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《地礦測(cè)繪雜志》2016年第3期

摘要:

反應(yīng)堆堆腔中子探測(cè)器固定框架安裝時(shí)，由于堆腔中心點(diǎn)受塔吊的影響，導(dǎo)致定位點(diǎn)無法通視。為此，文章通過后方交會(huì)進(jìn)行測(cè)量控制點(diǎn)布設(shè)，解決了復(fù)雜條件下施工測(cè)量中的定位問題。

關(guān)鍵詞:

反應(yīng)堆;堆腔;中子探測(cè)器;固定框架;安裝定位

0引言

核電站反應(yīng)堆中，中子探測(cè)器定位框架的主要作用是為移動(dòng)小車提供通道，保證移動(dòng)小車的驅(qū)動(dòng)桿能在不銹鋼套管內(nèi)順利運(yùn)行，同時(shí)為前、后導(dǎo)軌的安裝定位提供基礎(chǔ)［1－4］。框架分別布置于反應(yīng)堆壓力容器周圍，共8組，角度無統(tǒng)一規(guī)律，位置安裝精度為±3mm，平整度為0．8mm。由于堆腔中心點(diǎn)受塔吊影響，定位點(diǎn)無法通視，通過后方交會(huì)進(jìn)行測(cè)量控制點(diǎn)布設(shè)，轉(zhuǎn)換坐標(biāo)進(jìn)行定位，能解決復(fù)雜條件下施工測(cè)量中的定位及檢查問題。

1工程概況

中子探測(cè)器定位框架主要由不銹鋼管道、10mm鋼板和Φ408半圓管組成。其中不銹鋼管道分別由Φ114、Φ89的不銹鋼套管及連接套管焊接而成。整個(gè)框架(見圖1、圖2)規(guī)格為2600×1350×440mm，位于核反應(yīng)堆堆芯+3．85m～+8．126m處，分A、B、C、D四種類型共8個(gè):A型包括F231、F232、F233;B型包括F234;C型包括F235、F236;D型包括F237、F238。分別布設(shè)于反應(yīng)堆壓力容器外圍防護(hù)墻內(nèi)的0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°方向，堆芯半徑R3500mm～R4600mm。每套移動(dòng)小車的預(yù)埋件包含兩個(gè)支座、一個(gè)后導(dǎo)軌基礎(chǔ)板和一個(gè)半圓貫穿套管組件。中子探測(cè)器固定裝置按不同標(biāo)高段劃分為3層，分別為：3．85m至6．45m段，埋件編號(hào)F231至F238;6．45m至7．50m段，埋件編號(hào)F223至F230;7．50m至8．126m段，埋件編號(hào)F247至F254。其中，3．85m至6．45m段是結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一層，將其命名為中子探測(cè)器的固定框架。兩套貫穿套管組件的中心標(biāo)高分別為4．85m和6．15m，安裝標(biāo)高允許誤差為±3mm，對(duì)套管的中心線水平度要求誤差為±0．8mm，固定框架的平面位置允許誤差為±3mm。中子探測(cè)器固定裝置安裝前，堆腔環(huán)墻混凝土澆筑至+3．85m處，用于固定中子探測(cè)器定位裝置底腳預(yù)埋件及水平方向的預(yù)埋件已預(yù)埋安裝，定位裝置底腳預(yù)埋件安裝標(biāo)高不允許有正誤差。

2測(cè)量控制難點(diǎn)

核電站反應(yīng)堆堆腔中子探測(cè)器固定框架安裝時(shí)，堆腔施工條件復(fù)雜、工序交叉干擾因素多，主要具有以下難點(diǎn):1)堆腔設(shè)有塔吊，塔吊立柱擋住視線，無法利用中心點(diǎn)直接測(cè)量;周圍環(huán)墻擋住內(nèi)部底板控制點(diǎn)，造成無法通視。2)支撐框架在堆腔墻體起點(diǎn)按45°分布，每個(gè)支撐框架旋轉(zhuǎn)不同的角度，無統(tǒng)一規(guī)律。3)中子探測(cè)器固定框架安裝精度要求高。標(biāo)高的安裝精度為±3mm，為提高標(biāo)高安裝精度和減少在安裝中的打磨處理，標(biāo)高安裝精度控制在±1mm;中子探測(cè)器固定框架平面位置允許誤差為±3mm，與不銹鋼套管中心線的平整度誤差為0．8mm。

3測(cè)量基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)的建立

反應(yīng)堆安全殼鋼襯里壁板先行施工，高度高出施工層約15m，通視條件較好。測(cè)量基準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)的建立過程如下:第一步，在鋼襯里壁板一周布設(shè)8個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)和中心點(diǎn)構(gòu)成整個(gè)核島內(nèi)部結(jié)構(gòu)的測(cè)量控制系統(tǒng)(見圖3)。第二步，在中子探測(cè)器框架周圍+4．65m底板加密控制點(diǎn)3個(gè)，與中心點(diǎn)組成控制系統(tǒng)(見圖4)。選定的控制加密點(diǎn)位置能在工作周期內(nèi)不受其他工種工作的影響，兩兩之間相互保持通視，并保證控制加密點(diǎn)可以與堆心中心點(diǎn)通視。將壁板方向線的坐標(biāo)值導(dǎo)入具有無棱鏡測(cè)量模式、測(cè)距精度為(1+1×10－6•D)mm的TCA2003全站儀，用全站儀內(nèi)置后方交會(huì)程序進(jìn)行測(cè)量。在測(cè)量過程中，其中一個(gè)加密點(diǎn)應(yīng)與堆心中心點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，之后測(cè)量其余控制加密點(diǎn)時(shí)至少要求與前一個(gè)或一個(gè)以上已測(cè)控制加密點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè)，并且要求觀測(cè)測(cè)量控制方向線不得少于3條。控制加密點(diǎn)坐標(biāo)測(cè)定之后，在各控制加密點(diǎn)上分別架站檢查與其他控制加密點(diǎn)的相對(duì)位置。經(jīng)檢查，各點(diǎn)點(diǎn)位誤差均在±2mm以內(nèi)，滿足精度要求。

4測(cè)量定位

為便于平面位置的測(cè)量定位，需將每個(gè)框架位置的坐標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換關(guān)系為:A=(X－X0)cosα+(Y－Y0)sinαB=－(X－X0)sinα+(Y－Y0)cos{α(1)式中:X0、Y0為每一框架位于圓周3．25m處起點(diǎn)轉(zhuǎn)換前坐標(biāo);α為沿起點(diǎn)與堆芯連線旋轉(zhuǎn)角度與起點(diǎn)方位角之和;A、B為轉(zhuǎn)換后坐標(biāo)系坐標(biāo);X、Y為轉(zhuǎn)換前坐標(biāo)系坐標(biāo)。經(jīng)轉(zhuǎn)換后坐標(biāo)具有規(guī)律性，便于測(cè)量控制和現(xiàn)場(chǎng)判斷。轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)，見表1。先按轉(zhuǎn)換坐標(biāo)在基礎(chǔ)底層進(jìn)行定位放線，后測(cè)量各特征點(diǎn)的標(biāo)高，進(jìn)行標(biāo)高差值預(yù)處理。中子探測(cè)器固定框架的調(diào)整定位按先校正標(biāo)高，后定位平面位置的順序進(jìn)行。將標(biāo)高和平面位置分開處理，這樣可以提高工作效率，達(dá)到事半功倍的效果。中子探測(cè)器固定框架標(biāo)高的調(diào)校所用測(cè)量?jī)x器為NA2+GMP3光學(xué)水準(zhǔn)儀，考慮前視高程值為6．2070m和6．1945m，儀器高一定要滿足視線高的要求。標(biāo)高調(diào)校前要準(zhǔn)備不同尺寸的鋼墊片，標(biāo)高調(diào)校過程中根據(jù)測(cè)量得到實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)的差值，用這些墊片逐步地修正固定框架的實(shí)際標(biāo)高，兼顧固定框架的垂直度。標(biāo)高調(diào)至限差以內(nèi)后，用兩塊尺寸相同的角鋼板分別置于方管及支撐埋件鋼板兩邊，加固于中子探測(cè)器固定框架下方的方管上。在中子探測(cè)器固定框架標(biāo)高調(diào)校到位的基礎(chǔ)上，進(jìn)行平面位置測(cè)量調(diào)校。采用在平面位置控制加密點(diǎn)上設(shè)站，測(cè)得固定框架測(cè)量定位點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)值。通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換得出轉(zhuǎn)換值，并將其與理論值進(jìn)行比較，能直觀判斷出固定框架定位結(jié)果，見表2。為了防止后期鋼筋施工對(duì)固定框架的影響，將事先準(zhǔn)備好的規(guī)格統(tǒng)一的鋼筋支撐于堆腔露出混凝土的立筋和中子探測(cè)器固定框架上，用以穩(wěn)固中子探測(cè)器固定框架。將8組中子探測(cè)器固定框架全部校正加固完之后，再對(duì)它們的平面位置、標(biāo)高、水平度、垂直度及加固情況進(jìn)行一次完整的檢查，并記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)，這組數(shù)據(jù)為混凝土澆筑前固定框架的定位情況檢查提供依據(jù)。

5混凝土澆筑前的位置檢查

在后期鋼筋施工和模板施工過程中，有可能對(duì)已固定的中子探測(cè)器固定框架位置產(chǎn)生影響，因此，在混凝土澆筑前需對(duì)中子探測(cè)器固定框架的定位情況再進(jìn)行一次檢查。在角鋼與預(yù)埋件鋼板加固牢固的前提下檢查固定框架的垂直度變化量即可判斷固定框架的位移量。在實(shí)際工作中，鋼筋綁扎完成、靠模板之前，若中子探測(cè)器固定框架定位點(diǎn)位發(fā)生位移，需重新校正垂直度。

6結(jié)束語

利用后方交會(huì)法進(jìn)行精密控制點(diǎn)的測(cè)量，可在滿足施工精度要求的前提下用更短的時(shí)間、較快的方式獲得測(cè)量需要的基準(zhǔn)點(diǎn)位。同時(shí)，做好以下工作有利于提高工作效率和質(zhì)量:

1)對(duì)中子探測(cè)器固定框架進(jìn)行定位調(diào)校，選擇先高程后平面的方法，有利于精確的校正中子探測(cè)器固定框架。為了測(cè)量定位及后期檢查的方便，對(duì)中子探測(cè)器固定框架的半圓管、鋼板及它們與貫穿套管相交處的軸線，應(yīng)在加工過程中標(biāo)記清晰明顯的記號(hào)。利用這些記號(hào)，可以很方便地對(duì)中子探測(cè)器固定框架進(jìn)行定位點(diǎn)的測(cè)量及垂直度的檢查，也有利于消除在施工現(xiàn)場(chǎng)定位點(diǎn)測(cè)量過程中產(chǎn)生的人為誤差，提高安裝準(zhǔn)確度。

2)通過調(diào)整施工工序，并事先調(diào)整好預(yù)埋插筋的位置，能避免由于插筋干擾無法準(zhǔn)確就位的情況。

3)使用螺栓調(diào)節(jié)的辦法安裝固定框架，操作簡(jiǎn)便，更容易控制精度。

4)強(qiáng)化對(duì)構(gòu)件安裝前的檢測(cè)，避免因構(gòu)件本身的誤差導(dǎo)致精度達(dá)不到規(guī)范要求而發(fā)生返工的情況。

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作者:單意志 蘇兆玉 鐘偉華 楊喜云 單位:中國(guó)核工業(yè)華興建設(shè)有限公司