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摘要：
根据在建或正在运行的二代加核电站反馈回来的信息，从受力、在役检查和经济性等方面对采用预埋板替换膨胀螺栓加底板的可行性进行分析。确认这种替换势在必行。以及在替换过程中应注意的事项等。
关键词：预埋板膨胀螺栓底板 受力
中图分类号：TM623文献标识码： A
前言
在二代加核电站的设计和建造中，管道支撑的固定和就位，采用了大量的底板加膨胀螺栓，采用这种方式的经济性不好，在役检查也不方便，而且核电站在停堆期间，有些地方是不可达的，这就要求我们在新的核电站设计中提前考虑如何来解决这些问题。采用预埋板的形式能有效解决这些问题。在新的核电站设计和建造中不能完全取消支撑底板加膨胀螺栓的形式，不可能在第一个新堆型的建造中就大量使用预埋板，只能逐步采用预埋板替换支撑底板加膨胀螺栓的形式。
1.底板加膨胀螺栓的形式
1.1支吊架底板的形式
在二代加核电站的设计中，管道支吊架的数量很大，支吊架底板的形式主要有NE型、NF型和NG型三种标准型号和一部分非标准型号。
1.2采用底板和膨胀螺栓的优缺点
采用底板和膨胀螺栓的优势是：
（1）安装方便。可以根据需要在任何地方进行安装，只要安装空间足够；
（2）设计变更或现场安装变更方便。可以随时根据设计和安装要求进行调整和修改；
（3）可以边设计边施工，土建施工完成了照样可以后续进行支撑设计，不影响施工。底板和膨胀螺栓的施工在土建完成之后。
采用底板和膨胀螺栓的缺点是：
（1）采用膨胀螺栓加底板的形式，在安装的过程中，需要较大的安装空间，还要考虑在役检查的方便性，尤其是在具有放射性的区域或可达性不好的地方，在役检查膨胀螺栓比较困难，并且在运行期间不能随时进入；
（2）由于核电站配筋比较密，在安装膨胀螺栓打孔时经常打到钢筋上，虽然借助先进的钢筋探测仪器，膨胀螺栓的找眼打孔还是比较困难；如果切断钢筋对土建结构的受力又会有影响；
（3）受力不好，当受力比较大的时候会直接将膨胀螺栓从混凝土中拔出来；
2.预埋板
预埋板，一般在土建混凝土施工的时候，为了以后安装设备或管道支撑生根方便，事先在做基础的时候把一部分预埋件随着土建混凝土一起施工，同时把预埋件固定在预定的位置。
2.1大量采用埋板的前提条件
预埋板需要和土建结构一起施工，需要提前将支撑的力转换成埋板对土建结构的力和力矩，结构专业跟据提供的力和力矩，对土建结构强度进行计算，这些需要在结构专业出埋板图之前完成。
2.2管道支撑用埋板的形式
管道支撑用的埋板，除了有一些固定的形式外，也可以根据实际的受力情况设计一些非标的预埋板。只要满足土建结构专业的要求就行。
2.3预埋板的优缺点
预埋板的优点：
1）在受力范围之内，埋板因为与混凝土一起浇注，不会因为运行时间长而出现松动；
2）埋板的受力比膨胀螺栓好，而且预埋板的钢筋弯的是钩型，并且随混凝土一起浇灌，所以，不会被拔出来；
3）预埋板的受力和型号要提前提给土建，土建能够充分考虑外界施加给土建的力，充分考虑土建的承载力，如果大量采用膨胀螺栓加底板的形式，土建就会漏掉一部分外界施加给土建的力，这样就需要提高土建结构的设计裕量来抵消这一部分受力。
预埋板的缺点：
1）预埋板和土建一起施工，需要其它用到预埋板的专业和部门在土建埋板图出图之前提供给土建专业预埋板的型号、位置和受力，特别是对于首堆项目，各工种同时开始进行设计，要做到这样很难。
2）埋板对土建施工工人的要求比较高，要求预埋位置准确，不能埋偏，如果埋偏了，就可能用不上；
3）预埋板装好后不能移动，不能根据设计变更或现场修改变更位置；
4）埋板容易出现漏埋、干涉冲突、错埋和移位等情况；
3.底板加膨胀螺栓形式与预埋板的比较
1）免后续检查。采用预埋板，每年停堆检修其间，可以减少因在役检查膨胀螺栓所花的时间和人力投入，缩短停堆检修的时间，可以多发电，增加经济效益。同时也增加了核电的安全性。
2）受力好。预埋板比底板加膨胀螺栓要牢固，受力要好，不容易被拔出来；
3）节约成本，经济性好。预埋板的价格比底板和膨胀螺栓要便宜，一个核级膨胀螺栓的价格大概在40～370元之间；一个标准预埋板的价格在160元左右。对与核电站来说，这也是一笔很大的成本。
4.用预埋件代替底板的需要采取的措施
在核电站的设计中不可能将所有支吊架的底板和膨胀螺栓用预埋板给代替，只能随着先进的设计工具的出现，或同堆型核电站建设的数量增加，而根据积累的经验，将固定不变的支吊架的底板和膨胀螺栓用预埋板给代替。同时还需要解决预埋板在施工中出现的偏移等各种问题。只有具备这些条件后，才能更好的将支吊架的底板和膨胀螺栓用预埋板给代替。
4.1利用三维设计等先进手段
利用三维设计等先进的设计工具和设计手段，在设计阶段，用三维设计软件做好各工种的协同设计，利用三维设计的优势，在三维电站中把支吊架的位置定位出来，确定功能后提给力学进行计算，根据力学计算的结果，对管道模型或支吊架的位置或功能进行修改，再提供给力学进行核算。如果力学通过，就需要考虑支吊架的形式，是否需要共架等，模型建立出来，并把支吊架模型提给力学对支吊架进行计算，如果计算通过，就可以最终把支吊架生根的部位用预埋板给代替。利用三维模型的优势还能判断，在三维实体模型中对核级和相对比较固定的管道支吊架进行分析，对于相邻较近的底板是否需要合并成一个整体的埋板，是否需要考虑和周围的支吊架共架，给出具体的定位坐标，和需要预埋板的大小，并将预埋板的位置和大小提供给土建专业。这就是一个比较圆满的过程。
4.2预埋板出现位置偏差的补救措施
预埋板在土建施工的过程中，经常会出现位置偏差的情况，对于预埋板的位置偏差要进行分析。
（1）对于偏差比较小的，可以不用进行处理，直接使用。
（2）对于偏差比较大，支吊架的槽钢或型钢焊在预埋板上的位置偏移到了预埋板的边沿，可以采用修改支吊架，使支吊架的槽钢或型钢焊在预埋板的中心位置或对预埋件進行加强。
（3）对于偏差过大不能使用的，只能采用底板加膨胀螺栓的形式进行弥补。
（4）土建对预埋板的施工偏差可控制在±20mm的范围内，这是国家标准的要求，所以有必要将底板四周至少各扩大50mm，来抵消偏差造成的实际影响。
（5）应用先进的施工方法，积累施工经验，提高预埋板的施工位置精度。
5.总结
通过对现有在建或正在运行核电站中反馈的膨胀螺栓的经济性不强和不方便在役检查的问题，可以在设计阶段将底板加膨胀螺栓用预埋板给替换，这样既增加了核电站的经济性、方便性和安全性，减少核电站的投入。对后续建设的核电站是非常必要的。
参考文献：
【1】标准支吊架手册
【2】核岛厂房预埋件图册
【3】GB50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范
根据在建或正在运行的二代加核电站反馈回来的信息，从受力、在役检查和经济性等方面对采用预埋板替换膨胀螺栓加底板的可行性进行分析。确认这种替换势在必行。以及在替换过程中应注意的事项等。
关键词：预埋板膨胀螺栓底板 受力
中图分类号：TM623文献标识码： A
前言
在二代加核电站的设计和建造中，管道支撑的固定和就位，采用了大量的底板加膨胀螺栓，采用这种方式的经济性不好，在役检查也不方便，而且核电站在停堆期间，有些地方是不可达的，这就要求我们在新的核电站设计中提前考虑如何来解决这些问题。采用预埋板的形式能有效解决这些问题。在新的核电站设计和建造中不能完全取消支撑底板加膨胀螺栓的形式，不可能在第一个新堆型的建造中就大量使用预埋板，只能逐步采用预埋板替换支撑底板加膨胀螺栓的形式。
1.底板加膨胀螺栓的形式
1.1支吊架底板的形式
在二代加核电站的设计中，管道支吊架的数量很大，支吊架底板的形式主要有NE型、NF型和NG型三种标准型号和一部分非标准型号。
1.2采用底板和膨胀螺栓的优缺点
采用底板和膨胀螺栓的优势是：
（1）安装方便。可以根据需要在任何地方进行安装，只要安装空间足够；
（2）设计变更或现场安装变更方便。可以随时根据设计和安装要求进行调整和修改；
（3）可以边设计边施工，土建施工完成了照样可以后续进行支撑设计，不影响施工。底板和膨胀螺栓的施工在土建完成之后。
采用底板和膨胀螺栓的缺点是：
（1）采用膨胀螺栓加底板的形式，在安装的过程中，需要较大的安装空间，还要考虑在役检查的方便性，尤其是在具有放射性的区域或可达性不好的地方，在役检查膨胀螺栓比较困难，并且在运行期间不能随时进入；
（2）由于核电站配筋比较密，在安装膨胀螺栓打孔时经常打到钢筋上，虽然借助先进的钢筋探测仪器，膨胀螺栓的找眼打孔还是比较困难；如果切断钢筋对土建结构的受力又会有影响；
（3）受力不好，当受力比较大的时候会直接将膨胀螺栓从混凝土中拔出来；
2.预埋板
预埋板，一般在土建混凝土施工的时候，为了以后安装设备或管道支撑生根方便，事先在做基础的时候把一部分预埋件随着土建混凝土一起施工，同时把预埋件固定在预定的位置。
2.1大量采用埋板的前提条件
预埋板需要和土建结构一起施工，需要提前将支撑的力转换成埋板对土建结构的力和力矩，结构专业跟据提供的力和力矩，对土建结构强度进行计算，这些需要在结构专业出埋板图之前完成。
2.2管道支撑用埋板的形式
管道支撑用的埋板，除了有一些固定的形式外，也可以根据实际的受力情况设计一些非标的预埋板。只要满足土建结构专业的要求就行。
2.3预埋板的优缺点
预埋板的优点：
1）在受力范围之内，埋板因为与混凝土一起浇注，不会因为运行时间长而出现松动；
2）埋板的受力比膨胀螺栓好，而且预埋板的钢筋弯的是钩型，并且随混凝土一起浇灌，所以，不会被拔出来；
3）预埋板的受力和型号要提前提给土建，土建能够充分考虑外界施加给土建的力，充分考虑土建的承载力，如果大量采用膨胀螺栓加底板的形式，土建就会漏掉一部分外界施加给土建的力，这样就需要提高土建结构的设计裕量来抵消这一部分受力。
预埋板的缺点：
1）预埋板和土建一起施工，需要其它用到预埋板的专业和部门在土建埋板图出图之前提供给土建专业预埋板的型号、位置和受力，特别是对于首堆项目，各工种同时开始进行设计，要做到这样很难。
2）埋板对土建施工工人的要求比较高，要求预埋位置准确，不能埋偏，如果埋偏了，就可能用不上；
3）预埋板装好后不能移动，不能根据设计变更或现场修改变更位置；
4）埋板容易出现漏埋、干涉冲突、错埋和移位等情况；
3.底板加膨胀螺栓形式与预埋板的比较
1）免后续检查。采用预埋板，每年停堆检修其间，可以减少因在役检查膨胀螺栓所花的时间和人力投入，缩短停堆检修的时间，可以多发电，增加经济效益。同时也增加了核电的安全性。
2）受力好。预埋板比底板加膨胀螺栓要牢固，受力要好，不容易被拔出来；
3）节约成本，经济性好。预埋板的价格比底板和膨胀螺栓要便宜，一个核级膨胀螺栓的价格大概在40～370元之间；一个标准预埋板的价格在160元左右。对与核电站来说，这也是一笔很大的成本。
4.用预埋件代替底板的需要采取的措施
在核电站的设计中不可能将所有支吊架的底板和膨胀螺栓用预埋板给代替，只能随着先进的设计工具的出现，或同堆型核电站建设的数量增加，而根据积累的经验，将固定不变的支吊架的底板和膨胀螺栓用预埋板给代替。同时还需要解决预埋板在施工中出现的偏移等各种问题。只有具备这些条件后，才能更好的将支吊架的底板和膨胀螺栓用预埋板给代替。
4.1利用三维设计等先进手段
利用三维设计等先进的设计工具和设计手段，在设计阶段，用三维设计软件做好各工种的协同设计，利用三维设计的优势，在三维电站中把支吊架的位置定位出来，确定功能后提给力学进行计算，根据力学计算的结果，对管道模型或支吊架的位置或功能进行修改，再提供给力学进行核算。如果力学通过，就需要考虑支吊架的形式，是否需要共架等，模型建立出来，并把支吊架模型提给力学对支吊架进行计算，如果计算通过，就可以最终把支吊架生根的部位用预埋板给代替。利用三维模型的优势还能判断，在三维实体模型中对核级和相对比较固定的管道支吊架进行分析，对于相邻较近的底板是否需要合并成一个整体的埋板，是否需要考虑和周围的支吊架共架，给出具体的定位坐标，和需要预埋板的大小，并将预埋板的位置和大小提供给土建专业。这就是一个比较圆满的过程。
4.2预埋板出现位置偏差的补救措施
预埋板在土建施工的过程中，经常会出现位置偏差的情况，对于预埋板的位置偏差要进行分析。
（1）对于偏差比较小的，可以不用进行处理，直接使用。
（2）对于偏差比较大，支吊架的槽钢或型钢焊在预埋板上的位置偏移到了预埋板的边沿，可以采用修改支吊架，使支吊架的槽钢或型钢焊在预埋板的中心位置或对预埋件進行加强。
（3）对于偏差过大不能使用的，只能采用底板加膨胀螺栓的形式进行弥补。
（4）土建对预埋板的施工偏差可控制在±20mm的范围内，这是国家标准的要求，所以有必要将底板四周至少各扩大50mm，来抵消偏差造成的实际影响。
（5）应用先进的施工方法，积累施工经验，提高预埋板的施工位置精度。
5.总结
通过对现有在建或正在运行核电站中反馈的膨胀螺栓的经济性不强和不方便在役检查的问题，可以在设计阶段将底板加膨胀螺栓用预埋板给替换，这样既增加了核电站的经济性、方便性和安全性，减少核电站的投入。对后续建设的核电站是非常必要的。
参考文献：
【1】标准支吊架手册
【2】核岛厂房预埋件图册
【3】GB50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范