自1954年前苏联首次利用核能发电以来,全球核电发展已历时约70年时间,期间受1979年美国三里岛核电站事故、1986年前苏联切尔诺贝利、2011年日本发生福岛核泄漏事故核泄漏事故的影响,全球核电发展速度明显放缓。
进入21世纪以来,核电发展逐步复苏,随着核电技术的逐渐进步、世界能源紧张和温室气体减排压力增加,核电重新受到青睐,核电重新进入较快发展阶段,多国重新积极制定新的核电发展规划,各国重新评估核电事故影响,对运营的核电站开展全面的安全监察和防范措施,部分国家调整了其核电发展规划。
但是,核电作为一种经济、稳定、可持续的能源,核电技术日益完善,多个国家很快又重新启动了核电建设。日本福岛核泄露事故并未从根本上改变核电大国发展核电的态势,只是对核电机组的设计和运行安全提出了更加严格的要求。
阳江核电是2012年11月17日正式开工建设,是福岛核事故后国内首个开工建设的核电新机组。核电安全问题,核岛施工质量是关键,不仅在核岛浇筑下功夫,而且防水也提出了更加严格的要求,为解决上述问题,台实从防水材料选择入手,采用聚氨酯、卷材、三元乙丙橡胶作为防水施工材料,本文介绍阳江核电5、6号机组核岛及核岛BOP厂房防水材料与施工技术。
一、工程概况
位于广东省阳江市东平镇阳江核电厂,见图1、2,是中广核电力旗下最大的核电站,也是亚洲最大的核电站,中广核电力具备发电能力的机组达到20台,装机容量2147万千瓦,继续保持我国最大、全球第五大核电运营商地位。工程建设中根据设计要求,核电5、6号机组核岛及核岛BOP厂房设计为一级防水,在全国范围对材料和施工技术进行投标,台实公司以材料质量高出国家标准15%和零渗漏的施工技术中标。
图1 阳江核电站
图2 建设中的核岛
二、施工方案
防水施工设计是从零渗漏的构思进行设计,材料选用TS-3B单组份聚氨酯防水涂料、TS-16A自粘聚合物改性沥青防水卷材、TS三元乙丙卷材。
(一)材料
1、TS-3B 单组份聚氨酯防水涂料
产品特点
1)具有高强度、高延伸率、耐水性好等特点;
2)对基层变形适应能力强,适合在复杂基面上施工。
2、TS-16A 自粘聚合物改性沥青防水卷材
产品特点
1)冷施工,延伸性能良好,可抵御基层一般变形、裂缝等不利现象;
2)能适应炎热和寒冷地区的气候变化。
3、TS三元乙丙防水卷材
产品特点
1)耐高低温性能好,适应性强;
2)抗拉强度、延伸率高;
3)胶接或热熔施工,接缝可靠耐久。
(二)施工设计
从零渗漏的构思进行设计,第一道采用TS-3B单组份聚氨酯防水涂料,第二道采用TS-16A自粘聚合物改性沥青防水卷材、第三道采用TS三元乙丙防水卷材。
(三)施工流程:
1、基面整理→涂刷TS-3B单组份聚氨酯防水涂料→铺贴TS-16A自粘聚合物改性沥青防水卷材→铺贴TS三元乙丙防水卷材→蓄水试验→铺设挤塑板→浇捣细石混凝土保护层→质量检验→合格→后续施工。
2、施工准备
在工作区域范围内设置施工标示牌和围栏,减少人为对质量影响;清理基层:先用铲刀等工具将基层表面的凸起物、砂浆疙瘩等异物铲除,对于凹凸不平处,用化学浆与高标号水泥砂浆修补,用抛丸机对基面抛光清扫尘土杂物,阴阳角、根部、地漏和排水口等部位细部清理,按设计标准检查基面,质量验收合格后开始防水施工,见图3。
图3 基面整理
3、细部加强处理
①阴阳角:沿角两边各60~100mm涂刷防水涂料分二遍抹刮,第一遍均匀涂刷表干12h之后,涂刷第二遍,两遍涂膜作业完成待24h实干后,才可进行大面积涂膜防水施工。
②水落口:在检查水落口安装牢固,Φ500mm范围内坡度准确,水落口边为最低标高,先嵌填水落口与找平层间的凹槽,再在Φ500mm内涂刷二遍防水涂料。
③预制件支座:沿支座四周涂刷防水涂料分二遍抹刮。
4、施工要点
⑴TS-3B单组份聚氨酯涂料防水施工
①用电动搅拌器将聚氨酯涂料充分搅拌均匀。
②第一道涂层施工:橡胶刮板均匀涂刮一层涂料,涂刮时要求均匀一致,不得过厚或过薄,不得有漏刮、离层等现象。开始刮涂时,应根据施工面积大小,形状和环境,统一考虑施工退路和涂刮顺序。
③第二、三道涂层施工:在第一道涂层表干固化后,再在其表面刮涂第二、三道涂层。为了确保防水工程质量,涂刮的方向必须与上一道的涂刮方向垂直。重涂时间的间隔,由施工时环境温度和涂膜固化的程度(以手触不粘为准)为确定,见图4、5。
图4涂刷第一道聚氨酯
图5涂刷第二、三道聚氨酯
(2)铺贴TS-16A自粘聚合物改性沥青防水卷材
①节点处理管根部位如雨水管、穿墙管和设备基座等部位需先做密封处理后,再铺贴自粘胶膜附加层;转角部位如阴阳角、平立面转角铺贴附加层;伸缩缝、施工缝等部位铺贴附加层。附加层的水平和垂直面宽度均≥250mm,见图6、7。
图6 阴阳角卷材裁剪
图7 阴阳角卷材附加层铺贴
②整体铺贴TS-16A自粘聚合物改性沥青防水卷材,见图8、9。
图8 卷材防水施工
图9 大面积卷材防水施工
③先确定卷材铺贴顺序和方向,并在基层弹线,然后铺贴卷材。铺贴自粘防水胶膜时,先揭下隔离纸,将有粘性的一面沿基准线铺贴,随揭隔离纸随即滚压卷材的表面并挤出空气,以确保初始粘结强度。卷材纵向搭接缝要顺直,搭接缝宽度80mm-100mm,用滚筒用力压实,确保防水卷材之间粘接牢固。
④修补:自粘防水胶膜出现破损或鼓泡时,应将破损部分清洁干净后,用大于破损部位边缘100 mm的胶膜修补压实封口。
⑤胶膜在立面无凹槽收口时,应用1mm厚金属压条固定,再将金属压条上口和射钉枪钉固密封;
⑥整体检查验收,见图10。
图10 卷材防水层检查验收
(3)铺贴TS三元乙丙防水卷材
①清理基面,复杂部位、阴阳角、排水口、管子根等部位周围是最容易发生渗漏的部位,在铺贴卷材前用聚氨酯涂膜材料或自粘密封胶带作增强处理。
②清扫上一道卷材表面的灰尘等,弹线定位、布置第二道卷材的铺贴方向和铺贴顺序,
③铺贴防水卷材,不要打开整卷卷材,把开始端卷材向前展开500mm左右,撕剥开始端隔离纸,把卷材定位线铺贴,用手压实。开始端的卷材固定后,继续缓缓撕剥隔离纸,沿定位线向前滚铺卷材,每铺完一幅卷材后,即从开始端起可用长柄滚刷彻底排除卷材下面的空气,再用大压辊将卷材压实平整,确保其粘结牢固。
④铺贴卷材,不允许拉伸卷材也不得产生皱折,并及时排除卷材下面的空气,辊压粘贴牢固,卷材搭接宽度为80-100mm。
⑤卷材搭接缝的粘结:卷材铺好压实后,应将搭接部位的结合面清除干净,在搭接部位每隔1米左右涂刷少许基层胶粘剂,将接头部位的卷材翻开临时粘结固定,再用与卷材配套的接缝专用胶粘剂。用毛刷在接缝粘合面上分别涂刷均匀,不露底,不堆积,涂胶量一般为0.04Kg/M2,涂胶20分钟左右,以指触基本不粘手后,用手一边压合一边驱除空气,粘合后再用压辊滚压一遍,粘结牢固不翘边不起鼓。
⑥涂刷密封胶:待屋面防水卷材全部铺贴完毕后,对卷材铺贴状况进行全面检查,是否粘合牢固,有无翘边、起鼓现象。然后将局部搭接缝处用毛刷清扫干净尘土,杂物少许涂刷一遍密封胶,见图11、12。
图11 TS三元乙丙防水卷材接缝密封处理A
图12 TS三元乙丙防水卷材接缝密封处理
(4)蓄水检验
蓄水深度应不小于20mm,蓄水高度一般为30-40mm,蓄水时间不得低于24小时,移步楼下,观察楼下楼顶有无漏水现象,无漏水现象视为合格,见图13、14。
图13 蓄水检验A
图14 蓄水试验B
(5)屋面整体隔热层施工:
①定位划线,布置施工顺序;
②按顺序整体铺设50mm厚挤塑板,见图15、16。
图15 铺设挤塑板隔热板
图16 挤塑板隔热板层
(6)浇捣细石混凝土保护层。
三、施工特点
(一)核岛施工必须进行严格施工、安全培训,经考试合格,取得核电站施工资格证后,才能进场施工,要求施工人员依规操作。
(二)从基面整理开始到防水层结构施工,保证复合满粘,形成结构复合的防水层;
(三)TS-3B单组份聚氨酯防水涂料、TS-16A自粘聚合物改性沥青防水卷材、TS三元乙丙防水卷材有极好的粘结效果可形成复合防水层。
(四)TS-3B单组份聚氨酯防水涂料与基面粘结形成皮肤式防水层,杜绝了窜水情况发生。
(五)全部为冷施工,不受气候影响。
(六)TS-3B单组分聚氨酯防水涂料对结构变形适应性强,本身具有优越的延伸、粘结性,可很好的使用结构变形,不会因结构变形而导致防水层破损。尤其与卷材一起形成复合防水层时,由于TS-3B单组份聚氨酯涂料吸收了全部的变形应力,卷材不受任何力的作用,确保了核岛整体防水层长期保持完整性。
阳江核电5、6号机组核岛及核岛BOP厂房为一级防水,经采用第一道采用TS-3B单组分聚氨酯防水涂料,第二道采用TS-16A双面自粘聚合物改性沥青防水卷材、第三道采用TS三元乙丙防水卷材施工后,经甲方组织专家进行验收,符合国家规范标准,达到核岛建设的要求。
聚氨酯防水涂料与卷材复合型防水层对于混凝土建筑可以到密封式防水,对防水部位整体密封,阳江核电防水实现了大面积整体和细部节点密封。阳江核电5、6号机组核岛及核岛BOP厂房防水施工,体现了台实产品和零渗漏的施工技术质量过硬,为今后的核电建设中解决防水问题提供了良好的示范和引领。