潘國崚，王業(yè)洛

（廣東力特工程機(jī)械有限公司，廣州 510735）

1 研究背景

反應(yīng)堆廠房環(huán)形行車是核島設(shè)備引入及設(shè)備后期維護(hù)的關(guān)鍵機(jī)械。環(huán)梁環(huán)軌作為環(huán)形行車的重要支撐，其施工周期將直接影響穹頂?shù)跹b、反應(yīng)堆壓力容器引入等核電建設(shè)節(jié)點(diǎn)，故如何縮短環(huán)梁環(huán)軌施工周期具有重要的研究意義。

梁環(huán)軌整體直徑達(dá)43.7 m，一般在工廠分段制造成9段環(huán)梁環(huán)軌單體（如圖1所示），再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行拼裝。

圖1 環(huán)梁環(huán)軌單體

在以往的核電建設(shè)中，環(huán)梁環(huán)軌采用分段吊裝至反應(yīng)堆廠房標(biāo)高+38.84 m的牛腿處，再進(jìn)行拼接安裝。環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝使用環(huán)梁環(huán)軌單體內(nèi)部兩個(gè)吊耳與外部一個(gè)吊耳進(jìn)行吊裝。由于環(huán)梁環(huán)軌單體為弧形，采用3個(gè)吊點(diǎn)吊裝，吊裝時(shí)需在調(diào)平上花費(fèi)較長時(shí)間。并且在反應(yīng)堆廠房上方安裝調(diào)整的時(shí)間較長，高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大。在環(huán)梁環(huán)拼接安裝完成之前，為保障施工安全，期間不允許下方有其他施工作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，這極大地影響到工程建設(shè)的總進(jìn)度。

對(duì)此，環(huán)梁環(huán)軌采用整體吊裝顯得十分必要。整體吊裝是將環(huán)梁環(huán)軌整體在地面拼裝好后，利用大噸位起重機(jī)一次吊裝就位。地面拼裝可減小高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，在拼裝期間不影響廠房內(nèi)施工，一次吊裝就位減少了吊裝對(duì)反應(yīng)堆廠房施工的影響。本文通過對(duì)環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝技術(shù)的研究，為后續(xù)的華龍一號(hào)機(jī)組模塊化整體吊裝技術(shù)提供參考。

2 環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝施工

環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝是將環(huán)梁環(huán)軌單體依次吊裝至反應(yīng)堆廠房標(biāo)高+38.84 m的牛腿處，而后再在牛腿上進(jìn)行調(diào)整拼裝。為了便于就位，第九段環(huán)梁環(huán)軌單體需將環(huán)梁與環(huán)軌拆開，分開進(jìn)行吊裝，故環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝需吊裝10次。環(huán)梁環(huán)軌單體上設(shè)有3個(gè)非對(duì)稱吊耳，在吊裝時(shí)需要通過增加短鋼絲繩及卸扣進(jìn)行調(diào)平（如圖2所示），正式吊裝前的調(diào)整時(shí)間長。

圖2 環(huán)梁環(huán)軌單體吊索具掛置圖

環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝一般需要3天才能完成。在吊裝期間，反應(yīng)堆廠房內(nèi)部結(jié)構(gòu)施工需暫停。吊裝就位后，一般需要14天時(shí)間對(duì)環(huán)梁環(huán)軌進(jìn)行拼裝調(diào)整。在環(huán)梁環(huán)軌拼裝調(diào)整期間，位于環(huán)梁環(huán)軌下方的施工需暫緩進(jìn)行。環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝施工極大地拖延了核島施工進(jìn)度。

3 環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝施工

3.1 整體吊裝施工流程

根據(jù)履帶起重機(jī)站位及起重能力確定拼裝場地中心，然后在地面測量放線，按反應(yīng)堆廠房牛腿分布情況布置好安裝支墩，模擬出安裝時(shí)的牛腿支撐情況[1]。利用50t以上級(jí)別的起重機(jī)將9段環(huán)梁環(huán)軌單體依次吊裝至安裝支墩上，調(diào)整環(huán)梁環(huán)軌單體垂直度、間隙等參數(shù)，進(jìn)行拼接安裝（如圖3所示）。

圖3 環(huán)梁環(huán)軌整體

由于采用整體吊裝，在空間需求上較分段吊裝大許多。在正式吊裝前，應(yīng)進(jìn)行空鉤模擬，確保與周邊塔吊及建筑物具有足夠的安全距離，保證牛腿上方無影響就位的干涉物。

整體吊裝時(shí)，履帶起重機(jī)緩緩將環(huán)梁環(huán)軌吊離安裝支墩20cm左右后停止。此時(shí)，需從多個(gè)方向?qū)Νh(huán)梁環(huán)軌整體的水平度進(jìn)行測量，確保偏差量在就位安裝允許范圍內(nèi)。之后繼續(xù)提升至超過周邊建筑物高度，履帶起重機(jī)回轉(zhuǎn)到反應(yīng)堆場房正上方，緩慢落鉤就位安裝，如圖4所示。

圖4 環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝

3.2 整體吊裝計(jì)算

環(huán)梁環(huán)軌在地面整體拼裝完成后，直徑達(dá)43.7 m，重量達(dá)142.688t。環(huán)梁環(huán)軌在兩個(gè)單體連接處設(shè)置有用于整體吊裝的吊耳，一共9個(gè)吊耳，均勻分布在圓周上。4條φ56 mm×82 m鋼絲繩中部掛鉤，兩端與環(huán)梁環(huán)軌相鄰兩吊耳通過卸扣、花籃螺絲進(jìn)行連接。1條φ56mm×8m鋼絲繩圈中部掛鉤，兩端通過卸扣與1條φ56 mm×38.5 m鋼絲繩一端連接，φ56 mm×38.5 m鋼絲繩再通過卸扣、花籃螺絲與環(huán)梁環(huán)軌吊耳相接。吊索具規(guī)格型號(hào)如表1所示。

表1 吊索具配置表

環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝的吊索具掛置方式如圖5和圖6所示。

圖5 吊耳、卸扣、花籃螺絲及鋼絲繩連接圖

圖6 環(huán)梁環(huán)軌吊索具掛置平面圖

編號(hào)1～4的鋼絲繩連接的花籃螺栓全部調(diào)節(jié)到最短（約1.33 m），6號(hào)鋼絲繩連接的花籃螺栓調(diào)節(jié)到合適距離（約1.5 m），卸扣長度330 mm，可計(jì)算出環(huán)梁環(huán)軌吊耳中心到環(huán)梁環(huán)軌中心距為：21022mm。

根據(jù)JGJ 276—2012《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》的第4.3章：當(dāng)利用吊索上的吊鉤、卡環(huán)鉤掛重物上的起重吊環(huán)時(shí)，吊索的安全系數(shù)不應(yīng)小于6[2]。因此，選擇的吊索具滿足環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝的要求。

3.3 安全質(zhì)量保證措施

①施工前需向全體施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，明確每個(gè)人員的職責(zé)，使施工人員了解施工過程的內(nèi)容、注意事項(xiàng)和準(zhǔn)備工作。

②起重工機(jī)具在作業(yè)前需進(jìn)行檢查，確認(rèn)合格可用。

③作業(yè)人員的勞保用品齊全，高處作業(yè)人員需正確佩戴安全帶。

④吊裝作業(yè)區(qū)域設(shè)置安全控制區(qū)，無關(guān)人員不得進(jìn)入。

⑤在設(shè)備起吊前應(yīng)對(duì)設(shè)備認(rèn)真檢查，確保吊物上無活動(dòng)物件，吊索具連接方式可靠，與吊裝方案一致。

⑥對(duì)于吊裝過程的每個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)有人監(jiān)護(hù)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)匯報(bào)并停止吊裝，待異常情況處理好后方可繼續(xù)。

⑦吊裝作業(yè)應(yīng)選在無6級(jí)及以上大風(fēng)、大雨、濃霧等惡劣天氣的環(huán)境進(jìn)行。

3.4 整體吊裝實(shí)際效果

環(huán)梁環(huán)軌整體地面拼裝，方便拼裝過程的測量，減少了高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。在地面拼裝過程中，反應(yīng)堆廠房內(nèi)部結(jié)構(gòu)可并行施工，減少了施工資源的閑置，節(jié)約了施工成本。在正式吊裝中，通過多點(diǎn)測量，得出水平度偏差在安裝允許誤差內(nèi)，驗(yàn)證了整體吊裝方案的可行性。并且在吊裝就位完成后，環(huán)梁環(huán)軌的安裝相比于分段吊裝提前數(shù)天完成。

4 環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝的優(yōu)勢

4.1 工期優(yōu)勢

環(huán)梁環(huán)軌采用分段吊裝方式，一共需要吊10次才能完成環(huán)梁環(huán)軌就位（其中8段環(huán)梁和環(huán)軌一起吊裝，第9段環(huán)梁和環(huán)軌拆開分別吊裝）。而采用整體吊裝僅需1次吊裝便可完成環(huán)梁環(huán)軌就位。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝的完成時(shí)間至少需要3天，而采用整體吊裝僅需1天便可完成。就大件吊裝方面而言，可節(jié)約2天工期。

環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝至反應(yīng)堆廠房頂部后，需經(jīng)過兩次調(diào)整才能完成安裝。整體吊裝至反應(yīng)堆廠房頂部后，經(jīng)過一次調(diào)整便可以完成安裝。在牛腿上的調(diào)整安裝方面，至少可節(jié)約13天時(shí)間[3]。同時(shí)，整體吊裝在地面拼裝階段，反應(yīng)堆廠房內(nèi)部可并行施工，將核島安裝主線工期大大縮短，為之后的壓力容器、蒸汽發(fā)生器等主設(shè)備的引入與安裝工作贏得時(shí)間。

4.2 安全優(yōu)勢

環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝需要許多人員較長時(shí)間在高空進(jìn)行配合吊裝及安裝調(diào)整。采用整體吊裝后，將環(huán)梁環(huán)軌拼裝作業(yè)由高空轉(zhuǎn)移到了地面進(jìn)行，人員不必再站在狹窄的走臺(tái)板上作業(yè)，作業(yè)環(huán)境相較于高空作業(yè)大大改善，大幅降低了高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。吊裝及安裝施工時(shí)長的減短，減少了人員在高空作業(yè)的時(shí)長及人員投入。

4.3 測量優(yōu)勢

環(huán)梁環(huán)軌的安裝精度將直接影響環(huán)吊設(shè)備的安裝進(jìn)度和質(zhì)量。環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝測量工作均在反應(yīng)堆廠房頂部進(jìn)行，高度對(duì)測量人員、溫度變化、濕度變化等方面的影響將直接影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。采用整體吊裝后，大部分測量工作可在地面開展，將關(guān)乎施工測量的環(huán)境溫濕度、人員狀態(tài)等因素的影響降到最低[4]，提高了測量準(zhǔn)確性。

4.4 成本優(yōu)勢

與環(huán)梁環(huán)軌分段吊裝相比，采用整體吊裝方式雖然會(huì)增加履帶起重機(jī)成本，但就整個(gè)工程建設(shè)而言，建設(shè)成本大幅度降低。在吊裝及安裝方面減少配合人員數(shù)量，節(jié)約了人工成本。環(huán)梁環(huán)軌地面拼裝使得廠房內(nèi)可并行施工，合理地調(diào)整資源分配，避免了資源閑置及浪費(fèi)，為核電站建設(shè)贏得經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)語

環(huán)梁環(huán)軌作為環(huán)形起重機(jī)的運(yùn)行基礎(chǔ)，承擔(dān)著環(huán)吊自身重量、吊裝設(shè)備重量等動(dòng)靜載荷，是核電站建設(shè)中的關(guān)鍵設(shè)備。以往的環(huán)梁環(huán)軌安裝工藝采用分段吊裝方式，吊裝次數(shù)多、高空作業(yè)量大、高空施工周期長，且同期核島廠房土建結(jié)構(gòu)仍在施工中，垂直交叉施工的安全風(fēng)險(xiǎn)高。

環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝技術(shù)的運(yùn)用為核電建設(shè)提供了一種新的可能性，將土建施工與安裝作業(yè)有機(jī)地進(jìn)行結(jié)合，將順序施工模式變成并行施工模式，提高了工程效率，是核電模塊化施工的重要實(shí)踐。環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝與以往的分段吊裝的安裝方法相比，整體吊裝施工具有明顯的優(yōu)勢：環(huán)梁環(huán)軌在地面完成拼裝，與廠房基礎(chǔ)施工不再?zèng)_突，可同時(shí)進(jìn)行，有效地縮短了工程建設(shè)周期；降低了高空作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)，減少了人員高空作業(yè)；使施工測量的準(zhǔn)確度得到提升；降低了環(huán)梁環(huán)軌安裝施工成本。環(huán)梁環(huán)軌整體吊裝技術(shù)的應(yīng)用有力地推進(jìn)了華龍一號(hào)機(jī)組的建設(shè)進(jìn)度。