踐行“六大控制七個(gè)零”和“充分準(zhǔn)備、一絲不茍、萬無一失、一次成功”的工程建設(shè)全過程精細(xì)化管理理念，落實(shí)“標(biāo)準(zhǔn)化、集約化、一體化、契約化”基本管理原則。聚焦經(jīng)驗(yàn)反饋，凝練良好實(shí)踐，建立知識(shí)管理機(jī)制，助推全產(chǎn)業(yè)鏈整體最優(yōu)、工程管理能力協(xié)同進(jìn)階，久久為功打造中核集團(tuán)工程建設(shè)領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力。

徐大堡核電3/4號(hào)機(jī)組采用俄羅斯設(shè)計(jì)的VVER-1200堆型。核電站地處北方嚴(yán)寒地區(qū)，單臺(tái)機(jī)組項(xiàng)目土建主工期28個(gè)月，歷經(jīng)兩個(gè)冬季共221天，進(jìn)度要求挑戰(zhàn)巨大。同時(shí)，VVER-1200堆型屬于改進(jìn)堆型，與原VVER-1000相比因設(shè)計(jì)改造工程量增加近30%，但建造工期未相應(yīng)增加，主線工期存在較大風(fēng)險(xiǎn)。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(shù)創(chuàng)新，變更施工邏輯，從而實(shí)現(xiàn)工期優(yōu)化?；诤穗姽こ棠K化建設(shè)理念的引導(dǎo)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出在徐大堡VVER-1200建設(shè)過程中，運(yùn)用模塊化建造技術(shù)，并就模塊化建造展開分析和討論。

基于項(xiàng)目實(shí)際需求，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)策劃在施工主關(guān)鍵路徑上進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。主要針對(duì)反應(yīng)堆（UJA）廠房堆芯、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和安全殼進(jìn)行結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析，提出一系列模塊化實(shí)施建議。VVER-1200核島廠房模塊劃分如下表所示。

良好實(shí)踐

1. 工作組織模型

AP1000模塊化建造技術(shù)從設(shè)計(jì)階段開始，涉及結(jié)構(gòu)模塊、設(shè)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(shù)實(shí)施模式不同，VVER-1200“非模轉(zhuǎn)?！苯ㄔ旒夹g(shù)在不改變?cè)O(shè)計(jì)方案的同時(shí)，通過施工二次深化設(shè)計(jì)實(shí)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(diǎn)，對(duì)項(xiàng)目施工管理提出了更高要求。以首個(gè)模塊實(shí)施為案例，需要通過先實(shí)施后總結(jié)的方法形成“非模轉(zhuǎn)?！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(zhuǎn)?！苯M織模型圖

2. 三維設(shè)計(jì)融入數(shù)字化建造

“非模轉(zhuǎn)模”建造技術(shù)打破常規(guī)施工邏輯，將設(shè)計(jì)圖紙結(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)形式進(jìn)行合理的分解及轉(zhuǎn)化后，再重新生成施工邏輯，將模塊預(yù)制與現(xiàn)場施工并行策劃。傳統(tǒng)的二維圖分析，無法準(zhǔn)確反饋細(xì)部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)邏輯；同樣在復(fù)雜結(jié)構(gòu)中，二維圖分析需要產(chǎn)生大量節(jié)點(diǎn)，互相嵌套，不利于系統(tǒng)分析。

本項(xiàng)目從概念設(shè)計(jì)階段便選擇三維設(shè)計(jì)，將原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行1:1全物項(xiàng)建模，包括鋼筋、預(yù)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(shè)計(jì)信息。從拼裝胎架布置→模塊預(yù)制→模塊拼裝，進(jìn)行施工動(dòng)作分解，增加細(xì)節(jié)刻畫。解決施工邏輯矛盾、識(shí)別碰撞、優(yōu)化工序銜接、完成節(jié)點(diǎn)細(xì)化；充分識(shí)別重難點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)。在設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，自動(dòng)生成施工圖紙，用于車間加工，提高出圖、加工的準(zhǔn)確性，降低返工率。在施工過程中，采用三維模型進(jìn)行方案交底及施工指導(dǎo)，降低實(shí)施和操作難度。

3. 關(guān)鍵工藝模擬驗(yàn)證

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

比如在進(jìn)行首個(gè)堆芯豎井鋼筋與鋼襯里組合模塊設(shè)計(jì)時(shí)，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(duì)位連接時(shí)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(cè)分布時(shí)套筒連接操作空間受限的問題。我們根據(jù)結(jié)構(gòu)就位固定特點(diǎn)，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(shè)計(jì)專用限位措施及拼裝-吊裝一體化型鋼支撐系統(tǒng)。設(shè)計(jì)初步完成后，啟動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)，最終驗(yàn)證了以上3個(gè)關(guān)鍵問題，并獲取了實(shí)現(xiàn)可調(diào)節(jié)套筒連接鋼筋時(shí)，兩段鋼筋的最大軸線偏差為49mm，最大端部間隙為50mm。此關(guān)鍵參數(shù)的獲取，進(jìn)一步促進(jìn)了我們對(duì)鋼筋限位裝置的改進(jìn)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(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

4. 系統(tǒng)組織科學(xué)實(shí)施

VVER-1200堆型為非模塊化設(shè)計(jì)，為實(shí)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(shè)計(jì)、模塊化專項(xiàng)計(jì)劃匹配到模塊化方案制定、模塊化施工、模塊化施工總結(jié)全線跟蹤，在各環(huán)節(jié)根據(jù)工作推進(jìn)需求，加載資源及新技術(shù)，完成閉環(huán)管理。就VVER-1200堆芯豎井模塊而言，進(jìn)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(dòng)，與現(xiàn)場基礎(chǔ)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(jìn)行資源加載和人員配置，提升計(jì)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(jī)的高度協(xié)調(diào)和配合，促進(jìn)項(xiàng)目施工管理水平的提升。

5. 新技術(shù)、新工藝推廣

項(xiàng)目依托模塊化建造完成新工藝、新技術(shù)的推廣應(yīng)用。以實(shí)現(xiàn)模塊化實(shí)施為目的，有目標(biāo)地開展新工藝、新技術(shù)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(zhǔn)就位后實(shí)現(xiàn)模塊與上底板鋼筋一一對(duì)應(yīng)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(zhuǎn)難度。

6. 產(chǎn)學(xué)研合作

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

成效與總結(jié)

1. 先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用及啟發(fā)

VVER-1200“非模轉(zhuǎn)模”建造技術(shù)，共策劃實(shí)施6類42項(xiàng)模塊，均為全球首次應(yīng)用，較傳統(tǒng)施工方式具有“技術(shù)先進(jìn)、工期更短、造價(jià)更低、質(zhì)量更優(yōu)、安全可靠”的顯著特點(diǎn)。該系列建造技術(shù)透射出的施工技術(shù)方向和理念，對(duì)后續(xù)核電行業(yè)具有一定的技術(shù)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(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，也可以通過施工二次深化設(shè)計(jì)使模塊化建造成為可能。

（2）除型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)的模塊化建造方式之外，鋼筋砼結(jié)構(gòu)的模塊化建造方式更具有造價(jià)大幅降低的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)保持了砼結(jié)構(gòu)的防火、耐久等特有優(yōu)勢(shì)，可為今后鋼筋砼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)階段轉(zhuǎn)向模塊化提供新的參考。

（3）核電站堆芯結(jié)構(gòu)全模塊化施工成為可能，此種施工方法，解決了因堆芯結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工空間受限等問題對(duì)主線工期管理的不利影響，與AP1000內(nèi)部結(jié)構(gòu)CA01整體模塊設(shè)計(jì)有異曲同工之妙。

（4）通過土建結(jié)構(gòu)－設(shè)備組合式模塊化建造方式可以實(shí)現(xiàn)建安一體化建造。

（5）實(shí)現(xiàn)了國內(nèi)、國際首創(chuàng)安全殼鋼襯里全物項(xiàng)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(shí)現(xiàn)技術(shù)突破與創(chuàng)新，完成新工藝、新材料的推廣實(shí)施。同時(shí)，作為土建施工方，積累了大量大型結(jié)構(gòu)模塊設(shè)計(jì)、施工組織的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了大批人才。

（2）VVER-1200采用模塊化建造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主關(guān)鍵路徑工期優(yōu)化3個(gè)月；在主線28個(gè)月工期，受冬季施工影響221天的情況下，提前三級(jí)計(jì)劃3個(gè)月完成穹頂?shù)跹b，綜合經(jīng)濟(jì)效益可觀。

（3）VVER-1200“非模轉(zhuǎn)?！毕盗心K化建造技術(shù)，通過中核集團(tuán)科技成果鑒定，關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，總體技術(shù)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，其應(yīng)用前景廣泛。

VVER-1200成功研發(fā)了多種類型的模塊，但對(duì)于模塊化建造的探索還是有限的。本方案所述技術(shù)實(shí)施過程中，積累了大量的模塊化方案落地經(jīng)驗(yàn)，也引發(fā)了很多對(duì)于模塊化施工的思考。未來，核電站模塊化建造技術(shù)必將向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因此，在設(shè)計(jì)優(yōu)化、通用吊裝工裝、智能加工及監(jiān)測、大件運(yùn)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(shù)限制，為模塊化更好、更快實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做好準(zhǔn)備。

文｜史志燕 姚中立

作者單位｜中國核工業(yè)第二二建設(shè)有限公司

編輯｜鄭可

審校｜連敏