台山核电厂廊道土建施工管理的经验反馈
赵葳李龙洪君
台山核电合营有限公司广东省台山市赤溪镇台山核电现场办公室 529228
Management experience feedbacks for civil construction of galleries in Taishan
Nuclear Power Plant
Zhao Wei, Li Long, Hong Jun
Taishan Nuclear Power Joint Venture Co.,Ltd. TSNP Project Site Office, Chixi Town, Taishan City,
Guangdong Province 529228
Abstract: The phase one project of Taishan Nuclear Power Plant is built with a third generation EPR nuclear power technology. We have encountered some challenges and got some management experience during excavation, structure construction and backfilling. These challenges brought a certain affection on all aspects of progress, quality, safety and investment of project, which is worth summarizing and sharing. In this paper, based on typical actual construction examples, we summarized important experience feedbacks in all stage of gallery construction, and made some proposals for improvement, which provides an important reference for construction management of underground galleries in subsequent nuclear power plant project.
Keywords: Nuclear power, plant, gallery, construction management, experience feedback.
摘要：台山核电厂一期工程采用EPR三代核电技术
建设。
在全场廊道负挖、结构施工和回填等土建施
工管理阶段，我们遇到了一些值得总结的施工管理
经验和教训，这些经验教训对工程进度、质量、安
全和投资等各个方面均产生了一定影响。
本文结合实际施工的典型事例，对廊道土建施工管理各阶段重要的经验反馈进行了总结，并提出了部分改进建议，从而为后续核电厂地下廊道施工管理提供了重要借鉴。
关键词：核电厂；廊道；施工管理；经验反馈
1 概述
台山核电厂一期工程引进法国AREVA 公司的第三代EPR核电技术，一期工程建设2台核电机组，单机容量175万千瓦，是目前世界上单机装机容量最大的核电机组。
1.1 廊道概况
台山核电厂一期工程廊道数量众多，共布置有18类廊道（详见表1），分别分布于核岛、常规岛及BOP辅助构筑物范围的各个地下区域。
除部分廊道竖井外，全厂廊道相对标高均在0m以下，廊道结构最低相对标高为-32.5m，最高相对标高为-0.1m，全厂廊道均采用现浇钢筋混凝土结构。
表1 台山核电厂一期工程廊道一览表
序号 代码
廊道名称
1
HGA/B/C/D
连接柴油机厂房和安全厂房的廊道
2 HGE/S/V/W 连接核岛各厂房的电气管廊 3
HGF/G/H/I
连接SEC 泵房和安全厂房的重要厂用水廊道
4 HGL 普通电气管廊
5 HGM 机械管廊
6 HGO 循环水取排水管廊
7 HGP/R 辅助冷却水取排水管廊
8 HGQ 废液输送廊道
9 HGU 专设重要冷却水廊道
10
HHA/B/C/D
安全厂房电气分区至常规岛电气厂房的管廊
11
HHE/F
常规岛电气厂房至辅助变压器管廊
12
HHG/H
常规岛电气厂房至厂用变压器管廊
13
HHI/J/K/N
连接SEC 泵房和循环水泵房的重要厂用水取水廊道
14 HHL 220kV 电气管廊 15 HHM 500kV 电气管廊 16 HHQ/R/S/T 消防廊道
17
HHU/X/Y/Z
连接HGF/G/H/I 至循环水泵房的廊道
18
HCO
重要厂用水排水沟
1.2 廊道施工特点及难点
1）廊道数量多、分布广、平面和立面布置复杂，廊道自身施工组织难度大。
台山核电厂廊道分布全厂，数量众多，其中位于核岛安全厂房与常规岛汽机厂房之间的区域（以下简称“220kV 廊道带”），以及位于汽机厂房与泵房之间的区域（以下简称“500kV 廊道带”）廊道布置尤为复杂，这些廊道不仅平面布置相互交错，立面布置也层次复杂，其中220kV 廊道带在不同标高上分别布置有HGM/L 机械廊道、HHS/T 消防廊道、HHA/B/C/D 廊道、HGF/G/H/I 重要厂用水廊道和HHL 220kV 电气廊道等五条廊道，500KV 廊道带在不同标高上布置有
HGU 专设重要冷却水廊道、HGO 循环水取排水管廊、HGM 机械管廊、HGF/G/H/I 重要厂用水廊道、HHU/X/Y/Z 廊道、HGP/R 辅助循环水廊道和HHM 500kv 电气廊道等七条廊道。
各廊道与相邻构筑物之间，以及廊道与廊道之间接口较多，施工组织难度大。
图1 台山核电厂一期工程廊道平面布置示意图
2）廊道与相邻厂房和构筑物之间，以及廊道与廊道之间接口较多，廊道施工组织需结合廊道周边厂房和构筑物施工等统筹考虑。
从施工组织角度来看，廊道土建结构施工的目的、作用和特点主要有以下几点：
① 廊道土建结构施工需满足廊道内相关系统安装调试进度需要。
如HHM 廊道土建施工影响到500kV 电源可用，HHL 廊道土建施工直接关系到220kV 电源可用，HGF/G/H/I 廊道土建施工直接关系到核岛流体系统调试，HGM 廊道土建施工关系到全场各厂房的水、电和气体供应等。
② 廊道施工需为与之接口和相邻的厂房及构筑物施工服务。
廊道工艺功能的实现离不开相关厂房和地下管网，在土建施工阶段，廊道的施工组织安排很多时候是围绕相关厂房的施工开展的，也就是说在廊道施工组织时，需要统筹考虑廊道与其周边厂房的施工逻辑关系，确定合理的结构完工时间和回填时间。
3）廊道施工和周边回填与重件运输道路及大件吊装设备站位场地之间的关系
地下廊道位于正式或者非正式重件道路下方，不仅要满足自身结构安全和耐久性等要求，还要满足施工阶段和电厂运行维修阶段的重件（大型设备和材料等）运输承载力要求以及施工阶段大件吊装站位场地承
载力要求，设计单位在设计廊道结构设计时需考虑这些问题的影响。
正是由于上述特点与难点，台山核电厂一期工程廊道土建设计和施工过程中，出现了一些典型事例，对核电厂的进度、质量、安全和投资控制等各方面产生了一定影响，值得总结并形成经验反馈。
2 廊道土建施工管理经验反馈
台山核电厂一期工程廊道土建施工各个阶段，都出现了一些值得总结的经验反馈，下面按廊道土建施工的不同阶段并结合一些典型事例进行分析和总结。
2.1 廊道负挖阶段
2.1.1 负挖经验反馈：负挖欠挖
1）事例描述
台山核电厂一期工程中的HHS/T消防廊道结构图纸宣布可用的时间为2010年9月17日，此时台山一期负挖工程已经结束一年左右，由于结构图纸与原负挖图出现矛盾，导致HHS/T消防廊道局部区域开挖不到位。
其中ST15、16两段廊道结构底面设计标高大大低于原设计负挖标高，而且经地勘判定欠挖区域的岩石为特坚石，无法直接挖除，需要爆破开挖的方量约4000m³。
此处欠挖区域直接影响到HG重要厂用水廊道37段、HGM机械廊道N3-6段、消防廊道ST-14段等廊道施工，同时制约到核岛HDC应急柴油发电机厂房的施工。
图2 消防廊道ST15、16段负挖欠挖区域及周边结
构平面示意图
图3 消防廊道ST15、16段廊道区域爆破前地貌
后经研究，初步确定了三种处理方案：①常规爆破；②静态爆破；③修改设计。
经过仔细分析，由于该区域廊道与周围其他构筑物存在9个接口，且接口处于不同标高位置，现场大部分接口的构筑物已经施工完成，方案③修改设计很难实施。
另外，欠挖岩石距已完成结构施工的HGM廊道非常接近，距离最小处不足1m，且距离较近的1号机核岛部分精密仪表已安装就位，考虑到常规爆破产生的震动和飞石对已完成的构筑物结构不利，最终确定了静态爆破的施工方式，后经近4个月才全部处理完成。
2）对进度、质量、安全和投资等方面影响
由于担心常规爆破对现场已施工结构的影响，最后确定的方案为静态爆破，而静态爆破施工速度远低于常规爆破，现场实际处理时间近4个月，直接导致了消防廊道及其周边结构施工进度的延误。
现场进行负挖处理时周边的结构已经施工完成，且欠挖的位置为特坚石，现场如直接进行常规爆破处理，对已施工的结构和已安装的设备都会产生一定质量和安全风险。
3）经验反馈
此廊道部位欠挖不是台山核电厂一期唯一的廊道部位石方欠挖部位，从这些欠挖事件可以得出以下经验反馈：
鉴于廊道部位石方欠挖部位多为狭窄区域，后续处理施工难度较大，设计单位在进行现场总图和负挖图设计时，需要尽量避免出现局部负挖设计遗漏的情况，如确因工艺设计未固化等原因导致的设计信息不明
确，应及时告知现场施工和施工管理单位，以便及时做好施工组织安排。
施工单位于2010年9月收到结构图纸后，未能及时进行结构图审核并发现现场负挖与结构图不符，导致8个月后准备廊道结构施工时才发现此问题。
因此施工单位收到图纸以后应该及时进行相关图纸的审图工作，特别是廊道接口部位的设计信息核对，以尽早发现此类欠挖问题，并协同建设单位和设计单位提早研究解决。
建设单位在施工管理的过程中应该督促设计单位尽早出版各构筑物结构图纸，并在出版相关图纸后及时组织图纸审核，并在发现类似问题后积极协调施工单位与设计单位采取应对措施。
2.2 廊道结构施工阶段
2.2.1 结构经验反馈一：廊道加固
1）事例描述
2011年7月份开始，随着现场安装工作的开展，安装施工单位提出了重件运输道路和大型吊装设备吊装场地的需求。
但由于前期设计未能充分考虑重件运输和设备吊装时产生的荷载，导致重件运输道路和大型设备吊装场地下已经施工完成的部分廊道将不能满足重件运输和大型设备吊装的荷载要求。
为解决这个矛盾，建设单位首先通过委托设计单位对全厂重件道路和大件吊装设备站位下的廊道受力进行全面核算，并针对不满足荷载要求的廊道，主要从以下三个方面考虑解决方法：①重件运输单位采取临时减载措施，如铺路基箱、改变重件运输车辆规格以降低廊道上部荷载等施工措施；②廊道内部采取临时支撑等施工措施；③外部永久加固等设计措施，即通过增加新的构筑物（如桥梁）对不满足受力要求的廊道进行保护。
以上方法中，方法②内部支撑相对易于实施，但是一旦加固后廊道内无法进行安装工作，对廊道内的安装施工进度产生严重制约。
方法③外部加固需要设计新增构筑物，实施工期长，增加投资，且需要占用地面场地，优点是不影响廊道内的安装工作，且可满足后续电厂运行维修阶段的重件运输需要。
现场实际主要通过优化运输设备和对廊道内部进行临时支撑等施工措施保证了现场安装需求，但也付出了额外的工期延误和投资代价。
2）对进度、质量、安全和投资等方面影响
现场主要通过重件运输单位采取临时减载措施和廊道内部采取临时支撑的措施进行处理，且主要采取了廊道内部临时支撑措施。
根据前面分析，这些措施对安装进度以及投资控制等都产生了不利影响，而且对于电站运行维修时的重件运输问题仍然是后续需要关注的问题。
3）经验反馈
台山核电厂一期廊道结构荷载与重件运输和设备站位场地所需荷载的矛盾在现场普遍存在，除了台山核电厂地下廊道分布广，数量多等客观原因之外，与参建各方在前期准备阶段未对廊道是否需进行加强设计的关注度不够也有较大关系。
廊道是否需要结构加强设计，需建设单位、设计单位、设备制造单位和施工单位一起在工程前期进行以下综合分析：①需从施工阶段和电站运行阶段两方面来分析廊道进行结构加强设计的必要性；②需从施工阶段和电站运行阶段是否有条件采取临时措施来分析廊道进行结构加强设计的必要性；③加强廊道承载力满足施工和运行期间需求主要有以下两种技术方式，即廊道采取结构加强设计与采取临时施工措施，具体采取何种方式需进行相关的技术经济合理性比较分析。
但无论如何分析，廊道结构加强设计的问题应该在工程建设早期的土建设计阶段就要充分考虑，尽量避免出现结构施工完成以后再进行非预先计划情况下的临时或永久加固情况的出现。
这就需要：①设计单位在总体设计时，合理布置廊道与重件道路的交叉关系，对重件道路下的廊道充分考虑道路运输荷载；②要求建设单位和施工单位尽早确定重件运输与大件吊装方案，在土建设计阶段就反馈到设计单位以便核算廊
道承载力并确定是否进行廊道加强设计；③若因现场条件变化导致未进行加强设计的廊道需承受额外荷载时，应在重件运输和吊装前仔细核算相关廊道的承载力，采用相关措施及时加固，保证廊道结构安全。
2.2.2 结构经验反馈二：廊道碰撞
1）事例描述
2012年7月，现场发现2号机组HG重要厂用水廊道结构与HGM机械廊道结构相碰，此时碰撞部位的HGM机械廊道结构已经施工完成，HG重要厂用水廊道结构尚未施工。
碰撞的廊道涉及两家设计单位，最终经多次讨论分析，确定了破除HGM机械廊道部分墙体以避开HG重要厂用水廊道的方案，最终在2013年1月该碰撞问题得以解决。
2）对进度、质量、安全和投资等方面影响
廊道碰撞问题的设计修改不仅仅涉及到土建结构的修改，还涉及到廊道内管道和电缆布置等安装图纸的修改，因此一旦发现问题，修改时间一般不会短。
从现场施工的角度，施工单位无法自行解决廊道碰撞问题，只能等待设计单位出版新的图纸并重新安排施工，等待期间现场施工一直处于停滞的状态，对现场施工进度造成影响。
出现廊道碰撞问题时，如要对已经施工的廊道进行修改，则涉及对廊道结构的破除和重新施工，从而增加施工投资。
3）经验反馈
由于台山核电厂地下廊道众多，廊道与廊道结构碰撞，廊道与相邻构筑物的碰撞问题也较为普遍，从以上分析可知，要避免碰撞问题，需从以下方面采取措施：
设计单位应加强各构筑物总体设计的碰撞检查，这是防止廊道碰撞的根本措施。
施工单位在收到图纸之后，施工单位需要重视各廊道间接口的图纸检查，对不同设计单位设计的廊道间的接口应格外注意图纸审核。
建设单位应做好设计单位和施工单位的接口协调工作，对现场发现的廊道碰撞问题，积极组织相关单位研究处理方案，尽量缩小其对现场进度的影响。
2.2.3 结构经验反馈三：廊道模块化施工
1）事例描述
台山核电厂一期工程HGO循环水取排水廊道布置于常规岛和泵房区域，该廊道采用现浇结构，工程量大，结构形式复杂，多处形状不规则，且存在上下交错布置，施工难度较大，工期较长。
现场实际施工过程中，施工单位对某些结构相对简单的HGO廊道段（A8、A9、A10、A11段）采取了整段一次浇筑的新工艺，但受制于廊道结构复杂等原因难以大面积推广。
图4 台山核电厂HGO循环水廊道平面布置图
图5 台山核电厂HGO循环水廊道现场施工照片
国外某同类型核电项目的循环水廊道采用将预制好的预应力钢筒混凝土管运至现场进行拼接的设计和施工方式，如图6。
在现场吊装条件等具备的情况下，预制构件可以实现模块化施工，提高现场施工效率，有效缩短工期。
这些值得后续类似核电厂研究分析之后考虑是否借鉴。
图6 国外某核电项目循环水廊道现场施工照片
2）对进度、质量、安全和投资等方面影响
模块化施工已经成为一种发展趋势，廊道采用预制构件模块化施工，在质量控制方面会相对比较稳定，施工进度上也可大大节约工期，特别适用于现场施工难度大、工期长且工程量较大廊道施工。
3）经验反馈
不仅是HGO循环水廊道可以考虑进行模块化施工的研究和分析，在结构相对简单，标高相对较高便于现场吊装的其它廊道结构也可以思考模块化施工的可行性，如220KV电气廊道等。
另外，对于台山核电厂所有廊道均采用现浇钢筋混凝土结构型式而言，模块化施工难度相对较大，因此需思考在满足廊道受力、防腐和耐久性等安全性前提条件下，从有利于模块化施工的角度，采取更好的材料和结构型式代替钢筋混凝土结构的可能性。
但不论采取何种模块化施工方案，需特别注意模块结合部位的施工技术和质量等，并最终需要核电厂参建各方（建设单位、设备制造单位、设计单位和施工单位）共同研究分析，以避免采用模块化施工后对核电厂运行产生不利影响。
2.3 廊道周边回填阶段
2.3.1 回填经验反馈一：廊道外接管道对回填的影响
1）事例描述
从施工角度看，廊道周边回填不仅仅对廊道自身有重要意义，更重要在于回填后形成施工场地为廊道周边的其它重要构筑物等提供施工场地。
廊道周边回填的前提不仅仅是廊道结构施工完成，还需要注意与地下管网施工相互匹配。
很多廊道设置有排污排水系统，廊道结构上存在大量的外接套管，正常施工逻辑为在套管安装完成之后方能进行回填，但由于廊道工艺设计往往较难早期得到固化，从而导致廊道外接套管的施工图纸一般出版较晚，大量的外接套管施工会制约现场的回填施工，或者对廊道周边先行回填，待外接管道设计图纸可用后再将廊道周边重新开挖进行管道安装。
台山核电厂一期廊道施工过程中，由于较早意识到此问题，提前推动工艺设计提供外接管道设计图纸，避免了大量外接管道影响现场回填施工和后期开挖廊道周边进行管道安装的情况出现。
图7 廊道外接管道示意图
2）对进度、质量、安全和投资等方面影响
廊道外接套管的施工直接制约到现场的回填，如果等待廊道外接套管施工完成再
回填，进度上会产生延误，从而影响现场整体施工进度。
如果廊道外接套管未施工就进行回填，廊道不仅存在漏水的风险，而且后续需要对廊道周边进行二次开挖（有时二次开挖的深度达到10多米深）再施工套管，使施工投资大幅增加的同时，安全质量风险也随之而来。
3）经验反馈
针对廊道外接套管施工影响回填的情况，建设单位和施工单位需根据现场施工进展尽早向相关设计单位提出外接套管设计图纸的出版需求，从而在廊道回填前将外接套管安装完成，留出管道接头与后续管网等进行接口。
设计单位应该根据现场需求尽可能早地固化廊道外接管道工艺设计，出版套管施工图纸。
施工单位根据相关图纸，应仔细梳理廊道结构外接套管的数量和位置，避免在回填前遗漏安装。
2.3.2 回填经验反馈二：廊道周边回填技术要求不统一
1）事例描述
常规岛区域500kV廊道带是整个台山核电厂一期工程中廊道布置最复杂的区域，众多廊道的设计涉及三家设计单位，详见图7。
各设计单位的廊道周边回填标准不统一导致现场回填操作非常困难。
后经建设单位、施工单位与设计单位就每个回填区域进行梳理分析，最终按技术标准最高的回填要求参照执行。
图8 500kV廊道带廊道布置剖面和回填示意图
2）对进度、质量、安全和投资等方面影响
从施工技术角度，同一回填区域回填技术要求过多，直接导致现场回填施工无法进行，进而影响施工进度。
为保证质量，不同回填技术要求的区域均按照最高回填技术要求进行回填，虽保证了质量，但也增加了施工投资。
3）经验反馈
针对回填标准不一致的情况，建议由一家设计单位统一出版区域回填图，明确各标高的回填类型，同时结合厂区开挖的土石方备料挑选合适的材料，由承包商进行回填前试验，将试验合格的类型在厂区内选择一个专门的区域进行备料和筛选，可以较好地实现厂区土石方平衡，降低现场的回填造价。
3 结语
由于是国内首次按EPR三代核电技术建设的核电厂，台山核电厂一期工程涉及多家国内外设计单位，设计接口多，且由于项目前期准备时间较短等客观原因，对于建设单位、设计单位、设备制造单位和施工单位等来讲，在建设过程中必然存在一个熟悉、掌握和积累经验的过程。
台山核电厂一期工程的廊道庞大工程量及复杂布置给现场施工带来了很大挑战的同时，也提供了大量的经验反馈。
从以上分析可以看出，核电厂地下廊道土建施工管理方面遇到的很多问题都与上游设计采购和现场施工组织管理有关，因此后续类似核电项目需在已有经验反馈的基础上，通过参建各方管理能力的不断提升，力争将各种不利因素对现场廊道施工进度、安全、质量和投资控制的影响降至最低，从而保证核电厂工程建设的顺利进行。
作者简介：
赵葳（1976－），男，湖北，本科，高级工程师，核电厂土木工程施工管理。
