核島輔助設備基礎特點分析

劉濤，楊杰，韓章憶

（1.深圳中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518124；2.深圳中廣核工程設計有限公司，廣東 深圳 518000）

核島輔助設備，包括核島工藝系統設備中除核島主設備、與燃料操作直接相關之外的所有設備，其類型主要包括儲罐、熱交換器、過濾器、泵、壓縮機、柴油機、固體廢料處理設備等。壓水堆堆型機組一般約540臺。基礎問題通常為制約設備的關鍵，據估算各機組平均存在基礎問題230條，故分析基礎問題，比較分析核島輔助設備設計要求與相關國標標準的不同，對于現場安裝施工活動提升效率，以及基礎設計選擇具有重要意義。

1 核島輔助設備安裝定位驗收要求

1.1 驗收依據文件

如表1所示。

表1

1.2 設備安裝定位驗收指標

結合表2分析，考慮到核島輔助設備多屬于單體設備，大部分與管道相連接，與國標中“與其他機械設備無機械聯系”類別相近。其定位要求高于國標標準，并增加了對主管嘴的驗收要求。設備安裝定位要求，決定了其對土建基礎的驗收要求。

表2

2 核島輔助設備基礎特點

設備與基礎連接一般包括兩種方式，一種是通過螺栓連接固定；另一種是通過焊接固定。最終達到設備定位以及實現設備功能的作用。其基礎設計主要與設備自身結構以及連接方式相關。從連接方式方面與基礎特點上，主要分為完工混凝土面基礎、未完工混凝土面基礎、預埋板基礎三類。

2.1 完工混凝土基礎

完工混凝土基礎一般一次澆筑成型，即達到最終標高面，僅需要進行地腳螺栓坑灌漿或者無須二次灌漿。設備通過錨固地腳螺栓、膨脹螺栓等與基礎連接固定，設備落位后即依靠設備自身結構（如立式容器依據裙座）支撐。就位時一般僅進行位置找正工作，無須進行調平。

其驗收要點：基礎標高、平面水平度、預埋地腳螺栓或地腳螺栓孔位置。其允許偏差及檢驗方法如表3。

表3 完工混凝土基礎尺寸允許偏差及檢驗方法

此類基礎常見的問題為標高、基礎水平度、地腳螺栓坑不滿足設備安裝要求。通過上表分析，輔助設備安裝要求與土建基礎要求，在標高、基礎平面水平度上驗收標準不一致，且缺少相對應的安裝調整方法，此為產生問題的根源。

關于標高驗收：核島輔助設備要求均高于國標標準，但國標在標高僅負偏差留有裕量，正偏差限制為0mm，此點優于核島。在負偏差情形下，可以通過增加墊鐵等方法調整消化。在正偏差下無法調整消化，則需修改基礎或設計。一般偏差在15mm范圍內，考慮到修改處理基礎費工費時，一般通過設計分析原樣接收后續安裝消化；對于不能接收的基礎則需要返工處理。建議優化統一核島土建基礎與輔助設備安裝驗收要求。關于平面的水平度：輔助設備安裝要求高于核島土建基礎、國標要求標準。一般應在土建施工階段，未進行油漆施工前即介入進行測量，如有偏差即進行打磨處理，避免油漆施工后返工處理。對于水平度不滿足要求問題，對于設備支撐與基礎間隙過大部分，可以考慮使用墊片或者灌漿澆筑彌補二者之間的缺陷。

關于預埋地腳螺栓或者預埋地腳螺栓坑：三者驗收標準一致，以滿足設備安裝為主。較常發生的問題為，地腳螺栓坑深不足、坑內存在干涉鋼筋，一般通過土建加鑿處理、或切割鋼筋處理。在設計階段以及土建布置鋼筋階段，應盡量避免地腳螺栓坑內存在鋼筋。此外，需要說明的是，核島輔助設備由于其廠房特殊性，部分設備為防止放射性顆粒在混凝土基礎與設備之間聚集，一般盡可能減少墊鐵。增加墊片彌補間隙需得到設計方認可。

2.2 未完工混凝土基礎

未完工混凝土基礎，也稱為毛面基礎，指基礎預留二次澆筑層，在設備調整就位后多次灌漿澆筑至最終完工面。設備就位時一般依靠墊鐵支撐，依靠墊鐵找平找正設備位置。設備安裝方法主要包括座漿法、壓漿法、無墊鐵施工法(見表4）。

表4 未完工混凝土基礎尺寸允許偏差及檢驗方法

未完工混凝土基礎的驗收要點為基礎標高、基礎表面鑿毛、預埋地腳螺栓孔位置與孔深等要求。

關于基礎標高：一般需要預留厚度60mm以上的澆筑層，同時基礎需預留支設墊鐵的位置，常見的問題為缺少支撐墊鐵的位置、標高不符合要求等。一般的解決方法為修改基礎或者增加臨時支撐方案。關于基礎表面鑿毛要求：一般設備以“麻峰面”即可，對于核島輔助設備，鑿毛深度更高，表面要求凸凹不平，凹孔直徑約為2cm，深度約為1cm，即概括為“去除浮漿，露出骨料”。關于預埋地腳螺栓坑：其驗收及常見問題，同完工混凝土基礎相同。

2.3 預埋板基礎

預埋板基礎一般在土建施工階段完成預埋板定位及澆筑。設備通過與預埋板焊接固定。此類設備基礎一般支架焊接固定的容器、板式換熱器為主。預埋板基礎驗收檢查要點：預埋板標高及位置、水平度或垂直度、平直度。

關于標高：其問題同完工混凝土基礎相似。問題根源在于土建與安驗收允許偏差不同。對于預埋板偏高問題，一般通過設計分析是否可原樣接收，如不能接收則需返工處理。對于預埋板偏低問題，則通過增加墊鐵并相應的修改焊接要求來實現設備最終定位要求。

關于預埋件水平偏差，一般通過增加調整墊板來找平位置。對于設備安裝，預埋板之間的相互偏差對設備工作尤為關鍵。在設備設計方面，設備支座或支撐腿結構應預留調節段或者調整墊板，以便于根據實測情況進行安裝。對于安裝精度較高的預埋件，建議在土建施工階段安裝承包商即介入相關測量工作，確保澆筑前預埋件滿足精度要求。同時，由于澆筑過程中的不確定性，在澆筑過程中可能產生局部變化。

3 優化與改進

在設計階段，通過優化設計統一驗收標準來減少偏差。如關于安裝定位要求，核島輔助設備要求較為籠統，不利于分類管控。施工過程中易產生澄清或者不符合項。建議分類進行管控，對于不與管道相連接的核島輔助設備，如氫氣復合器、移動式設備、地坑泵等，建議降低其定位精度要求。

關于完工混凝土與預埋板基礎標高、水平度要求，應統一驗收標準，以避免接口類偏差。同時，對于偏差，應明確安裝調整消納方法。對于混凝土基礎，設計應優先考慮選擇未完工混凝土基礎，更有利于控制土建基礎與設備支座之間間隙。關于與預埋板焊接的設備，在設備設計時應預留調整墊板或者支架，便于消納吸收預埋板的偏差。在施工階段，對于以下類型設備基礎提前介入測量以便于控制其精度。完工混凝土基礎，油漆施工前介入測量標高及基礎水平度。預埋板基礎，特別是與多個預埋板焊接的設備基礎，提前測量多個預埋板之間相對偏差。預埋地腳螺栓，需結合設備實測其精度偏差。

4 結語

本文通過對比分析國標、核島土建基礎與核島輔助設備安裝要求對于基礎驗收要求，對各類常見問題進行了分析并提出了優化改進方案，對于后續設計選型、安裝實施具有良好的參考意義。