华龙一号堆型核电站环吊安装测量技术

明刚

摘 要：本文主要对华龙一号堆型核电站环吊安装测量过程中遇到的技术问题进行分析，遵循先整体后局部、高精度控制低精度的测量原则，总结出一套针对环吊安装的测量方法，并通过在防城港二期核电建设安装工程中的实践应用，进一步验证了其方法的可行性与测量精度的可靠性，不仅保证了环吊安装的测量精度，而且提高了工作效率。

关键词：环轨梁及环轨;控制网;温度

1 概况

环轨梁介绍

华龙一号堆型机组环吊环轨梁共有9段，每段重约12吨，直径为43米，位于反应堆厂房内，由45个牛腿提供支撑，是核岛厂房最重要的设备之一，主要用于压力容器、蒸汽发生器等主设备的引入吊装，同时也是核电站运行阶段反应堆换料和设备维修的主要吊车。

环吊安装公差要求

1、水平轮轨道半径：20900±4㎜（测量位置：环梁下盖板内沿）;

2、圆度：△R≤5mm（测量位置：环梁下盖板内沿）;

3、环梁上表面标高差≤8mm;

4、轨道面水平度≤1/800;

5、轨道面高低差≤8mm;

6、轨道中心直径：43000±8㎜。

2 测量方法

环吊轨道梁及轨道地面组装

1）以仪器测量点为中心，以21.5m为半径，浇筑混凝土（C30）支墩27个，长1500mm，宽700mm，高600mm。地面以上厚度100mm，浇筑前垫100mm碎石层;

2）以仪器测量点为中心，浇筑长1000mm，宽1000mm，深200mm的混凝土支墩，用以埋设预埋板，固定测量标识;所有区域应平整，压实，无混凝土浇筑区域用碎石铺平，碎石厚度100mm，不会因场地问题导致积水，不会发生沉降。

标识环吊轨道梁下表面、轨道上表面测量点位并编号

依据测设的轨道梁螺栓群孔的理论中心线和轨道半径参考点，在环吊轨道梁下表面标识出垫铁加工所需数据的测量点。在环吊轨道上表面标识出垫铁加工所需数据测量点。测量人员对所有标识的测量点位进行统一编号。采用精密水准仪采集所有标识点位的标高数据

1）测量前自检并校正精密水准仪的i角;

2）將精密水准仪架设于环轨梁中心位置，在环吊轨道梁附近找一固定点作为高程点（假设为0m），对环轨梁下表面测量标识点和环吊轨道上表面测量标识点进行两次测量;

3）对测量中同一点的两次高程数据进行比较，结果应在0.3mm以内。

环轨梁及环轨地面组装调整完成后测量

1）标高测量

环轨梁及环轨地面组装调整完成后，采集所有环轨梁及环轨测量标识点，计算出环轨梁及环轨上表面每个测量点两次测量高程值的平均数，用轨道梁上表面测量值的高程平均数减去该点对应的轨道梁下表面5个测量点高程值，所得差值即为轨道上表面测量点到该点对应的轨道梁下表面测量点的垂直距离。

2）螺栓孔坐标采集测量

当环吊轨道梁、环轨半径、标高、圆度满足要求后，在轨道梁中心点上架设全站仪，以1号牛腿对应的环轨梁内缘中间螺栓孔的中心点（2.484°）进行方位角定向。分别测出轨道梁上所标识的螺栓孔中心位置的坐标。螺栓孔位置数据采集时选择温度变化较小的同一时段进行，以减少环吊轨道梁随温度变化对测量数据采集工作造成影响。在数据采集的过程中每隔半个小时检查一次环吊轨道梁的温度和环境湿度，及时更新仪器参数设置。

环吊牛腿上表面理论中心线和轨道半径参考点测设

在牛腿上表面的环吊平面控制点上架设全站仪，进行测站设置、后视定向;计算出牛腿理论中心线上的坐标和轨道半径参考点坐标，并进行测量。

1）标识牛腿上表面标高测量点位并编号

依据牛腿上表面测设的牛腿中心线和轨道半径参考点，制作的45个牛腿对应点位模具，在45个牛腿上表面标识出和轨道梁一一对应的标高测量点位。

2）牛腿上表面标高测量

1、在牛腿顶面钢衬处设置两个标高标志，两标高点应在同一直线上，每个垫铁位置测量五个标高，设置两个测站，测站到标高垫铁距离应相等，每一测站测对面半个圆周上的牛腿标高。

2、在牛腿上表面架设精密水准仪，测量时尽量保持水准测量前后视距相等，尽可能在同一个环境中对45个牛腿上表面所有标识的测量点进行高程测量;

3、计算牛腿上表面每个测量点两次测量高程值的平均值，作为牛腿上表面各个测量点的最终数据;

4、以每个牛腿上表面标识的1号点为基准，计算各个牛腿上表面的水平度;

3 测量技术难点分析

使用精密测量基准

1）环吊牛腿平面控制网精度分析：

根据安装技术要求，控制点的点位误差以及相邻点相对坐标中误差应在2mm范围内，环吊牛腿平面控制网联测数据，经计算后观测平差出结果。

测量点位误差最大为1.38mm，相邻点相对坐标中误差为1.00mm，两项指标差都满足平面控制网技术要求。

2）牛腿高程控制网精度分析：

环轨梁高程控制网共架设8测站，根据精密水准测量技术要求：

则：闭合差，环线闭合差满足水准测量技术要求。

综上所述，牛腿平面控制和高程控制的精度已完全满足技术指标要求。因此，先整体后局部、高精度控制低精度的测量原则得到贯彻和落实，为后续拼装测量工作打好了精密基础。

采用合适的测量仪器

1）测量仪器的选择

采用高精度测量仪器进行拼装测量，可大大减弱测距误差的影响;选用测角精度为±1″或±0.5″的全站仪，可以提高角度观测精度。在环轨梁及环轨安装测量中，使用TCA2003型全站仪（测角精度0.5″，测距精度为0.6mm+1ppm）和NA2+GPM3型的精密水准仪（精度为0.3mm/km）进行测量，仪器精度完全可以满足环轨梁及环轨安装测量工作。

2）应用leica AT402激光跟踪仪和精密水准仪测量轨道顶面与轨道梁下表面的高差对比。对比数据可知，分别用激光跟踪仪和精密水准仪测量轨道顶面到轨道梁下表面的高差之差最大值为0.4mm，最小值为0.04mm，由此可见使用精密水准仪如果仪器检定合格、方法得当，在视距较长的水准测量中，同样能达到可靠的测量数据。

4 结论

应用本文所提供的测量技术，通过各种测量控制方法及技术措施，可以有效的解决环吊拼装过程中的所遇到的问题和难点，为环轨梁及环轨安装的质量提供可靠的依据。精密的测量仪器结合科学的测量方法，可以确保环吊这一类精密安装施工的顺利完成。环吊安装测量技术在环吊安装应用中需要做好充分的施工准备，精密的测量仪器与科学的测量方法相结合，这对其它核电站环吊的安装测量工作也有积极的指导意义。

参考文献

[1]张正禄.工程测量学[M].武昌：武汉大学出版社，2005.

[2]刘学，张弘.工程测量[M].海南：海南出版社，2007.