非能动安全先进AP1000核电厂模块进度控制

郭鹏飞 彭福银 郭洪涛

中电投电力工程有限公司，江西 九江 332719

非能动安全先进AP1000核电厂模块进度控制

郭鹏飞1彭福银2郭洪涛3

中电投电力工程有限公司，江西 九江 332719

非能动安全先进AP1000核电厂采用模块化施工，模块的进度控制是AP1000核电厂总体进度控制的关键之一，本文简要介绍了非能动安全先进AP1000核电厂的模块及模块化施工特点，阐述了模块进度控制的内容和方法，以期为后续AP1000核电厂模块进度控制提供借鉴。

AP1000；核电厂；模块进度；控制

引言

当前，我国已确定了“积极推进核电建设”的电力发展基本方针，明确了核电发展的技术路线，决定走引进、消化、吸收和再创新的道路，并引进了世界上先进的第三代核电技术AP1000。非能动安全先进AP1000核电技术作为世界第三代核电技术的典型代表，是由美国西屋公司运用非能动核安全理念开发的，模块化施工是其不同于EPR等其他第三代核电技术的一个显著特点。模块进度控制是总体进度控制的关键，如何有效的控制模块进度、进而控制总体进度是值得我们研究的一个课题。本文主要介绍了非能动安全先进AP1000核电厂的模块种类及数量、解释了各类模块的含义并说明了其功能，介绍了模块化施工的特点，阐述了模块进度控制的重点和方法。

1 非能动安全先进AP1000核电厂的模块介绍

模块是指具有一定的结构/功能完整性与独立性，具有标准构造和清晰边界的软件程序块或硬件组件单元。诸如：一段程序，电脑的一个板卡，一个标准实验室，都可以称之为一个模块。模块化是指通过模块分割的方式来进行生产制造的工程模式。目前模块化的概念已在不同的工程领域被广泛使用：造船、大型系统程序的编写、石油化工、航天航空。模块化技术一直随着信息技术和管理科学的发展而不断发展，导致工程设计思想、建造工艺及管理上的重大变革。模块化必然带来工程生产的标准化和批量化，从而达到提高工程生产效率的最终目的。核电厂引进模块化施工的理念是科技发展必然，同时也是工业化的必然趋势，非能动安全先进AP1000核电厂顺应这种发展变化，引进了模块的概念，施工过程是一种模块化的积木搭接过程，模块化施工带来了施工工艺、施工组织上的巨大变革，为缩短核电厂建造工期提供了可能。

非能动安全先进AP1000核电厂的模块是指一个由材料和部件组装而成的组合件。根据功能分为结构模块、机械设备模块、管道模块和电气模块等；结构模块包括CA、CB、CG、CH、CR和CS模块，机械设备、管道、电气模块包括KB、KQ、KT、Q、R和W模块。CA模块也叫M模块，是内部用混凝土浇筑的钢结构模块，其功能是取代传统的棒式钢筋绑扎和模板材料支设；CB模块也叫L模块，是周围用混凝土浇筑的钢结构模块，其功能是在电厂厂房拥挤的区域取代结构模板工作，并且提供支架和设备的锚固件；CG模块为厂房结构模块，内部只含有结构元件；CH模块也为厂房结构模块，内部既有结构元件，又有非结构元件，外部与机械设备配合；CS模块为楼梯模块。就江西彭泽厂址AP1000核电厂而言，共计约237个模块，其中结构模块约152个、机械设备模块约85个。少数重型结构模块（如CA01、CA02、CA03、CA04、CA05和CA20等）在模块厂预制完成后需要在现场进行组装，待组装完成后方能进行就位安装，绝大多数结构模块和设备模块在制造厂预制完成运到现场后即可进行安装。

2 模块化施工

AP1000核电厂模块化施工是一种先进的施工理念，它是将相对密集布置的钢结构、设备、电气和仪表等组装成一体，形成一个整体单元，即模块。它的先进在于它引入了平行作业，依靠当今发达的先进技术，将土建、安装、调试等工序进行了深度的交叉，从而缩短了建造工期、减少了成本，同时也不会冲击电站的可维护性或可利用性。模块在制造厂里进行预制，在可控制的环境里最大化地制造，与现场施工平行进行模块的预制和整体组装，完成后将此模块运至现场一定区域，将其整体吊运进入厂房安装位置，最终整体调整就位进行安装。

模块预制包括模块的下料、组对、焊接、除锈、油漆、包装等工序。其中组对和焊接对模块的预制进度影响很大。模块的组装连接采用焊接，焊接过程中焊缝多、涉及的材质多，焊接工作量大。同时，相对焊缝长度，母材厚度小，且存在不同材质、不同厚度子模块之间的焊接。例如，仅CA20模块焊缝总长就超过3000米，单条焊缝最长达21米，焊接材质包括A36、A240S32101、A276T304L，厚度范围为3.2mm～38.1mm，且存在大量焊缝需要进行高难度的仰焊。这些特点不仅给模块焊接防变形提出了更高的要求以保证模块在焊接期间的平面度在控制范围内，同时高质量的要求也对进度控制带来压力和困难。

CA01、CA20和CV下封头等模块从预制场运输至核岛指定区域时的重量均超过800吨，外形尺寸大，迎风面积大。如何将大型模块安全顺利地运输至目的地，对运输方案都提出很高的要求。模块吊装时，模块起吊后的水平度控制、侧向稳定性控制、模块防变形、模块准确就位等都是重点考虑内容。模块的运输和吊装不仅影响安全、质量，同时也制约着模块施工进度，模块进度的控制要充分考虑模块组装场地的选择及运输，模块的吊装方案等。

大型模块在墙体浇筑上面临的困难是混凝土从模块顶部注入时，如何保证混凝土顺利到达模块底部，且如何避免由于其高落差而产生的离析现象；如何保证混凝土充满门洞空间；何如保证高流动性的自密实性混凝土不从锚固钢筋和模块墙体之间的缝隙渗漏；如何在提高自密实性混凝土浇筑速度的同时而不影响对模块墙体的压力；上层楼板模块就位后，如何对下层楼板模块进行浇注；浇筑完成后，如何对模块内的混凝土进行质量检查等。这些问题都对施工技术提出了考验，同时这些施工技术的选择也对施工进度产生很大的影响。

缩短工期的方式有快速跟进和赶工两种方式，模块化施工很大程度地组织平行施工，属于快速跟进模式，可有效克服赶工带来的返工，同时模块化施工将大部分预制和组装等工作安排在专业化的制造厂，有助于提高效率、控制质量，分担现场工作面。

3 模块进度控制

3.1 进度控制的对象、内容和目的

模块进度控制的对象就是文提到的所有结构和设备模块，而内容就是每一个模块的预制、组装（若有）和安装，目的是使模块的预制、组装进度能够满足安装进度的要求，模块安装进度能够满足设备的就位及安装要求、满足局部范围内的混凝土浇筑要求，进而使模块进度能够满足核电厂总体进度的要求。

3.2 进度控制的方法

3.2.1 编制科学、合理的模块专项进度计划

要编制一个科学、合理的模块专项进度计划首先需要理出一条准确的关键路径。各类模块有大有小，有轻有重、有复杂有简单，对我们准确的了解和把握它们、控制其进度带来了很大困难。笔者认为将这些模块的安装厂房进行区分，在厂房内再将模块按层划分，由于AP1000核电厂的施工逻辑是“由低标高 高标高”，这样我们就针对各个厂房内的模块进度理出了一条关键路径，再依据各厂房之间的施工逻辑顺序，就可以基本理出一条模块进度控制的关键路径。抓住像CA20、CA01等重量和体积大且结构复杂的模块，分别评估其预制、组装和安装的工期，评估各模块之间逻辑关系的正确与否，并评估模块与设备及局部区域混凝土浇筑的逻辑关系，同时结合总体进度计划（工程二级进度计划）要求，综合这些因素就能够基本编制出一份基本科学、合理的模块专项进度计划。

3.2.2 编制大型重要模块专项进度计划

针对像CA20、CA01、CVBH、CV#1、CV#2、CV#3、CV#4和CVTH等编制单个大型模块专项进度计划，通过这些简单的特别的专项进度计划来控制这些大型重要模块的进度，将复杂的问题简单化，使每个模块的进度可控、在控，进而使整个电厂模块进度可控、在控，保证总体进度。

3.2.3 重视依托项目在模块进度控制方面的经验

根据依托项目工程进度计划的资料和经验数据，分析对方进度执行情况，学习其先进的进度控制经验并找出其进度滞后的原因，调整模块专项进度计划，并及时提出进度预警。如依托项目海阳核电厂的模块专项进度计划中对CA20和CA01安排的组装工期均是6个月，实际组装工期是174天和196天，而依托项目三门核电厂的实际组装工期分别是152天和201天，我们可以分析得到CA20模块的组装工期6个月是富裕的，CA01模块组装过程可能会遇到严重影响进度的问题，当我们在制定模块专项进度计划时就可以充分的借鉴这些经验数据，并在计划执行过程中避免重复的问题再次出现影响进度，使进度可控、在控。

3.2.4 借鉴国外成熟经验，并积极探索新工艺，新技术

AP1000模块化施工在国内核电厂施工中尚属首例，而模块化施工技术的应用在美国和日本相对趋于成熟。国内建造AP1000核电厂遇到的一些施工难点时，可积极对国外类似问题进行调研，充分借鉴国外经验成果，解决困难，确保进度。如日本泊核电站3#机组CV的规格尺寸、材料等均与AP1000相类似，在CV焊接技术上、热处理方式上，AP1000机组可借鉴。

3.2.5 模块进度控制的特殊之处

模块进度控制给出了一个不同空间却要同时协调控制的难题，要求我们不但要抓好现场的组装和安装进度，更要抓好制造厂的预制进度，同时根据进度要求积极协调制造厂和现场的工作界面（这一点也是进度控制的难点），笔者认为对小模块的工作界面不会划分的特别清楚，在保证质量的前提下，若是能根据进度要求对工作界面划分掌握一定的机动权，可能会对模块进度控制更为有利。同时将预制厂的工作移到施工现场来完成是争取工期机动的一个重要方面。

3.2.6 跟踪模块进度、全面分析、及时预警

必须不断的跟踪模块预制、组装和安装进度，全面分析进度执行情况，编写进度分析报告，及时的暴露各种影响模块进度的问题，及时向相关责任方提出预警报告，协调有关责任方尽快解决影响进度的问题，使模块进度可控、在控，进而确保核电厂总体进度。

4 结语

运用进度管理的相关理论和知识，运用其他项目先进的进度管理经验，并结合模块自身的特点来控制其进度。笔者认为只要我们理清关键路径，编制科学、合理的专项进度计划，借鉴依托项目在预制、组装和安装过程中的成功经验，提高进度执行的严肃性，一定会使模块进度可控、在控，进而保证AP1000核电厂总体进度，并为后续AP1000核电厂模块进度控制提供借鉴。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.08.040