崔艷艷，劉 婷

（上海核工程研究設計院，上海 200233）

在AP1000核電廠的設計中，廣泛采用了模塊化施工技術。模塊化使原先傳統(tǒng)上采用順序的施工可以平行進行。將預制好的模塊運到現(xiàn)場進行組裝，不但可以縮短建造的周期，提高預制模塊的質量，還可以提高建造的經濟性。AP1000核電機組的重件和大件設備較多，100 t以上的設備多達30余件；模塊化施工特點使現(xiàn)場拼裝的模塊也比較多，而且現(xiàn)場拼裝好的模塊更大、更重；基于AP1000核電廠模塊化施工的特點，要求施工現(xiàn)場應具備較高的吊裝能力和運輸能力。浙江三門核電廠（以下簡稱“三門核電”）和山東海陽核電廠（以下簡稱“海陽核電”）作為AP1000核電機組的依托項目，為了保證項目按關鍵節(jié)點順利開展，都采用了進口大型履帶吊的方案進行現(xiàn)場重型設備或模塊的吊裝。本文提出一種采用固定龍門吊吊裝大型設備的方案，通過分析為我國核電廠大型吊裝設備的國產化方案提供借鑒和參考。

1 大型履帶吊吊裝方案及存在問題

我國在建的兩個AP1000核電項目，重件設備和大件模塊（如蒸汽發(fā)生器、鋼制安全殼等）的廠內吊裝都采用進口設備，其中三門核電廠選用美國Lampson 2 600 t大型吊機，海陽核電廠則選用德國Demag 3 200 t大型履帶吊。

核電廠采用模塊化施工，根據要求安全殼模塊（CV）和結構模塊（CA）必須現(xiàn)場組裝，廠區(qū)內必須安排CV模塊拼裝場地和CA模塊拼裝場地；模塊在拼裝場地組裝完后，再利用液壓平板車運至每臺機組核島旁的吊裝場地，最后采用大型履帶吊將模塊吊裝就位。由于項目包括1號核島和2號核島，為了讓履帶吊在兩個核島區(qū)移動就必須建設一條重型道路，見圖1。

圖1中，每臺機組核島的東側均設置了專用的吊裝場地，由CV和CA拼裝場地至各吊裝區(qū)域采用圖中箭頭所示線路。三門和海陽核電廠所選用的大型履帶吊機對施工現(xiàn)場起了關鍵作用，但履帶吊因自身較重，攜帶路基箱時的荷載高達30～50 t／m2，因此要求供吊機移動的道路和吊裝場地的地基有足夠的承載力。

大型履帶吊轉場及吊裝所需的場地總占地面積（按2臺機組考慮）約3萬m2，其中85%以上的場地要求地基承載力大于30 t／m2，如果場地處在非基巖地段，那么地基處理范圍較大，費用較高。吊裝場地對坡度要求較高，導致吊裝場地與周圍場地的標高銜接較難，給場地排水設計提出了較高的要求。特別是大型履帶吊在吊裝核島設備和模塊時，均需在吊臂范圍內進行，吊裝作業(yè)的位置距離核島負挖坡頂線不能太遠，履帶吊較大的重量會增加核島負挖邊坡的側向壓力，需要進行特殊的防護處理，不僅會影響項目的進度還會增加項目的工程投資。吊裝場地必須安排在核島附近，占地面積較大，但是主廠區(qū)用地緊張，管線（溝）的布置不可能完全避開吊裝場地，因此必須在吊裝場地施工前預埋大量必要的管線（溝），給工地的設計、現(xiàn)場施工和管理提出了較高的要求。

圖1 大型履帶吊吊裝場地安排示意

2 固定龍門吊吊裝方案

為了克服大型履帶吊吊裝存在的問題，根據現(xiàn)場吊裝的要求，選用額定最大起重量為1 200～1 300t固定龍門吊，軌距設計為110～120 m，對AP1000核電機組的重件設備和大件模塊進行現(xiàn)場吊裝。根據我國目前的固定龍門吊的設計制造能力，沒有太大困難，國產固定龍門吊的額定最大起重量已經達到1 600 t。采用固定龍門吊進行現(xiàn)場吊裝，核島廠房可以按圖2布置。

圖2 AP1000核電廠采用固定龍門吊的總平面布置方案

由圖2可知，固定龍門吊的安裝對核島廠區(qū)大多數建構筑物的布置沒有太大的影響，只是龍門吊軌道影響了少部分建構筑物，例如[13]除鹽水儲存箱、[14]硼酸箱、附屬廠房外的設備平臺、[05]保衛(wèi)控制中心、[092]保護區(qū)出入口和實物保護圍墻，但是解決這些問題并不難?？梢园殉}水儲存箱和硼酸箱移開軌道的位置；[40]設備平臺外的道路與龍門吊軌道有交叉，只要改變車輛進入設備平臺的行走路線，或將設備平臺的局部改造成可以升降的形式，就可以避開龍門吊的軌道；保衛(wèi)控制中心、保護區(qū)出入口完全可移至龍門吊軌道外的區(qū)域。另外，實物保護圍墻建造較晚，基本不影響固定龍門吊軌道的使用。

3 固定龍門吊方案的預期效果

采用固定龍門吊吊裝替代大型履帶吊吊裝方案，對場地和道路、核電廠地下管道布置和對現(xiàn)場施工組織的影響比較小，完全可以克服后者在作業(yè)時遇到的許多難題。

3.1 對場地和道路的布置影響

固定龍門吊的作業(yè)不需要設置專用的吊裝場地，在完成1號核島設備或模塊的吊裝后，在向下1個吊裝場地（如2號機組或其他機組）平移時，需要1個寬為60 m的掃空通道，這個寬為60 m的轉場場地可以用來對吊車進行拼裝和拆卸。

為了保證運行期間核島內設備檢修、更換方便，吊裝作業(yè)結束后希望能夠保留軌道。由于固定龍門吊車的軌道基本沿著地面敷設，與地面的高度齊平；廠內道路與軌道相交處采用平交方式處理，保留軌道不會影響廠內道路的使用。

3.2 對電廠地下管道布置的影響

固定龍門吊布置在主廠房區(qū)內，該區(qū)域地下管線較多，龍門吊的軌道與地下管線的交叉成為關鍵的影響之一?？赡苌婕暗墓芫€包括直埋管線、獨立管溝和綜合管廊。

1）直埋管線與龍門吊軌道的交叉 直埋管線基本為兩種型式，一類如污水管和雨水管的重力流管線，另一類是壓力流管線。通常情況下，污水管和雨水管的埋深較大，一般位于固定龍門吊軌道的基礎下方，軌道下的基礎荷載基本不會對污水管和雨水管產生影響。對于有壓力的直埋管線，因固定龍門吊軌道的基礎埋深不大，只要保證軌道基礎與壓力管線之間的凈距滿足設計規(guī)范的要求，就可保證管道布置的安全運行。

2）獨立管溝與龍門吊軌道的交叉 電纜溝是獨立管溝的典型代表。當獨立管溝碰到固定龍門吊軌道后可采取“向下彎”的方案避開軌道，中間段做電纜埋管。

3）綜合管廊與龍門吊軌道的交叉 綜合管廊斷面尺寸較大，呈日型布置在主廠區(qū)四周內，管廊內布置電纜和壓力管線，不宜頻繁地抬高或降低管廊。管廊覆土深2.5 m，其他管線從管廊上方通過，要求管廊布置在軌道基礎下方，并保持一定的豎向凈距。

3.3 對施工組織的影響

龍門吊對施工的影響，是指施工平面布置、與現(xiàn)場機械設備的交叉、建造順序的影響。

1）施工平面布置方案 按照現(xiàn)有的施工要求，核島附近通常布置2臺固定塔吊，并設置一定的堆放場地和臨時道路等設施。當采用固定龍門吊進行大件設備和模塊的工藝方案時，2臺塔吊的位置不需要進行更改，僅需對部分堆放場地適當移位，就可滿足固定龍門吊軌道的布置要求。

2）與施工現(xiàn)場機械設備的交叉 施工所用的固定塔吊的工作半徑約70 m，塔吊吊臂的操作室距離施工地面的高度約75 m，塔吊總高約85 m。固定龍門吊與塔吊在塔吊吊臂的工作范圍內會有施工交叉。在進行現(xiàn)場施工時，只要統(tǒng)籌安排塔吊和固定龍門吊的作業(yè)范圍和作業(yè)時間，就可以保證各自的施工作業(yè)不受干擾。

3）施工建造順序的影響 固定龍門吊的軌道敷設需要在核島設備吊裝前修建完成，而核島周圍主要管線的敷設，一般要在主體設備和模塊吊裝之后進行。為了避免后期管線施工對軌道穩(wěn)定性產生影響，在軌道修建前與軌道有交叉的部分管線，可以提前預埋并留有接口（直埋管線與軌道交叉處預埋套管，綜合管廊及其他管溝在與軌道交叉段需要提前建造），方便后期施工管線與之連接。

綜上分析，采用固定龍門吊的工藝方案，對現(xiàn)有的施工組織和工序不會產生較大的調整。

4 結語

AP1000核電廠大件設備或模塊的吊裝工藝采用大型固定龍門吊起重機方案是可行的，大型固定龍門吊起重機的設計和制造在國內是成熟的，能夠滿足核電廠的吊裝工藝要求。大型固定龍門吊起重機在起重能力穩(wěn)定、吊裝操作安全靈活、投資造價低，具有較大的優(yōu)勢，可以作為AP1000核電廠大件設備或模塊的吊裝設備。大型固定龍門吊起重機雖然對現(xiàn)有AP1000核電廠的總體布置、管線布置、施工組織、道路運輸等也會有一定的影響，但是通過調整局部設計或采用工程措施完全可以減少甚至避免這些影響，因此總體上對AP1000核電廠總平面布置的影響是有限的，固定龍門吊起重機方案是可接受的，AP1000核電廠采用固定龍門吊方案對設備或模塊進行吊裝是適用的。