齐再清 2017年12月,江西丰城发电厂“11.24”事故剖析,2016年11月24日,江西丰城发电厂三期扩建工程发生冷却塔施工平台坍塌特别重大事故,造成73人死亡、2人受伤,直接经济损失10197.2万元目 录,一、工程简介 二、事故经过 三、事故直接原因 四、相关管理情况 (一)工期及工期调整情况(节点流程图) (二)施工技术管理情况 (三)现场作业程序管控情况 五、有关责任单位的主要问题 (一)施工单位 (二)总包单位 (三)监理单位 (四)建设单位 六、事故教训,一、工程简介,1、工程总体概况江西丰城发电厂三期扩建工程建设规模为2x1000MW发电机组,总投资额为76.7亿元,属江西省电力建设重点工程其中建筑和安装部分主要包括7号、8号机组建筑安装工程,电厂成套设备以外的辅助设施建筑安装工程,7号、8号冷却塔和烟囱工程等,共分为A、B、C、D标段 2、7号冷却塔工程概况事发7号冷却塔属于江西丰城发电厂三期扩建工程 D 标段,是三期扩建工程中两座逆流式双曲线自然通风冷却塔其中一座,采用钢筋混凝土结构两座冷却塔布置在主厂房北侧,整体呈东西向布置,塔中心间距197.1米7号冷却塔位于东侧,设计塔高165米,塔底直径132.5米,喉部高度132米,喉部直径75.19米,筒壁厚度0.23至1.1米。
筒壁工程施工采用悬挂式脚手架翻模工艺,以三层模架(模板和悬挂式脚手架)为一个循环单元循环向上翻转施工,7号冷却塔内布置1台YDQ26x25一7液压顶升平桥,距离塔中心30.98米,方位为西偏北19.8707号冷却塔于2016年4月11日开工建设,4月12日开始基础土方开挖,8月18日完成环形基础浇筑,9月27日开始筒壁混凝土浇筑,事故发生时,已浇筑完成第52节筒壁混凝土,高度为76.7米12000m27#冷却塔主要结构尺寸及参数,冷却塔参数,平桥布置示意图,相同施工工艺实例,相同施工工艺实例,第52节,第51节,第50节,3、相关参建单位 工程建设方:江西赣能股份有限公司丰城三期发电厂; 工程监理方:上海斯耐迪工程咨询有限公司; 工程EPC总承包方:中南电力设计院有限公司; 施工单位:河北亿能烟塔工程有限公司D标段:冷却塔和烟囱工程) (7号冷却塔劳务分包单位:河北魏县奉信建筑安装劳务有限公司) (7号冷却塔预拌混凝土供应单位:丰城鼎力新型建材有限公司),二、事故经过,2016年11月24日6时许,混凝土班组、钢筋班组先后完成第52节混凝土浇筑和第53节钢筋绑扎作业,离开作业面5个木工班组共70人先后上施工平台,分布在筒壁四周施工平台上拆除第50节模板并安装第53节模板。
此外,与施工平台连接的平桥上有2名平桥操作人员和1名施工升降机操作人员,在7号冷却塔底部中央竖井、水池底板处有19名工人正在作业 7时33分,7号冷却塔第50-52节(相对标高约72.8~76.7m)筒壁混凝土从后期浇筑完成部位(西偏南150-160,距平桥前桥端部偏南弧线距离约28米处)开始坍塌,沿圆周方向向两侧连续倾塌坠落,施工平台及平桥上的作业人员随同筒壁混凝土及模架体系一起坠落,在筒壁坍塌过程中,平桥晃动、倾斜后整体向东倒塌,事故持续时间24秒 事故导致筒壁上作业人员70人、设备操作人员3人高空坠落身亡,塔底作业人员2人轻伤三、事故直接原因,经调查认定,事故的直接原因是施工单位在7号冷却塔第50节筒壁混凝土强度不足的情况下,违规拆除第50节模板,致使第50节筒壁混凝土失去模板支护,不足以承受上部荷载,从底部最薄弱处开始坍塌,造成第50节及以上筒壁混凝土和模架体系连续倾塌坠落坠落物冲击与筒壁内侧连接的平桥附着拉索,导致平桥也整体倒塌★混凝土强度情况 7号冷却塔第50节模板拆除时,第50、51、52节筒壁混凝土实际小时龄期分别为29-33小时、14-18小时、2-5小时 根据丰城市气象局提供的气象资料,2016年11月21日至11月24日期间,当地气温骤降,分别为17-210C、6-170C、4-60C和4-50C,且为阴有小雨天气,这种气象条件延迟了混凝土强度发展。
委托检测单位进行了同条件混凝土性能模拟试 验,采用第49-52节筒壁混凝土实际使用的材料,按照混凝土设计配合比的材料用量,模拟事发时当地的小时温湿度,拌制的混凝土入模温度为8. 7-14.90C试验结果表明,第50节模板拆除时,第50节筒壁混凝土抗压强度为o.89-2.35MPa;第51节筒壁混凝土抗压强度小于0.29MPa;52节筒壁混凝土无抗压强度而按照国家标准中强制性条文,拆除第50节模板时,第51节筒壁混凝土强度应该达到6MPa以上 《双曲线冷却塔施工与质量验收规范》(GB50573-2010)中强制性条文: (6.3.15)采用悬挂式脚手架施工筒壁,拆模时,其上节混凝土强度应达到6MPa以上12.0.4)采用翻模或者爬模工艺时,混凝土未达到规定的强度不得提升或翻模对7号冷却塔拆模施工过程的受力计算分析表明,在未拆除模板前,第50节筒壁根部能够承担上部荷载作用,但是当第50节筒壁5个区段分别开始拆模后(只要拆除50节混凝土强度最弱处的三角架连接钢管,或者松掉几处对拉螺栓,模架体系的空间作用就解除了),随着拆除模板数量的增加,第50节筒壁混凝土失去模架系统空间作用的保护,直接承受大偏心荷载,弯矩迅速增大,在混凝土强度最薄弱处,筒壁外侧裂缝迅速发展,随后钢筋与混凝土之间产生滑移,筒壁内侧混凝土压碎垮塌,引起倾塌。
第52节,第51节,第50节,在7号冷却塔施工过程中,施工单位为完成工期目标,施工进度不断加快,导致拆模前混凝土养护时间减少,混凝土强度发展不足;在气温骤降的情况下,没有采取相应的技术措施加快混凝土强度发展速度;筒壁工程施工方案存在严重缺陷,未制定针对性的拆模作业管理控制措施;对试块送检、拆模的管理失控,在实际施工过程中,劳务作业队伍自行决定拆模四、相关管理情况,(一)工期及工期调整情况(节点流程图),《电力建设工程施工安全监督管理办法》(国家发展和改革委员会令第28号第十一条规定:“建设单位应当执行定额工期,不得压缩合同约定的工期如工期确需调整,应当对安全影响进行论证和评估论证和评估应当提出施工组织措施和安全保障措施” 7 号冷却塔工期调整后,建设单位、监理单位、总承包单位项目部均没有对缩短后的工期进行论证、评估,也未提出相应的施工组织措施和安全保障措施为什么要调整工期? 1、工程施工进度滞后 2016年上半年,由于设计、采购和设备制造等原因,工程实际施工进度和合同计划相比滞后较多,建设单位向总承包单位项目部提出策划“大干100天”活动,促进完成2016年度计划和2017年春节前工作目标。
2016年8月9日至9月6日,建设单位、监理单位连续5次在监理协调会(第28-32次)上提出“8月底要掀起大干100天现场施工高潮,总包和各施工单位要对大干100天进行策划”等要求 2016年9月13日,建设单位、监理单位、总承包单位和各标段及辅助工程施工单位共同启动了“大干100天”活动,活动时间从2016年9月15日至2017年1月15日当日,建设单位、监理单位、总承包单位三家签订了“大干100天”目标责任书,其中7号冷却塔筒壁工期为2016年10月1日至2017年1月18日(与7月28日总承包单位项目部工程联系单《关于里程碑计划事宜》上的工期一致) “大干 100 天”活动严格限定了7号冷却塔施工进度 2、施工单位主观意愿 D标段(一座烟囱、两座冷却塔)合同价格1.2287亿元超低价中标) 施工单位项目部为了控制时间成本,有主观意愿将原本相对合理的工期不断压缩 尽量减少施工设备设施上的投入施工单位项目部于2016年9月14日编制了《7号冷却塔筒壁施工方案》,经项目工程部、质检部、安监部会签,报项目总工程师于9月18日批准后,分别报送总承包单位项目部、项目监理部、建设单位工程建设指挥部审查,9月20日上述各单位完成审查。
施工方案中计划工期为2016年9月27日至2017年1月18日,内容包括筒壁工程施工工艺技术、强制性条文、安全技术措施、危险源辨识及环境辨识与控制等部分施工单位项目部未按规定将筒壁工程列为危险性较大分部分项工程进行管理 筒壁工程施工方案存有漏项,未辨识出拆模作业中存在的重大风险,没有制定保证上节混凝土强度不低于6Mpa的针对性措施 在11月22日气温骤降,外部施工条件已发生变化的条件下,项目部未采取相应技术措施在上级公司提出加强冬季施工的要求后,项目部未按规定制定冬季施工方案并执行二)施工技术管理情况,(三)现场作业程序管控情况,按正常施工程序,各节筒壁混凝土拆模前,应由施工单位项目部试验员将本节及上一节混凝土同条件养护试块送到总承包单位项目部指定的第三方试验室(江西省南昌科盛建筑质量检测所)进行强度检测,并将检测结果报告施工单位项目部工程部长,工程部长视情况再安排劳务作业队伍进行拆模作业 按照 2016年4月6日施工单位项目部报送的7号冷却塔工程施工质量验收范围划分表,筒壁工程的模板安装和拆除作业属于现场见证点,需要施工单位、总承包单位、监理单位见证和验收拆模作业事实上,施工单位项目部从未将混凝土同条件养护试块送到总承包单位指定的第三方试验室进行强度检测,只是偶尔将试块违规送到丰城鼎力建材公司搅拌站进行强度检测。
2016年11月23日下午,施工单位项目部试验员在进行7号冷却塔第50节模板拆除前的试块强度送检时,发现第50节、51节筒壁混凝土同条件养护试块未完全凝固无法脱模,于是试验员将 2 块烟囱工程的试块取出送到混凝土搅拌站进行强度检测经检测,烟囱试块强度值不到 1MPa试验员将上述情况报告给工程部部长宋永壮,至事故发生时,宋永壮未按规定采取相应有效措施 施工单位项目部没有关于拆模作业的管理规定,也没有任何拆模的书面控制记录,也从未在拆模前通知总承包单位和监理单位在实际施工管理中,任由劳务分包单位凭经验持续模板搭设—混凝土浇筑—钢筋绑扎—拆模等工序的循环施工,对劳务分包单位拆模工序的管理失控五、有关责任单位的主要问题,(一)施工单位 1、安全生产管理机制不健全未设置独立安全生产管理机构,安全管理人员数量不符合规定要求,未组织召开公司安全生产委员会会议,公司及项目部技术管理、安全管理力量与发展规模不匹配 2、对项目部管理不力公司派驻的项目经理长期不在岗,未将筒壁工程作为危险性较大分部分项工程进行管理,对项目部的技术、质量、安全、进度等管理缺失 3、现场施工管理混乱项目部指定社会自然人组织劳务作业队伍挂靠劳务公司,施工过程中更换劳务作业队伍后,未按规定履行相关手续。
对劳务作业队伍以包代管,夜间作业时没有安排人员带班管理安全教育培训不扎实,安全技术交底不认真,未组织全员交底,交底内容缺乏针对性 4、安全技术管理存在严重漏洞筒壁工程施工方案中未制定拆模管理控制措施,未辨识出拆模作业中存在的重大风险在外部施工条件已发生变化的情况下,项目部未采取相应技术措施 5、拆模等关键工序管理失控项目部长期任由劳务作业队伍凭经验盲目施工, 对拆模工序的管理失控未按施工质量验收的规定对拆模工作进行验收,违反拆模前必须报告总承包单位及监理单位的管理要求对筒壁工程混凝土同条件养护试块强度检测管理缺失二)总包单位 1、管理层安全生产意识薄弱,安全生产管理机制不健全作为以勘察设计为主业的企业,在经营业务延伸到工程总承包后,对工程总承包安全生产管理的重要性认识不足,安全生产管理机制不完善 2、对分包施工单位的施工技术、质量、安全缺乏有效管控履行总承包施工管理职责缺位对筒壁工程施工方案审查不严格,未发现筒壁工程施工方案中存在的重大缺陷当地气温骤降后,未督促施工单位项目部及时采取相应的技术措施组织安全检查不认真、不深入,未发现和制止施工单位项目部违规拆模和浇筑混凝土等不按施工技术标准施工的行为。