摘要：文章以某核电厂重件道路设计过程为中心，梳理了在AP1000机组核电厂重件道路领域收集资料、科研分析和实际工程设计等方面的成果，提出关于设计思路的几点思考，旨在为探求出一套重件道路这种非常规道路科学严谨的设计方法并能在工程应用中达到经济合理做出一些努力。
1.重件道路设计背景
福岛事故后，符合国家核电发展技术路线、安全水平更高的三代核电AP1000机组成为了某核电厂一期工程的最佳选择。众所周知，除了非能动的设计理念外，AP1000机组的另一大特点就是采用模块化施工，其大件数量之多，体积之大，重量之重和运输情况之复杂都是核电工程中前所未有的。在这种情况下，适用于传统二代加机组的厂内运输道路已不能满足AP1000机组工程建设的需要。为此，根据一期工程初步设计总体规划，参考同类机型核电的相关设计和实施经验，提出了设计重件道路的要求。
2.参考电站重件运输情况
根据总平面布置方案，按照运输模块及重件设备的类型和地点，AP1000核电工程的重件道路可划分为以下五种类型：
2.1安全壳环圈及大吊车运输通道
在厂区布置有安全壳拼装场地，头道环是CV模块现场拼装中在质量和外部尺寸上最具控制性的模块，其直径39.50m，高15.54m，净重740t，采用载重能力为1512吨的由四部6轴线4纵列平板车组成的“移动平台”运输。要求设计道路宽度45m，对道路的承载力要求为10t/m2。头道环运输至吊装场地后，由美国Lampson履带吊车进行吊装。履带吊车（原则上不考虑带载）行走时直线段要求道路宽度14m，转弯段要求道路宽度18m，对道路的承载力要求为29t/m2。
2.2核岛附近的大件吊装场地
核岛现场的大件模块和重件设备的吊装采用美国Lampson履带吊车，其对蒸汽发生器、安全壳头道环、安全壳三道环结构模块CA20及CH73的吊装作业均在一T盘上完成，
对场地的承载力要求为82.5t/m2。
2.3结构模块运输通道
在厂区布置有结构模块拼装场地，CA20是结构模块现场拼装中在重量上最具控制性的模块，CA01是结构模块现场拼装中在外部尺寸上最具控制性的模块。结构模块CA20重约700t，采用27轴线4纵列的自行平板车运输，结构模块CA01外部尺寸约26.3m*29.0m*21.4m，采用18轴线4纵列的自行平板车运输。结构模块运输要求设计道路宽度45m，对道路的承载力要求为10t/m2。
2.4码头上岸的重件设备运输道路
重件设备在码头卸船后，采用平板车运输至指定地点，最后通过吊车进行吊装。在核岛、常规岛可能的重件设备清单中，对吊装、运输起到控制性因素的重件设备是净重为665t的蒸汽发生器，采用两组18轴线4纵列平板车运输车组运输，要求设计道路宽度12m，对道路的承载力要求为10t/m2。
2.5码头上岸的预制子模块运输道路
从码头运输到厂区模块拼装场地的预制子模块中，最大长度为20m，最大宽度为4.5m，最大高度为3.8m，最大荷载为100t。采用4纵列平板车运输，直线段要求道路宽度7m。
3.重件道路科研情况
与一般公路相比，核电厂重件道路具有交通量小且分布极不均匀的特征，运输车辆及吊装机械的轴-轮型式比较特殊，对地压力极大，这些显著的差异造成在路面结构设计计算中无法直接利用现行路面设计规范[1]中的计算公式或者考虑的主导因素不同。同时，作为AP1000核电技术消化吸收的重要组成部分之一，相关科研人员先后完成了《大件道路路面结构研究报告》[2]和《履带吊车工作区重型道路路面结构计算报告》[3]，为重件道路的工程设计提供了有力支撑。 3.1科研报告《大件道路路面结构研究报告》
《大件道路路面结构研究报告》首先详细阐述了厂内重件道路路面结构的计算思路及具体过程，并对计算方法和计算程序的可行性、正确性及保守性进行了验证，然后以T核
电厂重件道路设计（平板车行驶区）为工程背景，基于混凝土结构设计原理，通过有限元法突破了计算特定轴载作用下荷载应力σp的难题。接着在现行规范框架下，按照荷载疲劳应力计算与轴-轮型式有关的思路，通过直接求解各特定轴载作用下的荷载应力σpi及其与累计作用次数Nei对应的荷载疲劳应力系数kfi，并且考虑接缝折减系数kr及偏载、动载综合系数kc，得到各特定轴载作用下的荷载疲劳应力：σpri=kfi kr kc σpi，叠加起来即为路面结构的荷载疲劳应力σpr；按照温度疲劳应力计算与轴-轮型式无关的思路，直接利用规范公式计算得到温度疲劳应力，即σtr=kt σtm。最后，综合强度验算σp≤ft的要求和疲劳验算γr (σpr+σtr)≤fr的要求，完成了重件道路（平板车行驶区）的路面结构计算分析工作。该报告为工程设计提供了以下重要依据或思路：
当特定轴载的累计作用次数较少时，强度验算的结果起主导作用，首先要进行静力分析强度计算；
特定轴载作用下荷载应力σp的计算应按照最不利的工况进行：采用单板计算模型；按照轮胎实际分布设置轮载；轮载作用于临界荷位（轮胎压在混凝土面层纵缝上）。对于工程设计而言，以最具控制性的车辆配置（轮载分布）和占主导地位的路基情况为条件，进
行计算和验算，得到经济合理且满足规范要求的路面构造，是一种可行的标准化设计思路；
大型平板车运输对地压力相对较小（不小于8.5t/m2），按厂内轻型路（参照二级公路、公路Ⅰ级荷载）设计，完全可以满足运输要求。
3.2科研报告《履带吊车工作区重型道路路面结构计算报告》
tcl精鼎 《履带吊车工作区重型道路路面结构计算报告》首先以T核电厂重件道路设计为工程背景，应用《大件道路路面结构研究报告》开发的计算模板，开展了履带吊车荷载作用下重件道路各分区（核岛T型台、吊车试吊区、吊车空载行驶区、吊车作业场地和吊车拼装场地）土质路基及岩质路基上的路面结构计算分析工作。接着，通过路基顶面压力分析，提出路基承载力验算的依据和思路，并给出了各分区在土质路基和岩质路基上的验算结果。最后，根据各分区运输过程（工况）的最大对地压力，以中等风化基岩和强风化基岩为地基条件（未取得试验成果，假定参数），对某核电厂一期工程重件道路方案设计中拟定的路面构造进行了结构计算和地基承载力验算，给出了各工况下满足要求的混凝土面层厚度。该报告为工程设计提供了以下重要依据或思路：
报告中路面结构验算及地基承载力验算基于Lampson LTL 2600型履带吊车和假定的基岩参数进行，实际工程需要根据具体的控制性吊车参数（对地压力）和试验得到的基岩参数进行设计验算；
核岛T型台和吊车试吊区作业过程对地压力相当大，路基能否承受经过基层传递到其顶面的压力，进行路基承载力验算十分必要。对于绝大多数土质路基，即使通过大幅度增加混凝土面层厚度满足了路面结构验算要求，但路基条件始终无法满足承载力验算要求。因此，核岛T型台和吊车试吊区采用土质路基是不适宜的，必须采用岩质或换填为相当于岩质的路基，或进行必要的路基处理。
4.某核电厂重件道路设计
某核电厂重件道路是指安全壳、大型结构模块拼装完成后，通过运输车辆运至核岛吊装场地所行驶的道路。根据参考电站重件运输及重件道路科研情况，主要从以下两方面完成了某核电厂重件道路设计工作：
4.1重件道路平面布置
考虑参考电站重件运输的情况，结合某核电厂总体规划及厂区总平面布置，根据安全壳及大型结构模块的运输、吊装过程，将重件道路划分为核岛T型台、吊车试吊区、吊车空载行驶区、吊车作业场地、吊车拼装场地和平板车行驶区六个区域，并按照最大对地压力分为三类，重件道路的布置及主要技术指标见图1和图2。
4.2重件道路路基路面设计
4.2.1 Ⅰ类重件道路
核岛T型台和吊车试吊区作业过程对地压力相当大且接近，必须采用岩质路基，可以采用同一种路面结构。按照方案设计的计算结果，强风化基岩无法满足路基承载力验算要求（Pmax=1.204MPa>1.2fa=0.744MPa），必须采用中等风化或微风化基岩作为路基（Pmax=1.204MPa<1.2fa=1.44MPa），由于毛石混凝土的强度、变形模量高于中等风化基岩，可以偏于安全地假定毛石混凝土与中等风化基岩相当，用其换填中等风化基岩上覆的强风化基岩及回填土层是适宜的。Ⅰ类重件道路路面结构设计见图3。
图4 Ⅱ类重件道路路面结构断面图
阿塞拜疆总统
4.2.2 Ⅱ类重件道路
吊车空载行驶区和吊车作业场地作业过程对地压力相对较大，按照方案设计的计算结果，粉质粘土及素填土无法满足路基承载力验算要求（Pmax=0.354MPa>1.2fa=0.223MPa），必须采用强风化及以上基岩作为路基（Pmax=0.354MPa<1.2fa=0.744MPa），由于级配良好的级配碎石整体强度与强风化基岩相当甚至更高，用其换填强风化基岩上覆的粉质粘土及素填土层偏于安全，是适宜的。Ⅱ类重件道路路面结构设计见图4。
老年人同居有啥好处 4.2.3 Ⅲ类重件道路
吊车拼装场地和平板车行驶区作业过程对地压力相对较小，在满足运输要求的前提下，结合厂区总平面布置，同时配合现场文明施工需求，Ⅲ类重件道路采用半刚性路面结构，见图5。
大便冲洗阀国务院关于基础教育改革与发展的决定 图5 Ⅲ类重件道路路面结构断面图
5.存在的问题及思考
首先，重件道路按照AP1000核电厂“标准化设计思路”[4]进行设计、施工是可行的，即保持按照标准路基条件进行计算得到的路面结构设计不变，对不满足标准条件的路基进行必要的处理。另一方面，以两次科研报告的完成过程来看，重件道路路面结构设计计算复杂程度一般、耗时少，可以根据各不同路段特定的路基条件开展针对性的路面结构设计计算，还可以在计算过程中考虑不同的基层构造或路基处理从而减小面层厚度，给出多套路面结构设计方案。对于具体工程设计，采用哪种思路是否取决于实际路基条件的差异性、工程施工及管理的经济合理性等因素值得进一步思考。
目前的重件道路科研及设计均考虑核电厂采用较多的水泥混凝土路面，事实上，除核岛T型台和吊车试吊区外，其他各区均可以采用半刚性路面和柔性路面，不仅能提高路面的抗滑性、行车舒适性等自身功能也是符合业主合理需求的特性，使全厂道路协调统一，还能够灵活地满足现场施工组织设计的要求，改善总承包项目现场面貌。另一方面，各类路面结构并没有绝对的定量分界界限，近年来材料科学的发展正在逐步改变路面的属性，如水泥混凝土的增塑研究使它的刚度降低而保留高强性质，沥青的改性研究使沥青混凝土
随气候变化的力学性质趋于稳定而大幅度提高其刚度[5]。因此，面对更多的路面结构选择，需要开展更为全面的重件道路路面结构研究工作。
参考文献
[1] JTG D40—2011，公路水泥混凝土路面设计规范（中华人民共和国行业标准）
[2] 中国核电工程有限公司，大件道路路面结构研究报告，北京，2010.11
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