核电厂安全壳钢筋混凝土施工的质量控制分析

张佳 徐朋

（1.中核国电漳州能源有限公司，福建 漳州 363000；2.生态环境部华东核与辐射安全监督站，上海 200233）

一、引言

核电厂安全壳作为包容核反应核蒸汽供应系统的重要构筑物，其作用在于保护壳内设备不受外部灾害影响和防止内部放射性物质向外泄露。钢筋混凝土是安全壳的重要主体结构形式。本文结合国内先进核电厂安全壳钢筋混凝土的钢筋间距质量控制中存在的问题作为具体案例，结合核安全法规及相关技术规范，联系工程实际情况进行介绍和分析。

二、基本情况概述

钢筋混凝土结构具有很好的刚度、整体性与经济性，钢筋混凝土施工需进行合理优化，对实际存在而又被忽略的变形及受力要在计算配筋时加以考虑，对于结构易出现问题的部位，可根据经验采取适当的措施进行预防【1】。

（一）具体问题

2017 年9 月，多次对核电机组反应堆厂房（RS）内部结构、反应堆厂房内、外壳进行检查时,发现受力钢筋间距存在多处超过300mm（此数值为技术规格书允许上限值）。核电机组核岛安全壳内外壳、内部结构中的各区域均存在一定数量的钢筋间距不满足技术规格书《混凝土工程钢筋成型与就位》和现场施工图纸的要求；该国内先进核电厂未对该问题开启不符合项进行处理。2018 年，对该核电厂安全壳内层穹顶一段（45.130m-47.910m）局部位置再次进行检查时发现多处钢筋间距超过设计规范要求。

（二）设计要求

核电厂在建机组反应堆厂房环墙钢筋图中规定：“墙体、楼板受力钢筋当遇到墙体、楼板上的套管、空洞等时，可适当调整钢筋的间距，尤其洞边钢筋，尽量少切断，调整后的钢筋间净距不宜小于100mm，也不宜大于300mm。当钢筋遇空洞不得已被切断时，应增设附加钢筋，尽量靠近洞口的位置。”同时，依据技术规格书《混凝土工程钢筋成型与就位》规定：“当遇到障碍物时，钢筋的位置偏移公差在结构平面内可适当增大，但钢筋间距的增加值不得超过钢筋间距的50%。”该核电厂内壳与外壳根据图纸中标注半径和角度经过计算出受力钢筋间距要求最大不能超过210mm，依据技术规格书的要求，调整后的受力钢筋最大间净距不能大于315mm。

综上所述，核电厂混凝土钢筋间距存在超出设计要求的问题，使其施工质量不能得到有效保证。造成这些问题主要原因有：a)在钢筋绑扎过程中与贯穿件等障碍物发生冲突时，没有控制好钢筋间距，使得偏移位置超出设计要求；b）在混凝土浇筑过程中，施工人员及浇筑机器在振捣过程中导致钢筋偏移，且偏移并未及时得到恢复。

通过以上重复问题的发生，暴露出以下问题：a）在对核电机组核岛安全壳内、外壳以及内部结构的钢筋混凝土进行隐蔽验收时，未能及时提出钢筋间距超出设计要求的问题，未对问题进行有效处理；b）未发现任何相关不符合项施工记录，反映出核电现场对前期施工中的钢筋间距超出设计要求的问题未形成有效的质量保证记录；c）相关单位对土建施工中相关质量保证要求落实不到位，对重复发生的违反设计要求的情况不予重视。

三、需改进的问题

《核安全法》第十七条规定：核设施营运单位和为其提供设备、工程以及服务等的单位应当建立并实施质量保证体系，有效保证设备、工程和服务等的质量，确保设备的性能满足核安全标准的要求，工程和服务等满足核安全相关要求。

（一）钢筋绑扎问题

在钢筋绑扎之前，首先要对原预留插筋露出的搭接接头进行校正和清理，其次按照图纸要求将钢筋穿插到位，并使用吊线控制垂直度，严格控制主筋间距，按照先竖向筋，后环向筋及拉筋的施工顺序。由于双层安全壳结构复杂，各种密封的贯穿件（设备闸门、人员闸门、应急闸门、管道和电气的贯穿件）以及预埋件较多，使得钢筋绑扎过程难度大，如遇到与贯穿件、埋件等物项位置发生冲突时，可以在设计允许范围内（钢筋净距最小值与最大值之间）做出适当移位，但是钢筋数量不能减少。

（二）混凝土施工问题

在混凝土浇筑、振捣过程中，由于双层安全壳结构复杂，钢筋、预埋件以及各种贯穿件较多，振捣棒在施工时碰撞这些物项时有发生，可能会使钢筋、预埋件的位置偏移，从而在一定程度上会影响安全壳混凝土质量，故要选择适当的振捣方式，在不同的振捣空间约束限制振捣棒在合理的区间振捣，避免撞击密集钢结构，从而可以使混凝土将钢筋进行有效的全面握裹，钢筋在混凝土中有足够的粘接强度，保证了混凝土结构的稳定性。

（三）质量监督问题

业主单位或监理单位应明确浇筑过程中的质量控制要点，督促施工单位对施工技术人员进行专项方案的技术交底，明确施工作业人员的相关职责。在施工过程中，督促监理单位做好施工期间的全过程旁站跟踪工作，在现场检查发现问题时，及时与监理单位进行沟通，必要时要求施工单位组织召开专项问题讨论会，保证问题跟踪整改的有效性。严格遵守并执行相应的管理程序及施工技术方案，注重过程控制，有效处理工程管理中的各类施工工序，改进质保活动实践中的薄弱环节，从而提高质量保证水平。

三、结语

核电厂反应堆厂房双层安全壳是三代核电的重大技术创新，可以提高核防护能力和增强核电厂安全性。国家坚持从高从严的核安全标准体系，核电厂安全壳的钢筋混凝土施工应严格执行相关法规及设计标准，消化吸收新工艺，经过研究和验证，使我国在建核电厂安全壳筒体钢筋混凝土在施工技术和工程管理水平实现标准化与规范化。