江苏核电有限公司 江苏连云港 222002
摘要：田湾核电站总平面设计中都会受到如外部环境、地质条件、扩建因素、运行管理要求等因素的影响和制约，给总平面规划带来一些难题。设计管理者以运行管理和基地发展为中心，在满足标准规范的基础上，通过设计审查及规划，对总平面设计进行规划和引导。解决了软基处理、BOP区域规划、循环冷却水排水路径规划、廊道及围墙规划等总平面规划中出现的疑难问题。最终提供了一份功能分区合理、交通组织流畅，同时有利用运行管理和扩建发展的优质总平面设计文件。
关键词：核电站；总平面设计；软基处理；管廊；围墙；交通组织
1 引言
田湾核电基地厂址位于江苏省连云港市连云区宿城乡，东南濒临黄海，西距连云港市新浦区中心约28km（直线距离，下同），距海州区中心约33km；西北距连云区中心约11km；北距连云港码头约5.2km；东北距高公岛乡约2km。
厂址规划建设八台1000MW级压水反应堆核电机组，统一规划，分期建设。一期工程（1、2号机组）采用俄罗斯WWER－1000/428型压水反应堆核电机组，目前已建成并投入运行。二期工程（3、4号机组）作为田湾核电站扩建工程，以1、2号机组为参考，规划建于1、2号机组西侧。1-4号机组反应堆中心线位于同一条直线上。5～8号机组依次向东布置。
田湾基地每期工程的总平面规划中都会受到厂址条件、已有工程及运行管理要求等因素的影响和制约，给总平面规划带来一些难题。本文通过对田湾基地总平面规划中遇到的若干难点问题所采取的解决方法的分析，希望能给后续工程的总平面规划设计或其它核电厂址总平面规划提供一些解决问题的思路。
2 一期软基问题
田湾一期总平面规划总体来看是成功的，其子项功能分区合理，交通组织流畅。但是一期工程除主厂房外，其余子项均坐落在软基回填区。由于回填开山石的厚度较深、粒径大小不一，因此当时的地基处理主要以打插塑料排水板的方式为主，但是这种做法工序很多，地基承载力有限，作为建筑物的基础质量难以控制，建筑物高度受限且建筑物容易产生沉降裂缝。这造成了一期建筑物层数少，布置分散，土地利用率低。一些对于沉降有严格要求的建、构筑物当时采用了冲孔灌注桩，但这种做法施工工期长，工程量大，投资高。而预应力管桩因其疲劳强度高、承载力高、经济、施工速度快等优点，在一般工业与民用建筑工程中广泛应用。但是目前国内滨海核电厂四通一平时，将开山渣石抛填在海滩上形成回填场地。因抛填石厚度较深、粒径大小不一，大的粒径2m多，这样的场地上预制桩无法穿越，因此一直以来被认为是预制桩使用的禁区。
在面对这个一直困扰着设计人员的软基处理问题时，设计管理处土建团队通过技术攻关，终于研制出一种在厚渣石层抛填场地应用预制管桩的新技术。该技术同时在田湾核电站两个工程中进行了试验和应用，通过具体工程的施工、试验及检测，预制桩施工后的桩身质量、单桩承载力符合设计及规范要求。该技术从根本上解决了软基回填区覆盖抛填石的建构筑物基础问题，避免了主体结构因地基差异沉降出现的裂缝、漏水等质量事故。与传统冲孔灌注桩相比，可节约工程费用60％以上，同时缩短了建设工期，为现场安全文明施工创造了条件。与一期采用的软基处理方式相比，该技术提高了土地利用率，对田湾基地的后期规划具有重大意义。
3 二期规划遇到的难点
3.1 小前池区域规划
田湾二期工程东侧为正在运行的一期工程，西侧为规划的5-8号机组扩建工程，南侧为一期开关站，北侧为一期竣工的正挖边坡。整个用地基本被限制“死”了，因此整个总平面设计难度较大。而其中核岛、常规岛、变压器区的位置基本固定，那么整个规划的难点主要集中在辅助生产区的布置上。
一期的辅助生产区主要集中在机组主厂房北侧，即北BOP区。二期工程虽有部分辅助生产设施利用一期已建设施，但是仍有部分厂房需要新建。二期工程主厂房北侧原规划小前池区域，由于小前池不建，则可用来规划为辅助生产区，形成二期工程的北BOP区。但该区域面积较小，且形状不规则（呈三角形），同时3、4号机组的重要厂用水取水构筑物（T1UPD）布置在其中间位置，剩下的用地规划布置其它厂房难度很大。设计管理处协调设计院，依据厂房功能及建筑外形，在该区域进行多种规划布置。最后形成该区域的总平面规划（附图1），不仅将辅助生产子项紧凑地布置在小前池区域，而且功能分区合理，即东侧布置以运行处管理为主的除盐水厂房、制氯站、辅助锅炉房，西侧布置以维修处管理为主的重要厂用水取水构筑物、常规岛维修用房、废物处理中心。
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该区域的规划中，始终坚持即要将子项布置满足标准、规范要求，又要保持其功能分区合理，子项布置紧凑但不杂乱。小前池区域的规划将土地利用到了极致，将最初规划的难点转变成二期工程总平面规划的亮点。
附图 1
3.2 扩建工程厂区内循环水冷却水排水隧洞布置
二期工程厂区内循环冷却水排水隧洞为从虹吸井到排水口一段。该规划难点主要为闸门井位置的规划。该闸门井为3-6号机组排水隧洞闸门井并兼做盾构出井，3-6号工程一次设计、施工完成。在平面布置上，该闸门井应尽量靠近排水口，以减少闸门井到排水口一段的排水箱涵工程量，因此最好将其靠近南护岸布置。因排水末端工作井要做防渗支护，需要躲开护岸施工石料边缘（勘察及原设计确定），同时其不能影响综合办公楼门前主干道，又要避开一期高压出线塔基和气象铁塔。综合考虑上述各制约因素，通过引导设计单位制作多种布置方案，最终将闸门井位置确定，在满足诸多制约条件的同时，又控制了排水箱涵的工程量。在现有场地条件下，闸门井的最终位置可以认为是最佳选择。在虹吸井与闸门井位置确定后，3、4号机组排水隧洞路线也水到渠成的确定下来。
3-6号机组排水闸门井一次设计、施工完成。因此5、6号机组排水隧洞末端也已确定。5、6号机组虹吸井具体位置虽未确定，但是大体范围已经明确。因此在5、6号机组排水隧道的规划上，重点考虑是隧洞尽量少的穿越综合办公楼北侧的公司发展预留用地。之前设计单位的隧洞路线规划布置是在这块预留用地的中间穿过，这样在今后这块地再规划布置其它建筑物时就极其困难，造成土地资源的浪费。因此，我们自己对5、6号机组排水隧道走线进行规划设计，并形成了初步方案（附图2），使其既满足盾构施工对于转弯半径的要求，又尽可能少的穿越预留用地。
附图2
3.3 二期工程廊道规划
廊道及管线的综合布置应根据总平面布置、廊道及管线性质、管内介质、布置要求和施工维修等因素确定，使廊道、管线布置及廊道、管线与建筑物、构筑物、道路设施之间，在平面与竖向布置上安全、合理、协调。
3、4号机组涉及到的廊道主要由俄方、工程公司、东北院三家设计单位完成，相互之间接口繁多，且由于本期工程用地面积的局限性，造成廊道设计面临诸多难题。主要有廊道间接口问题、人员廊道满足巡检要求、廊道设计是否考虑为一期及后续工程预留接口、主廊道装修等问题。接口问题主要表现在廊道之间存在互相“打架”，不同设计单位廊道标高、方位等接口信息不一致等。人员廊道相关问题主要表现在常规岛之间、核岛之间、常规岛与核岛之间人员廊道不能连通，没有形成闭合环路；主廊道到各机组廊道接口处受管线布置制约，门洞标高不能满足正常巡检要求等。
廊道设计前期需要进行整体统筹规划。但是往往却容易被设计人员和设计管理人员所忽视，尤其是在不同设计单位、不同厂房之间的廊道设计由于存在大量设计接口，很容易出问题。而且这些问题如果在方案设计阶段没有得到重视和关注，待施工图设计阶段就很难再调整，对后期施工、安装和使用造成很大影响。3、4机组廊道设计前期得到有效重视，在方案设计阶段进行多次审查、调整。上述问题在设计初期都出现过，但通过设计管理都得到了有效解决。
3.4 二期工程围墙开门设计
为使3、4号机组总平面规划与整个基地规划相融合，方便与一期工程及后续工程在生产运行上的联系。3、4号机组围墙在开门的设计规划上进行了充分考虑。在满足实体保卫要求的基础上，根据生产运行管理要求及经验，对整个机组围墙开门进行设置。
附图3
3、4号机组部分BOP厂房利用一期北BOP设施，因此为便于与一期北BOP的联系，缩短到一期北BOP距离及现场响应时间，3、4号机组在双围墙设计时考虑在2、3号机组之间的北侧双围墙处设置一处开门（W6UYF）。同时作为3、4号机组主入口，双围墙设置一处南门（W3UYF）。为便于自备码头一侧的大件运输，及加强3、4号机组与5、6号机组之间的联系，在北侧双围墙设置一处开门（W4UYF/W5UYF）。同时为缩短应急响应时间，便于今后运行管理，在单围墙南侧设置一处开门（W7UYF）。3、4号机组工程围墙通过设置这四处开门，加强与一期及后续工程的联系，缩短现场各项工作响应时间，提高工作效率。
4 5-8号机组总平规划
原5-8号机组按M310机型进行过总平面规划，其功能分区合理，交通组织顺畅，并通过专家陪审。5-8号机组与1-4号机组反应堆中心在同一直线上，其主厂区及辅助功能子项主要布置在和谐大道北侧，和谐大道南侧为施工临建场地。
福岛事件以后，5-8号机组面临机型选择问题，因此5-8号机组在M310机型总平整体格局下进行潜在机型总平面研究。通过对AP1000、ACP1000、AES-2006、AES-91等机型在现有征地范围内的总平面布置，规划过程中进行重点考虑及难点主要为征地边界的制约、取排水方式的选择、功能区的划分、路网布置、基岩区利用及影响等问题。通过对各机型进行的数十种总平面规划，掌握了解其对征地要求、基岩区影响、功能分区要求等情况，为5-8号机型选择提供参考依据。
5 厂外交通规划
田湾核电基地目前已建成核电南路、核电西路、核电北路三条对外公路。随着田湾基地的发展及扩建工程的开始，核电南路作为田湾基地主要通行及运输道路已渐显吃力，而市领导也在2010年初向江苏核电提出了改造核电南路的要求。
从田湾基地现有交通运输情况来看，可能第一反应就是对对核电南路的改造，这也看似是解决该问题最直接的方法。但是通过对核电南路的改造进行的研究，如将核电南路全线新建或改建为标准一级公路，双向四车道标准，预计投资将在4亿左右。在对田湾基地外部道路进行改造和规划时，设计管理处专业工程师没有将思路停留在这个看似最直接的方法上，而是开拓思路，放宽眼界，寻求最优的解决方法。通过对电站周边主要地方路网及城市发展规划进行研究，对东疏港道路相关设计图纸进行查阅等手段，最后将田湾基地与周边地方道路放在一张图上，就可以很清楚的看到，完全可以充分利用地方道路，解决电站主要运输需求。只需在田湾基地总平面规划时将原重庆路进行拓宽并向西延伸至西排洪沟，出西排洪沟桥后建一段约51米的道路与地方道路相接既可。该路线主要利用地方东疏港道路将核电基地连接到地方路网中，分担核电南路交通压力。
核电西门跨排洪沟的桥已于2012年底建成通车，很大程度解决了扩建工程的运输问题，同时员工的上、下班也正享受着核电西路建成后带来的便捷。
6 结束语
田湾基地在总平面规划中遇到如外部环境、地质条件、扩建因素、运行管理要求等诸多问题。但是设计管理者始终以运行管理和基地发展为中心，在满足标准规范的基础上，对总平面设计进行规划和引导，克服重重苦难，提供了一份功能分区合理、交通组织流畅、利用运行管理和扩建发展的优质总平面设计文件。
论文作者:宋明烨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/12
标签：机组论文; 廊道论文; 核电论文; 工程论文; 平面论文; 田湾论文; 基地论文; 《建筑学研究前沿》2017年第30期论文;