踐行“六大控制七個零”和“充分準備、一絲不茍、萬無一失、一次成功”的工程建設全過程精細化管理理念，落實“標準化、集約化、一體化、契約化”基本管理原則。聚焦經(jīng)驗反饋，凝練良好實踐，建立知識管理機制，助推全產(chǎn)業(yè)鏈整體最優(yōu)、工程管理能力協(xié)同進階，久久為功打造中核集團工程建設領域新質生產(chǎn)力。

徐大堡核電3/4號機組采用俄羅斯設計的VVER-1200堆型。核電站地處北方嚴寒地區(qū)，單臺機組項目土建主工期28個月，歷經(jīng)兩個冬季共221天，進度要求挑戰(zhàn)巨大。同時，VVER-1200堆型屬于改進堆型，與原VVER-1000相比因設計改造工程量增加近30%，但建造工期未相應增加，主線工期存在較大風險。傳統(tǒng)施工方法及工藝已不能解決上述問題，需要通過技術創(chuàng)新，變更施工邏輯，從而實現(xiàn)工期優(yōu)化?；诤穗姽こ棠K化建設理念的引導，項目團隊提出在徐大堡VVER-1200建設過程中，運用模塊化建造技術，并就模塊化建造展開分析和討論。

基于項目實際需求，項目團隊策劃在施工主關鍵路徑上進行技術攻關。主要針對反應堆（UJA）廠房堆芯、內(nèi)部結構和安全殼進行結構特點分析，提出一系列模塊化實施建議。VVER-1200核島廠房模塊劃分如下表所示。

良好實踐

1. 工作組織模型

AP1000模塊化建造技術從設計階段開始，涉及結構模塊、設備模塊及管道模塊，采用開頂法施工，土建和安裝作業(yè)深度交叉。與AP1000模塊化建造技術實施模式不同，VVER-1200“非模轉?！苯ㄔ旒夹g在不改變原設計方案的同時，通過施工二次深化設計實現(xiàn)模塊化建造，工作組織模式截然不同，存在多專業(yè)、多部門協(xié)同的特點，對項目施工管理提出了更高要求。以首個模塊實施為案例，需要通過先實施后總結的方法形成“非模轉?！惫ぷ鹘M織模型，用于后續(xù)系統(tǒng)地組織開展工作。

“非模轉模”組織模型圖

2. 三維設計融入數(shù)字化建造

“非模轉?！苯ㄔ旒夹g打破常規(guī)施工邏輯，將設計圖紙結構及節(jié)點形式進行合理的分解及轉化后，再重新生成施工邏輯，將模塊預制與現(xiàn)場施工并行策劃。傳統(tǒng)的二維圖分析，無法準確反饋細部節(jié)點設計邏輯；同樣在復雜結構中，二維圖分析需要產(chǎn)生大量節(jié)點，互相嵌套，不利于系統(tǒng)分析。

本項目從概念設計階段便選擇三維設計，將原設計結構進行1:1全物項建模，包括鋼筋、預埋件等，然后根據(jù)模塊拼裝及吊裝工裝需求，加載支撐體系設計信息。從拼裝胎架布置→模塊預制→模塊拼裝，進行施工動作分解，增加細節(jié)刻畫。解決施工邏輯矛盾、識別碰撞、優(yōu)化工序銜接、完成節(jié)點細化；充分識別重難點及關鍵技術。在設計結束時，自動生成施工圖紙，用于車間加工，提高出圖、加工的準確性，降低返工率。在施工過程中，采用三維模型進行方案交底及施工指導，降低實施和操作難度。

3. 關鍵工藝模擬驗證

VVER-1200“非模轉?！苯ㄔ旒夹g是將原設計結構中的某個局部、某一段或某幾段劃分為一個模塊，進行鋼筋、預埋件、貫穿件、鋼襯里、設備最大程度的集成，形成綜合模塊進行實施。因此在實施過程中，鋼筋精確定位、預埋件安裝偏差控制及設備安裝精度控制是施工難點。已經(jīng)成熟實施的鋼筋網(wǎng)片、鋼筋籠中，因模塊體量較小，吊裝方式設計簡易，連接接頭采用搭接或者焊接方式，未采用特殊工藝，對VVER-1200模塊化實施不具備參考意義，因此，“非模轉模”經(jīng)歷從零開始的創(chuàng)新和研發(fā)。

比如在進行首個堆芯豎井鋼筋與鋼襯里組合模塊設計時，我們面臨薄壁型鋼襯里變形控制難、堆芯墻體4層共832根豎向鋼筋與底板插筋一一對位連接時鋼筋軸線偏差和端部間隙偏差控制精度未知、相鄰兩排鋼筋內(nèi)外側分布時套筒連接操作空間受限的問題。我們根據(jù)結構就位固定特點，引入新的鋼筋連接工藝；考慮模塊吊裝變形控制及安裝精度控制，設計專用限位措施及拼裝-吊裝一體化型鋼支撐系統(tǒng)。設計初步完成后，啟動模擬實驗，最終驗證了以上3個關鍵問題，并獲取了實現(xiàn)可調(diào)節(jié)套筒連接鋼筋時，兩段鋼筋的最大軸線偏差為49mm，最大端部間隙為50mm。此關鍵參數(shù)的獲取，進一步促進了我們對鋼筋限位裝置的改進和優(yōu)化，將原有的兩層桁架改為一層桁架，降低操作難度，使得方案達到最優(yōu)狀態(tài)。

4. 系統(tǒng)組織科學實施

VVER-1200堆型為非模塊化設計，為實現(xiàn)模塊化建造需要建立一種系統(tǒng)的施工組織方式。從模塊化策劃、模塊化設計、模塊化專項計劃匹配到模塊化方案制定、模塊化施工、模塊化施工總結全線跟蹤，在各環(huán)節(jié)根據(jù)工作推進需求，加載資源及新技術，完成閉環(huán)管理。就VVER-1200堆芯豎井模塊而言，進行模塊化施工，鋼襯里加工制作及鋼筋安裝可提前在拼裝場地啟動，與現(xiàn)場基礎板同步施工，將原有流水施工邏輯修改為兩線并行。根據(jù)模塊化施工邏輯，進行資源加載和人員配置，提升計劃嵌套的吻合性。改變傳統(tǒng)的施工組織思維模式，將現(xiàn)場施工組織變成人、材、機的高度協(xié)調(diào)和配合，促進項目施工管理水平的提升。

5. 新技術、新工藝推廣

項目依托模塊化建造完成新工藝、新技術的推廣應用。以實現(xiàn)模塊化實施為目的，有目標地開展新工藝、新技術的調(diào)研及引入。如在鋼筋連接方面，采用可調(diào)節(jié)套筒和鎖緊錐套，保證模塊精準就位后實現(xiàn)模塊與上底板鋼筋一一對應連接。在模塊拼裝中，引入立式拼裝工藝，減少場地消耗，降低翻轉難度。

6. 產(chǎn)學研合作

因VVER-1200堆型為非模塊化設計，在組織進行模塊化建造時，需要進行科學設計和分析，制定實施方案。徐大堡項目與知名高校研究所展開技術合作，借助高校優(yōu)質人才資源，由項目根據(jù)施工需求提出概念設計，后期由高校研究所進行模塊實施方案細化設計及計算分析。項目先后與大連理工大學設計院等進行合作，順利完成鋼襯里模塊、鋼筋模塊及組合模塊的設計及實施。同時，以具體項目開展為基本單位，進行人才隊伍建設，鍛煉員工綜合技術能力。

成效與總結

1. 先進技術應用及啟發(fā)

VVER-1200“非模轉?！苯ㄔ旒夹g，共策劃實施6類42項模塊，均為全球首次應用，較傳統(tǒng)施工方式具有“技術先進、工期更短、造價更低、質量更優(yōu)、安全可靠”的顯著特點。該系列建造技術透射出的施工技術方向和理念，對后續(xù)核電行業(yè)具有一定的技術啟發(fā)和借鑒意義。具體如下：

（1）即使是傳統(tǒng)的非模塊化建造設計的結構，也可以通過施工二次深化設計使模塊化建造成為可能。

（2）除型鋼混凝土組合結構的模塊化建造方式之外，鋼筋砼結構的模塊化建造方式更具有造價大幅降低的優(yōu)勢，同時保持了砼結構的防火、耐久等特有優(yōu)勢，可為今后鋼筋砼結構在設計階段轉向模塊化提供新的參考。

（3）核電站堆芯結構全模塊化施工成為可能，此種施工方法，解決了因堆芯結構復雜、施工空間受限等問題對主線工期管理的不利影響，與AP1000內(nèi)部結構CA01整體模塊設計有異曲同工之妙。

（4）通過土建結構－設備組合式模塊化建造方式可以實現(xiàn)建安一體化建造。

（5）實現(xiàn)了國內(nèi)、國際首創(chuàng)安全殼鋼襯里全物項模塊化施工的建造方法。

建安一體化示意圖

2. 綜合效益

（1）圍繞模塊化建造，全面實現(xiàn)技術突破與創(chuàng)新，完成新工藝、新材料的推廣實施。同時，作為土建施工方，積累了大量大型結構模塊設計、施工組織的經(jīng)驗，培養(yǎng)了大批人才。

（2）VVER-1200采用模塊化建造技術，實現(xiàn)主關鍵路徑工期優(yōu)化3個月；在主線28個月工期，受冬季施工影響221天的情況下，提前三級計劃3個月完成穹頂?shù)跹b，綜合經(jīng)濟效益可觀。

（3）VVER-1200“非模轉?！毕盗心K化建造技術，通過中核集團科技成果鑒定，關鍵核心技術自主可控，總體技術達到了國際先進水平，其應用前景廣泛。

VVER-1200成功研發(fā)了多種類型的模塊，但對于模塊化建造的探索還是有限的。本方案所述技術實施過程中，積累了大量的模塊化方案落地經(jīng)驗，也引發(fā)了很多對于模塊化施工的思考。未來，核電站模塊化建造技術必將向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因此，在設計優(yōu)化、通用吊裝工裝、智能加工及監(jiān)測、大件運輸?shù)确矫嫒孕枰到y(tǒng)性開展深入研究，打通各環(huán)節(jié)技術限制，為模塊化更好、更快實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做好準備。

文｜史志燕 姚中立

作者單位｜中國核工業(yè)第二二建設有限公司

編輯｜鄭可

審校｜連敏