Это инновационное решение, инициатором которого был генеральный директор УК «УЭС» В.Б.Суруда, позволило выполнить монтаж реактора атомной станции примерно на год раньше. Таким образом, на момент возведения конструкций свода под ним располагался реактор атомной станции, что делало эту работу особо ответственной и рискованной. Свод реакторного отделения представляет собой прямоугольник в плане, размерами 42х66 м, выполненный в виде монолитного железобетонного свода цилиндрической формы пролетом 42 м.
Высота оболочки составляет 9,4 м, толщина конструкции вместе с нижней несъемной опалубкой – 814 мм. Для обеспечения возможности вести работы по возведению свода при наличии под ним оборудования, ООО «ПБ«Техно-Парк» выполнило проект несъёмной стальной опалубки. Нижняя несъемная стальная опалубка состоит из профлиста H114-750-1, уложенного по стальным аркам сплошного сечения; арки крепятся с шагом 3 м к закладным деталям, заранее установленным в бортовые балки свода. Расход арматурной стали в конструкции свода составляет в среднем 240 кг на 1 м3 бетона. Армирование свода в поперечном направлении выполнено пространственными каркасами из вальцованной по радиусу продольной арматуры и поперечной в виде сварных сеток.
В продольном направлении армирование выполнено отдельными стержнями. Стыковка всей рабочей арматуры d40 А500 С выполнялась равнопрочным механическим винтовым соединением с применением муфт с цилиндрической резьбой производства фирмы Ancon, а также ванно-шовной сваркой, тип С15-Рс по ГОСТ 14098-91.
Количество стыков – 10200 штук. Каждый стык арматуры был замаркирован и принят по акту на скрытые работы. Материал сводабетон БСГ по ГОСТ 26633-91 класса В50 по прочности на сжатие, марки F50 по морозостойкости, W6 по водонепроницаемости, с расплывом конуса 65 см. Для обеспечения термической трещиностойкости, то есть снижения вероятности образования термических трещин, связанных с экзотермией бетона и неравномерным саморазогреваниемостыванием конструкции сложной конфигурации и учитывая густое армирование, был применен самоуплотняющийся бетон с минимальной экзотермией и компенсированной усадкой.
Состав бетонной смеси подбирался с минимизированным для расчетного класса бетона по прочности расходом цемента (350 кг/м3) и необходимым количеством модификатора «Эмбэлит», рассчитанным с учетом обеспечения компенсации усадочных напряжений, достижения необходимых пластифицирующих, стабилизирующих и водоудерживающих свойств, улучшения перекачиваемости и стабильности консистенции бетонной смеси во времени.
Для придания формы покрытию была запроектирована верхняя формообразующая опалубка из щитов индивидуального изготовления с размером в плане 1х2 м. Геометрические размеры и раскладка щитов опалубки выбраны с учетом конфигурации кровельных щитов свода. В каждом щите опалубки имелся лючок для подачи, вибрирования и контроля за уложенной бетонной смесью.
Крепление щитов выполнено к нижней арматуре свода с помощью натяжных крючков с несущей способностью до 7 т. Свод реакторного отделения был разделен в плане на три захватки бетонирования. Первая и вторая захватка располагались с краев свода, их длина составляла около 21 метра.
Третья захватка располагалась по центру и была замыкающей, ее длина составляла 24 метра. Бетонирование свода в пределах захватки выполнялось непрерывно, то есть без образования рабочих швов. Захватки бетонирования были разбиты по высоте на ярусы высотой 2-3 м, при этом последний слой каждого яруса бетонировался с добавкой кремнийорганической эмульсии КЭ, замедляющей схватывание бетонной смеси). Это было сделано для снижения гидростатическое давление от бетонной смеси на опалубку.
Бетонирование каждого следующего яруса начиналось после набора бетоном нижележащего яруса (за исключением слоя с КЭ) прочности 7 МПа, достаточной для восприятия давления от укладываемой бетонной смеси.
Для ускорения подъема температур забетонированного яруса и соответственно набора прочности бетона, а также обеспечения скорости остывания конструкции в пределах регламентированных 5о C/сутки были применение комплексные меры, состоящих из: электропрогрева бетона методом греющего провода с шагом установки 100-200 мм; метода «термоса» с использованием пенополистирольных плит, геотекстиля «Дорнит» и полиэтиленовой пленки; местного прогрева поверхности опалубки тепловыми пушками.
27 сентября стартовало бетонирование первой захватки свода объемом 756 м3. Захватка была разбита на 4 яруса бетонирования. Укладка бетонной смеси в первые 3 яруса высотой 2 м выполнялась башенными кранами марки Potain с темпом 4-5 м3/час. Бетонирование заключительного четвертого яруса высотой 3,4 м было выполнено темпом 15 м3/час следующим образом: с нулевой отметки на отметку +45 м бетонная смесь доставлялась автобетононасосом, по 45-й отметке перекачивалась с помощью стационарного бетононасоса и бетоноводных труб в бетонораздаточные стрелы Putzmeister MX32-T и Sany HG32-C, которые выполняли укладку бетона в конструкцию свода. Продолжительность бетонирования первой захватки 84 часа. В период бетонирования свода реакторного отделения и набора бетоном прочности был организован мониторинг напряженно-деформированного состояния конструкций несущих арок с непрерывной фиксацией прогибов и напряжений.
Работы были выполнены сотрудниками Строительного института УрФУ. Так же, в ходе работ, ООО «СИТИС» вело температурный мониторинг бетона, мониторинг напряжений в бетоне и арматуре при разогреве-остывании бетона и при усадке, мониторинг усилий в стяжных винтах опалубки для контроля давления бетонной смеси на опалубку в процессе бетонирования. Все данные мониторинга выводились на экраны мониторов, расположенные непосредственно на строительной площадке.
Данные поступали в режиме on-line, что позволяло принимать оперативные решения по ходу бетонирования, например, о включении или выключении электропрогрева, о регулировке температуры укладываемой бетонной смеси, об ускорении или замедлении темпа бетонирования, вести контроль за симметричностью нагружения несущих арок свода. Выполнение данных работ позволило контролировать нагрузки на опалубку, скорость набора бетоном прочности и обеспечить требуемый температурный режим твердения. На основании анализа данных мониторинга (деформаций несущих арок опалубки, давления на щиты формообразующей опалубки, графиков роста температуры и прочности уложенного бетона), полученных по результатам бетонирования первой захватки свода было принято решение увеличить высоту яруса бетонирования для следующих захваток свода с двух до трех метров, и укладку смеси производить бетонораздаточными стрелами, так как фактические значения деформаций несущих арок опалубки и давления на щиты формообразующей опалубки оказались меньше значений, предполагаемых расчетом.
В период с 1 по 7 октября был произведен демонтаж щитов опалубки с первой захватки, одновременно с устройством временной кровли на ней, и их монтаж на вторую захватку. Восьмого октября стартовало бетонирование второй захватки свода объемом 762 м3. Бетонирование велось темпом 15 м3/час, его продолжительность составила 52 часа. Анализ данных мониторинга, полученных по результатам бетонирования второй захватки, подтвердил правильность принятых решений. В период с 12 по 16 октября был произведен демонтаж щитов опалубки со второй захватки, одновременно с устройством временной кровли на ней, и их монтаж на третью захватку.
17 октября стартовало бетонирование третьей захватки свода объемом 872 м3. Бетонирование выполнялось темпом 15 м3/час, его продолжительность составила 54 часа. Таким образом, при сооружении свода реакторного отделения, УК «УЭС» выполнила изготовление и монтаж металлоконструкций свода общей массой более 620 т, монтаж арматуры свода массой 993 т, выполнила бетонирование свода реакторного отделения общим объемом 2390 м3 бетона.
Сооружение свода над реакторным отделением в основном завершило строительные работы. Сейчас идет подготовка атомного реактора к физическому пуску.
Александр Бамбулевич, заместитель начальника технологического отдела УК «УЭС», Олег Ушаков, главный конструктор технологического отдела УК «УЭС», Максим Маркелов, ведущий инженер технологического отдела УК «УЭС».
ООО "УПРАВЛЯЮЩАЯ КОМПАНИЯ "Урал энергострой-"
