）水泥仓
8、建于室内防止阳光照射使水泥温度升高，由于新入厂水泥较旧水泥温度高因此将新入场水泥与旧分别存放于不同的水泥仓内，优先使用进场早的水泥。3）在夏季水泥温度在常在3040间偶有超过40，而施工用水温度在2326，必须通过控制水温从而降低制的水泥浆的温度，可向拌合水中加入适量的碎冰，将水温调节至5左右。4）由于水泥浆制备过程中水泥与水混合后产生的水化热及水泥浆与搅拌机筒壁间的摩擦，使浆体温度升高，可在搅拌机外侧夹层中填入碎冰，以降低搅拌机筒壁温度，从而达到降低水泥浆温度。5）运输浆体罐车罐内必须清洗洁净并反转排水10分钟以上，以防有杂物、水混入成品浆体内影响浆体性能。6）制灌浆分离工艺，浆体需用混凝土
9、罐车运至现场，据可性行试验及后期施工统计在运输过程中浆体会升温23，因此出浆温度必须控制在1521间，且运输距离不应超过5km（冬季也应按此控制）。7）水泥浆运至现场后进行温度及流动度检测，如有不合格必须报废。8）灌浆间储浆罐夹层可根据环境温度填入冰或温水，用于对浆体保温。4结束语福清核电现场结合浆体性能及群堆建设现状，经多次试验突破制浆地点限制，实现了制浆地点不受距离限制，为后台制浆工艺的推广创造条件，避免了群堆施工制浆车间的重复建造的浪费。灌浆工艺结合秦山二扩3#机组灌浆工艺、福清现场条件及浆体性能改良而得，并顺利通过福清核电预应力全尺寸灌浆试验切片验收，该工艺使浆体在孔道及灌浆管内循环，废浆排出少，降低了对环境的污染，且能有效的保证孔道内浆体密实度。为后续机组的预应力工程提供了宝贵的施工经验。参考文献：1技术规格书0426JT0604安全壳预应力系统后张拉和灌浆.B版福建福清核电厂一期工程核岛厂房中国核电工程有限公司出版，2011.2技术规格书0426JT0605安全壳预应力系统水泥浆及灌浆试验.A版福建福清核电厂一期工程核岛厂房中国核电工程有限公司出版，2008.3试验报告2010FFJS-HDYL0161、2号机组安全壳预应力系统水泥浆验收试验报告.1版中国核工业第二四建设有限公司福清核电项目部 -全文完-
