核電廠安全殼鋼筋混凝土施工的質(zhì)量控制分析

張佳 徐朋

（1.中核國電漳州能源有限公司，福建 漳州 363000；2.生態(tài)環(huán)境部華東核與輻射安全監(jiān)督站，上海 200233）

一、引言

核電廠安全殼作為包容核反應(yīng)核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)的重要構(gòu)筑物，其作用在于保護殼內(nèi)設(shè)備不受外部災(zāi)害影響和防止內(nèi)部放射性物質(zhì)向外泄露。鋼筋混凝土是安全殼的重要主體結(jié)構(gòu)形式。本文結(jié)合國內(nèi)先進核電廠安全殼鋼筋混凝土的鋼筋間距質(zhì)量控制中存在的問題作為具體案例，結(jié)合核安全法規(guī)及相關(guān)技術(shù)規(guī)范，聯(lián)系工程實際情況進行介紹和分析。

二、基本情況概述

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的剛度、整體性與經(jīng)濟性，鋼筋混凝土施工需進行合理優(yōu)化，對實際存在而又被忽略的變形及受力要在計算配筋時加以考慮，對于結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)問題的部位，可根據(jù)經(jīng)驗采取適當?shù)拇胧┻M行預(yù)防【1】。

（一）具體問題

2017 年9 月，多次對核電機組反應(yīng)堆廠房（RS）內(nèi)部結(jié)構(gòu)、反應(yīng)堆廠房內(nèi)、外殼進行檢查時,發(fā)現(xiàn)受力鋼筋間距存在多處超過300mm（此數(shù)值為技術(shù)規(guī)格書允許上限值）。核電機組核島安全殼內(nèi)外殼、內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的各區(qū)域均存在一定數(shù)量的鋼筋間距不滿足技術(shù)規(guī)格書《混凝土工程鋼筋成型與就位》和現(xiàn)場施工圖紙的要求；該國內(nèi)先進核電廠未對該問題開啟不符合項進行處理。2018 年，對該核電廠安全殼內(nèi)層穹頂一段（45.130m-47.910m）局部位置再次進行檢查時發(fā)現(xiàn)多處鋼筋間距超過設(shè)計規(guī)范要求。

（二）設(shè)計要求

核電廠在建機組反應(yīng)堆廠房環(huán)墻鋼筋圖中規(guī)定：“墻體、樓板受力鋼筋當遇到墻體、樓板上的套管、空洞等時，可適當調(diào)整鋼筋的間距，尤其洞邊鋼筋，盡量少切斷，調(diào)整后的鋼筋間凈距不宜小于100mm，也不宜大于300mm。當鋼筋遇空洞不得已被切斷時，應(yīng)增設(shè)附加鋼筋，盡量靠近洞口的位置。”同時，依據(jù)技術(shù)規(guī)格書《混凝土工程鋼筋成型與就位》規(guī)定：“當遇到障礙物時，鋼筋的位置偏移公差在結(jié)構(gòu)平面內(nèi)可適當增大，但鋼筋間距的增加值不得超過鋼筋間距的50%。”該核電廠內(nèi)殼與外殼根據(jù)圖紙中標注半徑和角度經(jīng)過計算出受力鋼筋間距要求最大不能超過210mm，依據(jù)技術(shù)規(guī)格書的要求，調(diào)整后的受力鋼筋最大間凈距不能大于315mm。

綜上所述，核電廠混凝土鋼筋間距存在超出設(shè)計要求的問題，使其施工質(zhì)量不能得到有效保證。造成這些問題主要原因有：a)在鋼筋綁扎過程中與貫穿件等障礙物發(fā)生沖突時，沒有控制好鋼筋間距，使得偏移位置超出設(shè)計要求；b）在混凝土澆筑過程中，施工人員及澆筑機器在振搗過程中導(dǎo)致鋼筋偏移，且偏移并未及時得到恢復(fù)。

通過以上重復(fù)問題的發(fā)生，暴露出以下問題：a）在對核電機組核島安全殼內(nèi)、外殼以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土進行隱蔽驗收時，未能及時提出鋼筋間距超出設(shè)計要求的問題，未對問題進行有效處理；b）未發(fā)現(xiàn)任何相關(guān)不符合項施工記錄，反映出核電現(xiàn)場對前期施工中的鋼筋間距超出設(shè)計要求的問題未形成有效的質(zhì)量保證記錄；c）相關(guān)單位對土建施工中相關(guān)質(zhì)量保證要求落實不到位，對重復(fù)發(fā)生的違反設(shè)計要求的情況不予重視。

三、需改進的問題

《核安全法》第十七條規(guī)定：核設(shè)施營運單位和為其提供設(shè)備、工程以及服務(wù)等的單位應(yīng)當建立并實施質(zhì)量保證體系，有效保證設(shè)備、工程和服務(wù)等的質(zhì)量，確保設(shè)備的性能滿足核安全標準的要求，工程和服務(wù)等滿足核安全相關(guān)要求。

（一）鋼筋綁扎問題

在鋼筋綁扎之前，首先要對原預(yù)留插筋露出的搭接接頭進行校正和清理，其次按照圖紙要求將鋼筋穿插到位，并使用吊線控制垂直度，嚴格控制主筋間距，按照先豎向筋，后環(huán)向筋及拉筋的施工順序。由于雙層安全殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種密封的貫穿件（設(shè)備閘門、人員閘門、應(yīng)急閘門、管道和電氣的貫穿件）以及預(yù)埋件較多，使得鋼筋綁扎過程難度大，如遇到與貫穿件、埋件等物項位置發(fā)生沖突時，可以在設(shè)計允許范圍內(nèi)（鋼筋凈距最小值與最大值之間）做出適當移位，但是鋼筋數(shù)量不能減少。

（二）混凝土施工問題

在混凝土澆筑、振搗過程中，由于雙層安全殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋、預(yù)埋件以及各種貫穿件較多，振搗棒在施工時碰撞這些物項時有發(fā)生，可能會使鋼筋、預(yù)埋件的位置偏移，從而在一定程度上會影響安全殼混凝土質(zhì)量，故要選擇適當?shù)恼駬v方式，在不同的振搗空間約束限制振搗棒在合理的區(qū)間振搗，避免撞擊密集鋼結(jié)構(gòu)，從而可以使混凝土將鋼筋進行有效的全面握裹，鋼筋在混凝土中有足夠的粘接強度，保證了混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

（三）質(zhì)量監(jiān)督問題

業(yè)主單位或監(jiān)理單位應(yīng)明確澆筑過程中的質(zhì)量控制要點，督促施工單位對施工技術(shù)人員進行專項方案的技術(shù)交底，明確施工作業(yè)人員的相關(guān)職責(zé)。在施工過程中，督促監(jiān)理單位做好施工期間的全過程旁站跟蹤工作，在現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)問題時，及時與監(jiān)理單位進行溝通，必要時要求施工單位組織召開專項問題討論會，保證問題跟蹤整改的有效性。嚴格遵守并執(zhí)行相應(yīng)的管理程序及施工技術(shù)方案，注重過程控制，有效處理工程管理中的各類施工工序，改進質(zhì)保活動實踐中的薄弱環(huán)節(jié)，從而提高質(zhì)量保證水平。

三、結(jié)語

核電廠反應(yīng)堆廠房雙層安全殼是三代核電的重大技術(shù)創(chuàng)新，可以提高核防護能力和增強核電廠安全性。國家堅持從高從嚴的核安全標準體系，核電廠安全殼的鋼筋混凝土施工應(yīng)嚴格執(zhí)行相關(guān)法規(guī)及設(shè)計標準，消化吸收新工藝，經(jīng)過研究和驗證，使我國在建核電廠安全殼筒體鋼筋混凝土在施工技術(shù)和工程管理水平實現(xiàn)標準化與規(guī)范化。