Совместная работа с научными, проектными и строительными организациями на протяжении двадцати пяти лет позволила создать современные отечественные технологии строительства предварительно напряженных железобетонных конструкций.
С 2008 года, сотрудничая с АО «Концерн Росэнергоатом» и АО «Атомэнергопроект», ООО «СТС» провело ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, в рамках которых была разработана российская система преднапряжения защитных оболочек для реакторных зданий, построенных по проектам АЭС-2006 и ВВЭР-ТОИ. Для реализации данной работы специалистами ООО «СТС» были спроектированы и построены испытательные стенды:
- силовой стенд, предназначенный для проведения прочностных испытаний с возможностью нагружения различных систем преднапряжения до 2500 тс. На нем проводятся испытания конструк- тивных решений анкерных устройств и клиновых зажимов;
- полномасштабный стенд, предназначенный для проведения технологических испытаний. Конструкция стенда выполнена с учетом всех особенностей внутренней защитной оболочки (далее – ВЗО) реакторного здания проектов АЭС-2006 и ВВЭР-ТОИ. На этом стенде проводятся испытания и отработка технологических процессов монтажа систем преднапряжения защитных оболочек (далее – СПЗО), в том числе:
– отработаны наиболее рациональные способы монтажа опорных стаканов, аналообразователей и технологии их соединения;
– отработаны различные схемы монтажа арматурных канатов;
– подобран состав инъекционного раствора и отработана технология заполнения каналообразователя раствором (стенд предусматривает возможность отработки технологии инъектирования на арматурном пучке с наиболее сложной траекторией – в обход транспортного шлюза);
– отработана технология натяжения арматурных пучков и измерения остаточного усилия с помощью домкрата ДИУ-55 (тип Lift-Off);
– подтверждена ремонтопригодность системы.
Опыт, накопленный ООО «СТС» при выполнении работ на объектах в различных отраслях строительства, а также полученный в ходе выполнения НИОКР, позволил успешно изготовить, поставить, смонтировать и сдать заказчику СПЗО реакторного здания энергоблока №1 Нововоронежской АЭС-2.
Технология выполнения работ по монтажу СПЗО, предложенная специалистами ООО «СТС» при сооружении энергоблока №1 НВО АЭС-2, позволила значительно сократить сроки возведения реакторного здания.
Монтаж горизонтальных арматурных пучков осуществлялся параллельно с армированием яруса ВЗО. Таким образом на момент окончания бетонирования конструкции горизонтальные арматурные канаты были установлены в тело каналообразователя. Монтаж вертикальных арматурных пучков осуществлялся после бетонирования через кольцевой коридор, расположенный на отметке – 5,400. Технология ООО «СТС» предполагала заблаговременное формирование арматурных пучков в цехе навивки с последующим монтажом их на строительной площадке. Данная технология позволила выполнить монтаж вертикальных арматурных пучков (общая масса более 750 тонн) всего за 60 дней, а предварительно проведенные испытания на полномасштабном стенде позволили осуществить монтаж пучков с высоким качеством, не повреждая их защитную оболочку.
Следующим этапом монтажа СПЗО являлось заполнение каналообразователей с установленными арматурными канатами специальным цементным раствором – инъектирование. Инъектирование – одна из важнейших технологических операций монтажа СПЗО, от правильного выполнения которой в значительной степени зависит долговечность сооружения. В процессе исследовательских работ был подобран состав инъекционного раствора, обеспечивающий высокую степень прокачиваемости раствора, позволяющий полностью заполнять все узкие места формы каналообразователя с уложенными арматурными канатами. Использование специальной добавки позволило добиться безусадочности раствора, к тому же высокая текучесть раствора была получена при довольно низком водоцементном отношении (в/ц=0,34), благодаря чему инъекционный раствор обладает высокой плотностью, водонепроницаемостью и, соответственно, высокой прочностью. Отработанная на полномасштабном стенде технология производства работ по инъектированию, а также эффективная организация технологического процесса производства работ позволили выполнить работы по инъектированию СПЗО за 50 дней, при этом для приготовления 570м3 инъекционного раствора было использовано более 870 тонн цемента и 53 тонны добавки.
Завершающим и наиболее ответственным этапом монтажа СПЗО является натяжение арматурных пучков. Контроль напряженно-деформированного состояния (далее – НДС) ВЗО в процессе ее обжатия осуществлялся по показаниям 297 струнных измерительных преобразователей (далее – СИП), установленных в тело железобетонной конструкции на этапе ее возведения. Параллельно выполнялся визуальный контроль внешней поверхности защитной оболочки на предмет образования (раскрытия) трещин. На 8 контрольных пучках были установлены датчики силы, определяющие усилие натяжения арматурных канатов. Каждый из 128 пучков впоследствии был натянут на проектное усилие, равное 11,4 МН (порядка 1162 тс). Для визуального контроля и контроля НДС защитной оболочки натяжение всех арматурных пучков было разделено на этапы. На первых этапах натяжения специалистами ООО «СТС» были подтверждены проектные коэффициенты трения арматурных канатов по длине и углу поворота, которые составили 0,001 м-1 и 0,05 рад-1 соответственно. Используя восемь гидравлических домкратов и организовав четыре поста натяжения, ООО «СТС» завершило работы по обжатию ВЗО за 35 дней.
После окончания работ по монтажу СПЗО были проведены комплексные испытания ВЗО на прочность и герметичность. В период преднапряжения измеренные с помощью СИП сжимающие напряжения в стержневой арматуре и деформации бетона оказались больше величины прира- щений растягивающих напряжений в стержневой арматуре, растягивающих деформаций бетона и перемещений стенок ВЗО, измеренных в период испытаний давлением 0,46 МПа. В свою очередь это подтверждает запас уровня преднапряжения ВЗО. Средние величины измеренных приращений контролируемых параметров НДС от испытательного давления 0,46 МПа, превышающих величину погрешности измерения, соответствуют расчётным с разницей до + 20%. После сброса внутреннего избыточного давления в герметичном ограждении до нуля, величина приращений вернулась к нулю, что подтверждает упругую работу СПЗО.
Таким образом, ООО «СТС» приняло непосредственное участие в реализации проекта сооружения головного блока нового поколения, первого в России и первого в мире блока поколения «3+», выполнив весь комплекс работ по конструированию, испытанию, поставке, монтажу и сдаче заказчику российской системы преднапряжения защитной оболочки энергоблока №1 Нововоронежской АЭС-2.
В настоящее время специалисты ООО «СТС» подошли к завершающему этапу монтажа СПЗО на энергоблоке №2 НВО АЭС-2. На начало 2017 года запланированы работы по обжатию ВЗО.
