大型火力发电工程项目复建开工程序条件与关键技术方案应用

陈万波，宋弘景，熊晟熙，王晓飞

（江西赣能股份有限公司，江西 南昌 330096）

0 引言

2016 年某2×1 000 MW火力发电扩建工程工地发生冷却塔施工平台坍塌特别重大事故，造成多人伤亡，直接经济损失10 197.2万元，伤亡极其惨重、教训极其深刻。企业在全力做好应急救援、善后处置和接受事故调查之后，为尽快恢复正常生产秩序、完成事故整改与评估，使项目早日复工建设，避免前期投入的20多亿资金“打水漂”，造成国有资产的巨大损失，开始了历经三年多异常艰难的事故整改与复建开工之路，终于在2019年3月移出了安全生产失信联合惩戒“黑名单”，2019年12月移出了煤电项目“停建”名单。在逐步满足一系列的复建开工现场条件之后，2020年4月启动复工建设[1]。

特大事故整改复工在全国几无先例可循、无经验可借鉴，无操作范本，都是在摸索中推进，难度之大、困难之多，远超想象。特别是由于事故对所在行业规划、审批、监管等都产生了极其重大的影响，在很多主管单位、很多人的心里留下了难以抹去的印痕，对整改复工的要求和标准是严之又严。为了切实完成事故整改，早日复工建设，企业相关管理人员特别是各级领导人员，承受了巨大的精神压力，整改复工每推进一步，都要克服无数有形无形的障碍和阻力，花费的精力不是正常非事故企业办同类事情可以比拟的[2-4]。

为充分吸取事故教训，确保工程施工安全与质量，企业聘请曾参与国务院事故调查组工程质量鉴定的国内工业建筑方面最具权威的机构，按最严格的技术方案对事故标段7号冷却塔等已完工程进行质量鉴定；根据鉴定结果，责成EPC总承包单位组织制定施工（加固）方案，并通过专业机构专家评审，确保7号冷却塔等建筑物结构强度满足要求[5]。

对于曾发生过特大事故的工地现场，迫切需要一种能加强工程安全质量监督、项目进度控制、人员设备安全的新技术。为提升施工现场状态感知能力、项目安全质量管理能力与进度管控能力，实现工程施工信息化、可视化智能管理，企业投资建设了一套采用5G移动应用、物联网、VR、可穿戴技术、传感技术、人工智能、云计算和大数据等多种技术交融的数字化智慧工地信息管理系统，涵盖考勤管理、巡检签到、工地视频监控、安全质量培训考试、塔吊运行监控、人机移动巡查、环境监控、工地实时广播等诸多环节，且与基建信息管理系统（MIS）协同运行[6-8]。

文中通过对特大事故整改复工的总结和反思，提炼出电力工程项目复建开工的程序条件，通过系统介绍企业在这一过程中为保障复工建设的安全和质量，采取的质量检测与加固方案及数字化智慧工地系统在复建开工技术方案中的应用，为类似工程项目提供借鉴。

1 复建开工的前提条件

由于无先例可循，起初企业走了很多弯路，后来经过反复咨询摸索，最终弄清了复建开工必须具备两项前提条件：一是要彻底整改，获得国家相关部门认可，移出安全生产“黑名单”，这是前提中的前提；二是要履行手续，取齐49项支持性文件，获准移出火电项目“停建名单”，这是法律法规的强制性要求。企业经过三年多的艰苦努力，才完成了这两项关键而标志性工作，其工作要求与经验总结见表1。

表1 复建开工前提条件及其工作要求与经验总结一览表

2 复建开工的主要现场条件

企业在创造条件排除万难达到复建开工前提条件的同时，有计划有步骤地着手实现复建开工的现场条件，这些条件林林总总有很多，但归结起来主要是以下15项现场条件，具体见表2。

表2 复建开工主要现场条件及其工作要求与经验总结一览表

3 复建开工关键技术方案应用

3.1 冷却塔质量检测与加固技术方案

3.1.1 冷却塔质量检测技术方案

本次检测主要根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）对已完工程取样，进行混凝土构件碳化深度检测、强度检测、钢筋保护层厚度检测、钢筋布置检测、尺寸检测、钢筋力学性能检测、三维扫描、混凝土中骨料碱活性检测，具体检测标准要求见表3。

表3 冷却塔质量检测技术方案一览表

根据现场检测结果，7号冷却塔在混凝土强度、钢筋布置、构件截面尺寸、钢筋力学性能方面能够满足设计和相关规范要求。存在的主要问题：一是混凝土中钢筋保护层厚度普遍不能满足设计和验收规范的要求；二是7号冷却塔筒壁厚度及中面半径所抽检部位不能满足设计及验收规范要求。三是7号冷却塔筒壁外侧所抽检纵向钢筋间距不能满足设计及规范要求。根据分析，7号冷却塔已完工程可以继续使用，但在下一施工阶段需同步对目前结构主体存在的缺陷进行处理。

3.1.2 冷却塔加固技术方案

在施工和设计存在偏差的情况下，经复核计算，发现本工程7号冷却塔存在的两个主要问题：一是塔筒局部稳定性不满足规范要求，二是塔筒局部配筋量不够。针对上述情况，首先应该解决的是稳定性问题，即采取加固措施增强冷却塔筒壁强度，从而增大稳定安全系数。加固措施的理论依据及结论见表4。

表4 加固措施的理论依据及其结论意见一览表

由此可见，对已经实施的冷却塔筒壁进行增厚是提高其稳定性的有效措施。对筒壁加厚的工程技术措施见表5。

表5 筒壁加厚的工程主要技术措施一览表

经过外贴加固，通过验算，可以得到结论如下：

1）7 号冷却塔整体稳定安全系数KB=5.211，满足规范KB≧5的要求。

2）7 号冷却塔最小局部稳定安全系数KB=5.2>5，满足规范要求。

3）环基下最大压应力：pkmax=258 kN/m2

4）环基经复合计算满足规范要求。

5）人字柱经复核计算满足规范要求。

6）塔筒外侧局部实际配筋小于计算配筋不满足规范要求，通过在外贴层中合理配筋，完全满足规范要求。

3.2 数字化智慧工地系统应用介绍

通过运用数字化智慧工地管理系统和基建MIS系统等科技手段，实现施工过程管控手段的现代化升级。目前，建成使用的数字化智慧工地系统拥有工地视频监控、全厂门禁管理、人员考勤和巡检签到、安全质量培训考试、工地环境监测系统、塔机安全监控、移动巡检、电子显示大屏等功能模块，实现了人员出入人脸识别、危大工程及主要机械二维码标识，手机扫码巡检、危大工程小区域门禁、塔机防撞、工地小气候和小环境实时监控等先进功能，有效弥补传统方法和技术在监管中的缺陷，实现了对人、机、料、法、环的全方位监控，确保建设过程的可控在控。其主要功能模块见表6。

表6 数字化智慧工地系统主要功能模块一览表

（续上表）

（续上表）

4 结语

大型工程项目事故后的整改与复建开工需克服无数有形无形的障碍和阻力，并要具备缜密顽强的工作作风，与其事故后的这种遭遇，远不如事前管控、防患未然。复建开工千头万绪，其条件远不止上述移出安全生产“黑名单”和移出火电项目“停建名单”2个前提条件及15个现场条件，文中所介绍的仅仅是其中关键所在。冷却塔质量检测与加固方案制定及数字化智慧工地系统的应用，对助推复建开工、保障建设安全及强化工程建设管理具有重要的作用，可作为其他工程项目的借鉴。