核电项目施工临建场地布置研究

王子健，吴静

（中国核电工程有限公司 北京 100080）

0 引言

2020年9月，***总书记在第七十五届联合国大会上提出中国“碳达峰”“碳中和”的目标。核电作为发电行业的清洁能源之一，成为实现“双碳”目标的强大助力。在新政策的扶持下，发展核电不仅可以加速实现“双碳”目标，还可以提高核电在发电行业的比重。与此同时，由于近年来我国对生态环境保护愈发重视，土地及海洋利用管理越来越严格，导致核电项目的用地申请工作越发困难。在新局面下，高效利用国土资源、合理布局核电项目成为核电行业研究的重点。核电项目施工临建场地在核电项目总用地规模中占地面积较大，通过对施工临建场地布置进行研究，优化布置方法，既能促进核电项目用地的集约化，又能保障施工过程的安全性、环保性和经济性。目前，国内对施工临建场地布置的研究主要是对布置要点的总结，例如谢春法等［1］探讨核电项目施工总平面分期分区的规划方法；王准确［2］结合实际项目，分析施工总平面的影响因素及注意事项。近年来，对施工临建场地布置方法的研究逐渐增多，例如陆家林［3］通过蚁群算法对水电项目施工临建场地的布置方法进行优化研究。本文分析核电项目施工临建场地的现状与影响因素，通过实证研究，提出核电项目施工临建场地布置的具体思路及方法，填补了国内此方面研究的空白。

1 核电项目施工临建场地现状与影响因素

1.1 现状

1.1.1 功能及位置

核电项目施工场地一般可划分为现场施工场地及施工临建场地。现场施工场地用地与永久设施用地相同，根据施工进度可灵活调整；施工临建场地的主要功能是加工制作现场施工所需的材料，可细分为土建、安装、仓储、办公及混凝土等加工场地，临建场地一般应避开永久设施用地进行集中布置。为保证施工方便和安全、减少设备倒运次数、节省投资费用及缩短施工工期，施工临建场地一般布置在核电项目扩建端一侧，并且尽量选在靠近现场施工场地和对外交通运输方便的地段。

1.1.2 工作模式

核电项目施工工程量大、施工周期长、施工工艺复杂，因此施工合同常拆分成多个标段招标。目前的施工合同主要根据功能及服务对象拆包，拆包模式见表1。

施工临建场地布置的前期工作一般由设计单位的总平面设计部门负责，主要工作内容如下：①结合全厂总体规划，确定施工临建场地总用地范围，确保施工临建场地与总体规划相适应；②规划施工临建场地的对外交通运输；③结合用地需求，划分各标段的用地范围；④结合运输及施工要求，合理规划施工临建场地内部道路及规划主要管线干线（即规划各承包商用地外部通道内的设施）。前期工作形成的布置方案是后续招标工作的基础条件。

施工临建场地布置的后期工作一般由各承包商负责，主要工作内容如下：中标后结合招投标文件、设计说明图纸、现场实际情况、施工作业流程及相关规范，合理布置各自用地内的加工设施、仓储设施、办公设施、道路、围栏及出入口等。后期工作完成的布置方案作为施工组织设计文件中的一部分，用于指导建设施工临建场地。

1.2 影响因素

1.2.1 差异性因素

根据调研，各承包商用地内各类设施的相对位置关系、占地面积、长宽尺寸，以及各承包商用地内道路宽度和各类设施与道路的退线距离等均缺少明确的布置依据，导致即使机型相同、同期连续建设2台机组工程的核电项目，其施工临建场地的布置仍存在较大差异，表现如下。

（1）相同机型、不同项目的施工临建场地用地面积差异较大。例如，A 项目和B 项目的核岛土建承包商用地面积差别较大，分别为5.2 ha和7.8 ha，因此其用地内钢筋堆场、钢结构堆场、预埋件加工车间及钢结构加工车间的占地面积差异也较大。

（2）设施的相对位置关系差别较大。例如，A项目核岛土建承包商用地将危化品库布置在紧邻办公楼的东侧位置，B 项目则将危化品库布置在场地角落，远离办公区域；A项目核岛安装承包商用地中各类管道制作车间采取串列贴近建设的布置形式，B项目各类管道制作车间则采取了并列分隔建设的布置形式。

（3）承包商用地内道路相关设计参数差异较大。承包商用地内部道路宽度包括4 m、6 m、8 m、9 m；内部道路退线距离包括9 m、6 m、5 m、4 m。

相同建设模式的施工临建场地，其统一布置原则和依据缺失，说明施工临建场地布置并没有充分结合工艺联系、运输要求、生产需求等确定设施面积、设施位置及道路宽度等的最优方案，导致部分项目出现施工临建场地用地浪费或不足的问题。

1.1.2 用地需求影响因素

施工临建场地用地需求的影响因素较多，主要分为厂址条件、施工要求及计划进度和招标情况等管理要求3个方面的影响。

（1）厂址条件影响。部分项目所在区域冬季气温较低，为保障冬季正常施工，需要将部分露天作业场地、露天堆放场地改为加工车间、仓库，并且需要增设用于贮存冬季物资的仓储场地，生产加工及仓储的用地需求因此增多。部分项目由于对外交通运输条件较差，原材料按计划供应的风险较高，因此单次运送至施工临建场地的原材料数量较一般项目大，导致堆场用地需求增多。部分项目由于周边工业生产条件较好，将预埋件加工、喷砂防腐等部分工作对外委托，因此生产加工用地需求较一般项目少。

（2）施工要求的影响。部分项目由于提高了施工标准，不同用途的材料需采用不同的加工方式，因此需增设加工设备，进而导致生产加工用地需求增多；部分项目采用模块化施工理念，需先在施工临建场地完成大量预制工作后再运输至现场施工场地，因此较以往的施工方式生产加工用地需求增多。

（3）进度计划、招标情况的影响。部分项目由于外购原材料的实际到场时间较计划时间早，导致堆场用地需求增多；部分项目在完成招投标工作后，大部分标段由同一家承包商中标，承包商对各标段用地进行整体规划，将办公设施、仓储设施等进行一体化设计，因此用地需求较一般项目有所减少。

由于用地需求影响因素较多，在前期考虑施工临建场地用地规划时容易遗漏部分因素，导致施工临建场地用地面积的规划不合理。如果施工临建场地面积过大，会造成用地浪费；如果施工临建场地面积过小，则需要通过临时租地、在永久设施用地上增加临时用地和将部分工作对外委托等方式满足用地需求，这不仅容易延误施工工期，也会增加临时设施与永久设施产生冲突的风险。

1.2.3 前期工作与后期工作衔接因素

调研发现，目前总平面设计部门与各承包商的沟通频率低。总平面设计部门在完成前期布置后较少主动沟通获取施工临建场地的实际使用情况，各承包商也较少主动反馈施工临建场地前期布置工作的问题。由于缺少沟通，容易导致前期布置时设计的施工临建场地用地规划不够合理，当承包商遇到用地面积不足、需在永久设施用地内新增临时用地的情况时，难免会产生临时设施位置与永久设施位置冲突情况。

2 核电项目施工临建场地布置原则

2.1 统一布置，建立标准布置模式

①承包商用地内各设施的占地面积应结合设施的高峰期产量确定；生产加工设施应根据工艺流程确定相对位置关系；各设施的长宽尺寸应根据运输吊机的参数确定。②各设施在满足防火、防爆等规范要求的基础上，布置应尽量相互贴近，以优化道路用地。危化品库、源库、气体库等危险性较高的设施应集中布置于场地角落位于全年最小风频的上风侧并远离办公区域；办公区域应布置于全年最大风频上风侧，远离危险性较高的设施并靠近主要出入口。③承包商用地道路宽度及退线距离应综合考虑规范要求、运输需求及类似项目的实际情况确定。

2.2 分析用地需求，合理调整用地规模

由于施工临建场地用地需求的影响因素多且复杂，在前期布置时很难精准地确定用地规模。并且部分用地需求是短期的，如果确定用地规模时考虑所有的用地需求，会违背集约用地的理念。合理的施工临建场地用地规模是将临时新增用地控制在可接受的范围内，因此需要结合项目具体情况对用地需求进行分析、归类，一类为影响较大、影响持续时间较长的长期因素，如因对外交通运输条件、气象条件等产生的用地需求；另一类为影响较小、影响持续时间较短的短期因素，如因原材料供应时间与计划不符、突发恶劣天气等产生的用地需求。针对长期因素，通过施工临建场地满足用地需求；针对短期因素，通过临时新增用地满足用地需求。

（3）建立前期工作与后期工作的沟通机制。在前期工作中应建立总平面设计部门与项目管理部门的沟通机制，由总平面设计单位负责，项目管理部门配合，确定各承包商用地的合理范围。在后期工作中应建立总平面设计部门、项目管理部门及各承包商之间的沟通机制。各承包商反馈临时新增用地需求后，项目管理部门及总平面设计部门根据实际情况，判断其需求的合理性。在需求合理的情况下，由总平面设计单位和项目管理部门根据永久设施用地位置、临时新增用地功能、临时新增用地使用时间、施工进度等情况确定适宜的临时新增用地位置。

3 实例研究

本文以某核电项目同期连续建设2 台机组工程为案例进行土建承包商用地布置的研究。该项目位于北方，冬季气温较低，对外交通条件便利，周边工业情况良好。

3.1 设施占地面积

对同期连续建设2 台机组工程核电项目的核岛土建承包商用地进行调研，得到用地情况如下：①核岛土建承包商用地的主要功能为钢筋及钢结构的生产加工，加工车间内部绝大部分场地用于布置各类加工设备。②单台设备的占地面积在车间占比不大，几乎不存在车间内仅配置一套设备的情况。③不同机型的核岛土建用地内设施设置情况的差别较小。④不同机型核岛土建施工工期相同，并且劳动力计划及用工曲线类似。

根据调研情况，核岛土建承包商用地内各设施占地面积的确定方式如下：钢筋加工、钢结构加工、不锈钢加工及预埋件加工是核岛土建的主要功能，负责以上功能的设施占地面积在整个承包商用地中占比较大，这些关键设施的占地面积与高峰期产量具有线性关系。由于不同核电项目核岛土建的工期及劳动力曲线差别较小，因此判断不同核电项目核岛土建用地内各类加工设施的高峰期产量与总产量的关系相同，即各类加工设施的占地面积与总产量具有线性关系。通过计算相关设施产量与面积的比值得到各设施的产量面积系数，将各系数的平均值作为计算占地面积的产量面积系数，最后将产量面积系数与核岛土建承包商的总工程量结合，得到核岛土建承包商用地内各设施面积的推荐值，计算方式见公式（1）～（3），本项目承包商用地内关键设施的占地面积推荐值见表2。

表2 核岛承包商用地内关键设施占地面积推荐值

除了以上关键设施，其余占地面积相对较小的辅助生产设施与其他核电项目占地面积现状的差别较小，因此其他设施的占地面积推荐值取同机型其他核电项目占地面积现状值的平均值。本项目土建承包商用地内其他设施占地面积推荐值见表3。

表3 核岛土建承包商用地内其他设施占地面积推荐值

3.2 通道宽度

施工临建场地通道宽度由2个部分构成，一部分是各承包商用地间的道路宽度，另一部分为道路边缘线与同侧方向承包商用地红线之间的距离。施工临建场地通道示意图见图1。

图1 施工临建场地通道示意图（单位：m）

在施工准备阶段，设计单位的总平面设计部门与项目现场部门经过充分的沟通协商后对本项目的通道宽度进行规划设计。在规划设计通道时，考虑以下基本原则：①满足生产、运输、安装、检修、消防、安全、施工及环境等要求。②有利于各承包商施工临建场地用地的功能分区。③符合物料流程要求，使物料运输顺直、短捷。④宜平行或垂直于施工临建场地边界线，与核电厂总体规划路网相协调。⑤道路设置应与永久性道路相结合。⑥道路形式宜与核电厂厂区道路的类型相协调。⑦道路与竖向设计相协调，有利于场地及道路的雨水收集及排出。

通过梳理、总结道路相关规范要求，确定本项目施工临建场地主干道宽7 m，次干道宽4 m。各承包商用地内部的道路距离建筑物设置车行出入口侧最小距离不小于6 m，距离建筑物设置人行出入口侧最小距离不小于3 m，距离建筑物未设置出入口侧最小距离不小于1.5 m。道路相关规范要求见表4。

表4 道路相关规范要求梳理表

通过调研类似核电项目的道路退线距离，确定本项目各承包商用地外部道路的主干道退线距离为8 m，次干道退线距离为6.5 m。

3.3 设施尺寸及相对位置关系

调研其他核电项目发现，目前常用的吊机跨度一般为24 m 及12 m，以24 m 居多，因此本项目核岛土建承包商内各设施的宽度根据吊机跨度参数确定为24 m，少数占地面积较大的设施考虑并列增设吊机，宽度扩大至48 m。各设施的长度根据占地面积及宽度确定。

梳理核岛土建承包商内各生产加工类设施的工艺流程发现，除了钢结构、预埋件及管道半成品需要在喷砂防腐车间进行处理、晾晒，其余设施之间的工艺联系较少，因此根据工艺流程，将加工后需喷砂作业的生产加工设施与喷砂防腐车间贴近布置。核岛土建承包商用地内生产加工类设施功能见表5。

表5 核岛土建承包商用地内生产加工类设施功能表

目前已有的其他项目的施工临建场地采用的是设施串列贴近建设的布置形式，使用情况良好。虽然此布置形式需要升级车间贴建侧的结构形式以满足防火规范，会增加一定的成本，但是结合用地经济性进行综合考虑，此布置形式仍是较优方案。本项目核岛土建承包商用地内的设施也采用了串列贴近建设的布置形式。

3.4 用地需求

本项目施工临建场地用地需求的长期影响因素主要为北方地区冬季施工引起的仓储用地需求增多，以及周边良好的外委加工条件引起的生产加工用地需求减少。在前期布置工作阶段，总平面设计部门与项目管理部门针对这2 项长期影响因素对用地需求可能造成的变化进行充分讨论，确定本项目无需增减施工临建场地的占地面积。本项目核岛土建承包商用地布置方案见图2。

图2 核岛土建承包商用地布置方案

3.5 前期工作与后期工作的沟通

在前期工作阶段，总平面设计部门需确定设施占地面积以推导确定各承包商的用地面积，在这个过程中，通过与项目管理部门沟通，获取了大量的相关数据，并且在确定用地需求影响因素、道路退线距离及各承包商用地规模时，与项目管理部门进行充分讨论，确保研究成果的可行性。在后期工作阶段，本项目建立使用后评价机制、施工组织设计联合审查机制及临时新增用地申请联合审批机制。使用后评价机制是各承包商定期向项目管理部门及总平面设计部门反馈施工临建场地使用中存在的问题及建议；临时新增用地申请联合审批及施工组织设计联合审查机制是为了使保障施工临建场地及临时新增用地与总体规划和永久设施相适应。本项目核岛土建承包商用地布置方案建成并投入使用后，截至目前各方面的评价均较好。

4 结语

核电项目的发展时间较短，因此早期的核电项目在施工临建场地布置时经验不足，可参考的资料较少，导致布置方案容易出现方法不够科学、考虑的深度不足、使用效果较差等问题。但经过近几年的发展及实践，核电项目施工临建场地布置已具备进一步研究的基础条件。本文充分结合以往核电项目的经验，提出较科学可行的核电项目施工临建场地布置要点，建立标准布置模式、分析用地需求及建立前期与后期工作的沟通机制，提出通过产量面积系数确定设施占地面积以及在此基础上推导施工临建场地用地面积的方法。实例证明，该方法较以往节约了大量的施工临建场地占地面积，可为后续核电项目的建设提供经验与借鉴。