反应堆厂房安全壳无粘结预应力施工管理实践

田湾核电站7、8号机组作为中俄核能合作的标志性工程，其反应堆厂房内安全壳在国内核电站首次应用了无粘结预应力技术。安全壳无粘结预应力在国内无施工经验可以借鉴，大直径预应力孔道的埋设和带油脂护套钢绞线的穿束、灌浆、张拉施工难度较大，施工面临较大的风险与挑战。作为“首堆新工艺”，为高质量、高标准完成这一开创性工程，中国核电工程有限公司作为项目总承包方，与各参建单位相互配合、紧密协作、开展创新工作，以战略为引领、以技术为驱动、以质量为根本、以创新为动力，推进了该技术的工程实践，填补了国内核电站反应堆厂房内安全壳无粘结预应力施工技术的空白。

主要做法

面对挑战，项目管理团队首先锚定发展方向，确立了清晰的建设愿景与战略目标。以中核集团“做世界核领域发展的引领者”的企业愿景为指引，结合中核工程田湾项目部标杆文化体系中“争当国际一流核电总承包管理王牌军”的核心内涵，制定了“技术引领、一次成优、国际一流”的反应堆厂房安全壳无粘结预应力施工战略目标，并明确“以技术创新驱动管理升级，以精细化管理保障核安全”的战略举措。在反应堆厂房安全壳无粘结预应力施工技术研究及应用过程中，确立了“技术研究→技术应用→技术总结”的实施路径。

预应力钢束布置效果图

1. 前置介入与系统策划

中核工程田湾项目部针对VVER-1200堆型在国内首次应用无粘结预应力体系，自项目伊始即牵头成立联合科研小组，组织参建各方共同开展技术研究和施工技术攻关。项目团队策划制定了详细的施工专项进度计划和施工技术文件编制清单，建立了总包方主导，多方协同的技术攻关机制。在无粘结预应力施工技术研究中，按照“分析→试验→验证→应用”的顺序逐步推进实施，进行穿透式的技术管理。

施工工艺的对比分析。首先通过与有粘结预应力进行差异对比分析，识别关键技术和质量风险，制定无粘结预应力施工技术文件。开展了预应力波纹管型式、匹配性、浆体、全比例灌浆、钢绞线护套破损情况下的可张拉性等一系列试验，为工艺的验证奠定了基础。项目团队围绕带油脂和护套的无粘结预应力钢绞线穿束技术、单根张拉、灌蜡工艺等核心技术进行了系统性工艺验证，为安全壳无粘结预应力的正式施工打下了基础。

施工工艺对比

技术方案管理策划。按照“总体施工方案→单项施工方案→工作程序”的顺序逐步细化施工作业指导文件，通过邀请行业内专家开展施工方案专家论证，从而保障施工方案的科学、安全、可控。最终形成了系统的反应堆厂房安全壳无粘结预应力施工技术方案与作业指导书，并且在执行过程中不断进行施工技术的总结与优化。

田湾核电站7、8号机组反应堆厂房安全壳无粘结预应力施工策划编制了总体施工方案1份、单项施工方案10份、工作程序11份，确保无粘结预应力所有施工作业均有指导文件、均有章可循。

2. 难题破解与技术攻关

在施工过程中，以目标导向、问题导向、结果导向推动技术管理，团队运用FMEA工具对无粘结预应力施工工序开展失效模式分析，确定各工序的风险优先级数，进行量化排序，识别出钢绞线穿束和浆体制作技术关键风险点，聚焦关键问题，逐一组织技术攻关，从施工问题的“被动应对”升级为“科学防控”。

难题破解。针对识别出的无粘结预应力带护套钢绞线穿束难点，通过鱼骨图分析，锁定“设备动力不足、橡胶压轮磨损大、护套摩擦力大”三项主因。以项目部创新工作室为依托，对施工过程中的难点、堵点问题进行专项技术攻关突破。

穿束问题鱼骨图

运用5W1H法制定了主要问题的对策，研发专用无粘结穿束设备、采用耐磨橡胶压轮替代钢制压轮、在穿束机前端增设喷油润滑装置，成功攻克了带护套钢绞线穿束效率低、易损伤护套的难题。

工艺革新。以往预应力浆体采用将各种原材料现场进行配比、两次搅拌制浆方式，存在浆体性能波动大、制浆工序多、制浆效率低的问题。田湾核电站7、8号机组在国内核电领域首次研发应用了预拌浆体成品灌浆料与一次制(灌)浆工艺，解决了现场配合比生产水泥浆体存在的水泥与外加剂相溶性不稳定导致浆体性能容易波动的问题;同时，采用预拌浆体成品灌浆料减少了制浆的工序，该工艺使制浆时间由50分钟缩短至10分钟，效率提升80%，从根本上保障了浆体质量的稳定和灌浆的连续性。

制浆工艺对比

技术创新。VVER-1200堆型由于增加了外挂水箱，内穹顶伸出的贯穿件导致预拉平台无法运行到穹顶上，造成随张拉平台提升的大吨位千斤顶移动受到影响。为了解决这个问题，项目团队创新性地提出了“单根张拉”工艺。该工艺不仅解决了大吨位千斤顶的提升问题，同时也实现了预应力施工与外穹顶施工的解耦，使外穹顶可以在预应力张拉期间进行施工，解决了外穹顶施工后张拉空间受限的难题，实现了狭小空间内的单根钢绞线张拉，为外穹顶提前4个月施工创造了宝贵的窗口期。

实施效果与成果凝练

项目团队对无粘结预应力施工关键技术进行系统梳理和凝练，形成了一系列科技成果。2024年11月，基于该项目形成的《核电站安全壳无粘结预应力施工关键技术研究》科技成果经中核集团原科技质量与数字化部组织专家鉴定，总体技术达到国际领先水平。2025年11月，反应堆厂房安全壳无粘结预应力施工技术的研究及应用荣获2025年度中国质量协会质量技术奖(项目奖)三等奖。

8号机组预应力张拉施工完成后，反应堆厂房安全壳无粘结预应力的施工已成为可推广的成熟化应用，为同类型机组积累了宝贵经验。该技术形成的“先灌浆后张拉”施工方法、成品灌浆料应用、预应力与外壳穹顶同步施工方法等成果，具有广泛的行业推广应用价值。项目已取得7项实用新型和发明专利。

创新点1：项目团队成功掌握了“先灌浆后张拉”无粘结预应力的核心工艺，通过对预应力施工逻辑顺序的调整，在国内核电领域首先应用了预应力与外壳穹顶同步施工方法，采用单根张拉工艺进行穹顶水平钢束的张拉作业，实现外壳穹顶与预应力施工解耦，为外壳穹顶结构提供了提前4个月施工的窗口期，为穹顶上部非能动水箱按期完工奠定了基础。同时，该技术具备在核电站运行期对钢束应力监测、补张拉、放张调索及更换的功能，为核电站结构寿命延期提供了技术支撑。

创新点2：首次在国内核电反应堆厂房安全壳成功研发了新型复合预拌浆体成品灌浆料与一次制(灌)浆工艺，实现一次灌注成型，制浆效率提高了80%。通过浆体试验验证，管道浆体密实性好，早期强度高，各项技术指标满足设计要求。

创新点3：研发了一种预应力孔道摩擦系数精确测定方法，简化了摩擦试验流程，测试结果更准确更接近实际工况，保障了试验一次通过，避免因测试数据不准确造成的放张及二次试验带来的安全风险及成本损失。

创新点4：研发了配套无粘结预应力施工的设备、装置及方法，解决了反应堆厂房安全壳无粘结预应力施工设备依赖进口的问题，并在施工中得到充分验证，完全可以替代进口设备。

总结与展望

田湾核电站7、8号机组反应堆厂房安全壳无粘结预应力施工管理实践，是一次以卓越绩效模式为框架、以技术创新为核心、以精细化管理为手段的成功探索。通过锚定战略目标、构建一体化穿透式组织、建立量化评价体系、持续优化关键过程，不仅攻克了“首堆新工艺”带来的重重难关，高质量完成了工程建设任务，更形成了一套可复制、可推广的复杂特种结构施工管理经验。

展望未来，该管理实践为后续核电站建设及重大工程提供了三点重要启示：一是坚持战略引领与技术创新的深度融合，以顶层设计驱动底层突破;二是构建一体化协同平台，打破组织壁垒，实现资源的最优配置;三是将卓越绩效理念融入日常管理，以数据驱动决策，以指标引领改进，持续追求卓越。这一实践成果将为推动我国核电建造技术的标准化、精益化和国际化发展贡献重要力量。