核電項目施工臨建場地布置研究

王子健，吳靜

（中國核電工程有限公司 北京 100080）

0 引言

2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會上提出中國“碳達峰”“碳中和”的目標。核電作為發電行業的清潔能源之一，成為實現“雙碳”目標的強大助力。在新政策的扶持下，發展核電不僅可以加速實現“雙碳”目標，還可以提高核電在發電行業的比重。與此同時，由于近年來我國對生態環境保護愈發重視，土地及海洋利用管理越來越嚴格，導致核電項目的用地申請工作越發困難。在新局面下，高效利用國土資源、合理布局核電項目成為核電行業研究的重點。核電項目施工臨建場地在核電項目總用地規模中占地面積較大，通過對施工臨建場地布置進行研究，優化布置方法，既能促進核電項目用地的集約化，又能保障施工過程的安全性、環保性和經濟性。目前，國內對施工臨建場地布置的研究主要是對布置要點的總結，例如謝春法等［1］探討核電項目施工總平面分期分區的規劃方法；王準確［2］結合實際項目，分析施工總平面的影響因素及注意事項。近年來，對施工臨建場地布置方法的研究逐漸增多，例如陸家林［3］通過蟻群算法對水電項目施工臨建場地的布置方法進行優化研究。本文分析核電項目施工臨建場地的現狀與影響因素，通過實證研究，提出核電項目施工臨建場地布置的具體思路及方法，填補了國內此方面研究的空白。

1 核電項目施工臨建場地現狀與影響因素

1.1 現狀

1.1.1 功能及位置

核電項目施工場地一般可劃分為現場施工場地及施工臨建場地。現場施工場地用地與永久設施用地相同，根據施工進度可靈活調整；施工臨建場地的主要功能是加工制作現場施工所需的材料，可細分為土建、安裝、倉儲、辦公及混凝土等加工場地，臨建場地一般應避開永久設施用地進行集中布置。為保證施工方便和安全、減少設備倒運次數、節省投資費用及縮短施工工期，施工臨建場地一般布置在核電項目擴建端一側，并且盡量選在靠近現場施工場地和對外交通運輸方便的地段。

1.1.2 工作模式

核電項目施工工程量大、施工周期長、施工工藝復雜，因此施工合同常拆分成多個標段招標。目前的施工合同主要根據功能及服務對象拆包，拆包模式見表1。

施工臨建場地布置的前期工作一般由設計單位的總平面設計部門負責，主要工作內容如下：①結合全廠總體規劃，確定施工臨建場地總用地范圍，確保施工臨建場地與總體規劃相適應；②規劃施工臨建場地的對外交通運輸；③結合用地需求，劃分各標段的用地范圍；④結合運輸及施工要求，合理規劃施工臨建場地內部道路及規劃主要管線干線（即規劃各承包商用地外部通道內的設施）。前期工作形成的布置方案是后續招標工作的基礎條件。

施工臨建場地布置的后期工作一般由各承包商負責，主要工作內容如下：中標后結合招投標文件、設計說明圖紙、現場實際情況、施工作業流程及相關規范，合理布置各自用地內的加工設施、倉儲設施、辦公設施、道路、圍欄及出入口等。后期工作完成的布置方案作為施工組織設計文件中的一部分，用于指導建設施工臨建場地。

1.2 影響因素

1.2.1 差異性因素

根據調研，各承包商用地內各類設施的相對位置關系、占地面積、長寬尺寸，以及各承包商用地內道路寬度和各類設施與道路的退線距離等均缺少明確的布置依據，導致即使機型相同、同期連續建設2臺機組工程的核電項目，其施工臨建場地的布置仍存在較大差異，表現如下。

（1）相同機型、不同項目的施工臨建場地用地面積差異較大。例如，A 項目和B 項目的核島土建承包商用地面積差別較大，分別為5.2 ha和7.8 ha，因此其用地內鋼筋堆場、鋼結構堆場、預埋件加工車間及鋼結構加工車間的占地面積差異也較大。

（2）設施的相對位置關系差別較大。例如，A項目核島土建承包商用地將危化品庫布置在緊鄰辦公樓的東側位置，B 項目則將危化品庫布置在場地角落，遠離辦公區域；A項目核島安裝承包商用地中各類管道制作車間采取串列貼近建設的布置形式，B項目各類管道制作車間則采取了并列分隔建設的布置形式。

（3）承包商用地內道路相關設計參數差異較大。承包商用地內部道路寬度包括4 m、6 m、8 m、9 m；內部道路退線距離包括9 m、6 m、5 m、4 m。

相同建設模式的施工臨建場地，其統一布置原則和依據缺失，說明施工臨建場地布置并沒有充分結合工藝聯系、運輸要求、生產需求等確定設施面積、設施位置及道路寬度等的最優方案，導致部分項目出現施工臨建場地用地浪費或不足的問題。

1.1.2 用地需求影響因素

施工臨建場地用地需求的影響因素較多，主要分為廠址條件、施工要求及計劃進度和招標情況等管理要求3個方面的影響。

（1）廠址條件影響。部分項目所在區域冬季氣溫較低，為保障冬季正常施工，需要將部分露天作業場地、露天堆放場地改為加工車間、倉庫，并且需要增設用于貯存冬季物資的倉儲場地，生產加工及倉儲的用地需求因此增多。部分項目由于對外交通運輸條件較差，原材料按計劃供應的風險較高，因此單次運送至施工臨建場地的原材料數量較一般項目大，導致堆場用地需求增多。部分項目由于周邊工業生產條件較好，將預埋件加工、噴砂防腐等部分工作對外委托，因此生產加工用地需求較一般項目少。

（2）施工要求的影響。部分項目由于提高了施工標準，不同用途的材料需采用不同的加工方式，因此需增設加工設備，進而導致生產加工用地需求增多；部分項目采用模塊化施工理念，需先在施工臨建場地完成大量預制工作后再運輸至現場施工場地，因此較以往的施工方式生產加工用地需求增多。

（3）進度計劃、招標情況的影響。部分項目由于外購原材料的實際到場時間較計劃時間早，導致堆場用地需求增多；部分項目在完成招投標工作后，大部分標段由同一家承包商中標，承包商對各標段用地進行整體規劃，將辦公設施、倉儲設施等進行一體化設計，因此用地需求較一般項目有所減少。

由于用地需求影響因素較多，在前期考慮施工臨建場地用地規劃時容易遺漏部分因素，導致施工臨建場地用地面積的規劃不合理。如果施工臨建場地面積過大，會造成用地浪費；如果施工臨建場地面積過小，則需要通過臨時租地、在永久設施用地上增加臨時用地和將部分工作對外委托等方式滿足用地需求，這不僅容易延誤施工工期，也會增加臨時設施與永久設施產生沖突的風險。

1.2.3 前期工作與后期工作銜接因素

調研發現，目前總平面設計部門與各承包商的溝通頻率低。總平面設計部門在完成前期布置后較少主動溝通獲取施工臨建場地的實際使用情況，各承包商也較少主動反饋施工臨建場地前期布置工作的問題。由于缺少溝通，容易導致前期布置時設計的施工臨建場地用地規劃不夠合理，當承包商遇到用地面積不足、需在永久設施用地內新增臨時用地的情況時，難免會產生臨時設施位置與永久設施位置沖突情況。

2 核電項目施工臨建場地布置原則

2.1 統一布置，建立標準布置模式

①承包商用地內各設施的占地面積應結合設施的高峰期產量確定；生產加工設施應根據工藝流程確定相對位置關系；各設施的長寬尺寸應根據運輸吊機的參數確定。②各設施在滿足防火、防爆等規范要求的基礎上，布置應盡量相互貼近，以優化道路用地。危化品庫、源庫、氣體庫等危險性較高的設施應集中布置于場地角落位于全年最小風頻的上風側并遠離辦公區域；辦公區域應布置于全年最大風頻上風側，遠離危險性較高的設施并靠近主要出入口。③承包商用地道路寬度及退線距離應綜合考慮規范要求、運輸需求及類似項目的實際情況確定。

2.2 分析用地需求，合理調整用地規模

由于施工臨建場地用地需求的影響因素多且復雜，在前期布置時很難精準地確定用地規模。并且部分用地需求是短期的，如果確定用地規模時考慮所有的用地需求，會違背集約用地的理念。合理的施工臨建場地用地規模是將臨時新增用地控制在可接受的范圍內，因此需要結合項目具體情況對用地需求進行分析、歸類，一類為影響較大、影響持續時間較長的長期因素，如因對外交通運輸條件、氣象條件等產生的用地需求；另一類為影響較小、影響持續時間較短的短期因素，如因原材料供應時間與計劃不符、突發惡劣天氣等產生的用地需求。針對長期因素，通過施工臨建場地滿足用地需求；針對短期因素，通過臨時新增用地滿足用地需求。

（3）建立前期工作與后期工作的溝通機制。在前期工作中應建立總平面設計部門與項目管理部門的溝通機制，由總平面設計單位負責，項目管理部門配合，確定各承包商用地的合理范圍。在后期工作中應建立總平面設計部門、項目管理部門及各承包商之間的溝通機制。各承包商反饋臨時新增用地需求后，項目管理部門及總平面設計部門根據實際情況，判斷其需求的合理性。在需求合理的情況下，由總平面設計單位和項目管理部門根據永久設施用地位置、臨時新增用地功能、臨時新增用地使用時間、施工進度等情況確定適宜的臨時新增用地位置。

3 實例研究

本文以某核電項目同期連續建設2 臺機組工程為案例進行土建承包商用地布置的研究。該項目位于北方，冬季氣溫較低，對外交通條件便利，周邊工業情況良好。

3.1 設施占地面積

對同期連續建設2 臺機組工程核電項目的核島土建承包商用地進行調研，得到用地情況如下：①核島土建承包商用地的主要功能為鋼筋及鋼結構的生產加工，加工車間內部絕大部分場地用于布置各類加工設備。②單臺設備的占地面積在車間占比不大，幾乎不存在車間內僅配置一套設備的情況。③不同機型的核島土建用地內設施設置情況的差別較小。④不同機型核島土建施工工期相同，并且勞動力計劃及用工曲線類似。

根據調研情況，核島土建承包商用地內各設施占地面積的確定方式如下：鋼筋加工、鋼結構加工、不銹鋼加工及預埋件加工是核島土建的主要功能，負責以上功能的設施占地面積在整個承包商用地中占比較大，這些關鍵設施的占地面積與高峰期產量具有線性關系。由于不同核電項目核島土建的工期及勞動力曲線差別較小，因此判斷不同核電項目核島土建用地內各類加工設施的高峰期產量與總產量的關系相同，即各類加工設施的占地面積與總產量具有線性關系。通過計算相關設施產量與面積的比值得到各設施的產量面積系數，將各系數的平均值作為計算占地面積的產量面積系數，最后將產量面積系數與核島土建承包商的總工程量結合，得到核島土建承包商用地內各設施面積的推薦值，計算方式見公式（1）～（3），本項目承包商用地內關鍵設施的占地面積推薦值見表2。

表2 核島承包商用地內關鍵設施占地面積推薦值

除了以上關鍵設施，其余占地面積相對較小的輔助生產設施與其他核電項目占地面積現狀的差別較小，因此其他設施的占地面積推薦值取同機型其他核電項目占地面積現狀值的平均值。本項目土建承包商用地內其他設施占地面積推薦值見表3。

表3 核島土建承包商用地內其他設施占地面積推薦值

3.2 通道寬度

施工臨建場地通道寬度由2個部分構成，一部分是各承包商用地間的道路寬度，另一部分為道路邊緣線與同側方向承包商用地紅線之間的距離。施工臨建場地通道示意圖見圖1。

圖1 施工臨建場地通道示意圖（單位：m）

在施工準備階段，設計單位的總平面設計部門與項目現場部門經過充分的溝通協商后對本項目的通道寬度進行規劃設計。在規劃設計通道時，考慮以下基本原則：①滿足生產、運輸、安裝、檢修、消防、安全、施工及環境等要求。②有利于各承包商施工臨建場地用地的功能分區。③符合物料流程要求，使物料運輸順直、短捷。④宜平行或垂直于施工臨建場地邊界線，與核電廠總體規劃路網相協調。⑤道路設置應與永久性道路相結合。⑥道路形式宜與核電廠廠區道路的類型相協調。⑦道路與豎向設計相協調，有利于場地及道路的雨水收集及排出。

通過梳理、總結道路相關規范要求，確定本項目施工臨建場地主干道寬7 m，次干道寬4 m。各承包商用地內部的道路距離建筑物設置車行出入口側最小距離不小于6 m，距離建筑物設置人行出入口側最小距離不小于3 m，距離建筑物未設置出入口側最小距離不小于1.5 m。道路相關規范要求見表4。

表4 道路相關規范要求梳理表

通過調研類似核電項目的道路退線距離，確定本項目各承包商用地外部道路的主干道退線距離為8 m，次干道退線距離為6.5 m。

3.3 設施尺寸及相對位置關系

調研其他核電項目發現，目前常用的吊機跨度一般為24 m 及12 m，以24 m 居多，因此本項目核島土建承包商內各設施的寬度根據吊機跨度參數確定為24 m，少數占地面積較大的設施考慮并列增設吊機，寬度擴大至48 m。各設施的長度根據占地面積及寬度確定。

梳理核島土建承包商內各生產加工類設施的工藝流程發現，除了鋼結構、預埋件及管道半成品需要在噴砂防腐車間進行處理、晾曬，其余設施之間的工藝聯系較少，因此根據工藝流程，將加工后需噴砂作業的生產加工設施與噴砂防腐車間貼近布置。核島土建承包商用地內生產加工類設施功能見表5。

表5 核島土建承包商用地內生產加工類設施功能表

目前已有的其他項目的施工臨建場地采用的是設施串列貼近建設的布置形式，使用情況良好。雖然此布置形式需要升級車間貼建側的結構形式以滿足防火規范，會增加一定的成本，但是結合用地經濟性進行綜合考慮，此布置形式仍是較優方案。本項目核島土建承包商用地內的設施也采用了串列貼近建設的布置形式。

3.4 用地需求

本項目施工臨建場地用地需求的長期影響因素主要為北方地區冬季施工引起的倉儲用地需求增多，以及周邊良好的外委加工條件引起的生產加工用地需求減少。在前期布置工作階段，總平面設計部門與項目管理部門針對這2 項長期影響因素對用地需求可能造成的變化進行充分討論，確定本項目無需增減施工臨建場地的占地面積。本項目核島土建承包商用地布置方案見圖2。

圖2 核島土建承包商用地布置方案

3.5 前期工作與后期工作的溝通

在前期工作階段，總平面設計部門需確定設施占地面積以推導確定各承包商的用地面積，在這個過程中，通過與項目管理部門溝通，獲取了大量的相關數據，并且在確定用地需求影響因素、道路退線距離及各承包商用地規模時，與項目管理部門進行充分討論，確保研究成果的可行性。在后期工作階段，本項目建立使用后評價機制、施工組織設計聯合審查機制及臨時新增用地申請聯合審批機制。使用后評價機制是各承包商定期向項目管理部門及總平面設計部門反饋施工臨建場地使用中存在的問題及建議；臨時新增用地申請聯合審批及施工組織設計聯合審查機制是為了使保障施工臨建場地及臨時新增用地與總體規劃和永久設施相適應。本項目核島土建承包商用地布置方案建成并投入使用后，截至目前各方面的評價均較好。

4 結語

核電項目的發展時間較短，因此早期的核電項目在施工臨建場地布置時經驗不足，可參考的資料較少，導致布置方案容易出現方法不夠科學、考慮的深度不足、使用效果較差等問題。但經過近幾年的發展及實踐，核電項目施工臨建場地布置已具備進一步研究的基礎條件。本文充分結合以往核電項目的經驗，提出較科學可行的核電項目施工臨建場地布置要點，建立標準布置模式、分析用地需求及建立前期與后期工作的溝通機制，提出通過產量面積系數確定設施占地面積以及在此基礎上推導施工臨建場地用地面積的方法。實例證明，該方法較以往節約了大量的施工臨建場地占地面積，可為后續核電項目的建設提供經驗與借鑒。