房大成

（國網(wǎng)新源公司豐滿大壩重建工程建設(shè)局，吉林 吉林 132108）

豐滿電廠一、二期設(shè)備拆除工程中關(guān)鍵安全與技術(shù)問題的探討

房大成

（國網(wǎng)新源公司豐滿大壩重建工程建設(shè)局，吉林 吉林 132108）

豐滿水電站全面治理（重建）工程原老廠一、二期機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備拆除，經(jīng)歷了基建管理模式的改進(jìn)與創(chuàng)新。拆除工程中安全、質(zhì)量、進(jìn)度目標(biāo)的實現(xiàn)，管理創(chuàng)新是關(guān)鍵，保證安全是基礎(chǔ)，切實可行的技術(shù)方案是保障，本文總結(jié)和梳理了拆除工程在不同時段解決的關(guān)鍵安全與技術(shù)問題，希望能給類似工程以借鑒。

拆除；安全；技術(shù)；風(fēng)險

1 概述

豐滿電廠老廠一、二期設(shè)備主要包括10臺主發(fā)電機(jī)、3臺廠用發(fā)電機(jī)、10臺主變壓器、220 kV開關(guān)站、2臺250 t橋式起重機(jī)以及其它附屬與公用設(shè)備等。而一、二期機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備拆除工程是豐滿水電站全面治理（重建）工程中重要的組成部分，也是存在風(fēng)險最多的單位工程，整個拆除分為兩部分，第一部分為1號、4號、8號及廠用3號機(jī)組保護(hù)性拆除，拆除設(shè)備用于展出；第二部分為其余全部機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)拆除，拆除工程自2014年10月15日開工，歷經(jīng)近1年時間于2015年9月24日全部完工。由于水電站整體拆除無任何經(jīng)驗可循且老廠設(shè)備型號繁雜、投運年代久遠(yuǎn)、拆除工程與相鄰的新壩建設(shè)同步開展存在交叉作業(yè)風(fēng)險，給拆除工程提出了諸多安全與技術(shù)難題。參建各方從生產(chǎn)管理與基建管理模式相互融合入手，細(xì)致做好安全風(fēng)險管控以及安保、交通、消防、施工供電、廠房排水、廠房結(jié)構(gòu)監(jiān)測、主閥密封措施實施、轉(zhuǎn)子吊運等工作，做到了安全引導(dǎo)技術(shù)、技術(shù)保障安全，確保了拆除工程的有序推進(jìn)。

2 生產(chǎn)向基建管理模式的轉(zhuǎn)變

由于工程要求首批拆除機(jī)組（即1號、4號、8號及廠用3號機(jī)組拆除）需進(jìn)行保護(hù)性拆除，其余機(jī)組與設(shè)備繼續(xù)按運行設(shè)備管理，即出現(xiàn)了生產(chǎn)與基建管理模式并行的問題，為明確安全生產(chǎn)主體責(zé)任，確保拆除工程順利推進(jìn)，工程建設(shè)單位（豐滿大壩重建工程建設(shè)局）與設(shè)備運行管理單位（豐滿發(fā)電廠）聯(lián)合成立了以豐滿大壩重建工程建設(shè)局局長為主任，以豐滿發(fā)電廠、建設(shè)局相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)以及拆除工程相關(guān)參建單位負(fù)責(zé)人為副主任，各單位部門負(fù)責(zé)人為成員的“豐滿電廠一、二期拆除工程安全生產(chǎn)委員會”，明確了各方在拆除工程中的職責(zé)，定期召開安委會會議，解決拆除工程遇到的實際問題。在開工前建設(shè)單位首先是按照生產(chǎn)管理模式，向設(shè)備運行管理單位提交施工單位工作負(fù)責(zé)人、簽發(fā)人培訓(xùn)需求名單，由豐滿發(fā)電廠組織對施工單位進(jìn)行培訓(xùn)并以正式文件下發(fā)具備相應(yīng)資格的人員名單，拆除工程實行工作票制度；其次是按照基建管理模式，組織施工單位進(jìn)行風(fēng)險辨識和安全文明施工二次策劃評審，并與設(shè)備運行單位對施工單位風(fēng)險辨識和安全文明施工二次策劃進(jìn)行“雙審核、雙簽發(fā)”；三是由建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)備運行管理單位每天共同對現(xiàn)場安全文明施工情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時通知施工單位采取相關(guān)措施解決。四是拆除每臺機(jī)前，每臺機(jī)組拆除開一張工作票，并由豐滿電廠一次完成現(xiàn)場安全措施，豐滿建設(shè)局組織生產(chǎn)工作面移交基建管理，施工現(xiàn)場嚴(yán)格區(qū)分生產(chǎn)區(qū)域與基建區(qū)域，做好硬隔離措施，明確施工通道及應(yīng)急通道。

在其余機(jī)組拆除前，建設(shè)單位與設(shè)備運行單位現(xiàn)場履行生產(chǎn)區(qū)域向基建區(qū)域的整體移交，現(xiàn)場完全按照基建模式進(jìn)行管理，建設(shè)單位組建了由工程管理部門、安監(jiān)部門、監(jiān)理單位相關(guān)部門人員組成的聯(lián)合現(xiàn)場監(jiān)督工作組，每天進(jìn)行施工現(xiàn)場監(jiān)督檢查值班，對拆除現(xiàn)場實行“死看死守”，加強(qiáng)了現(xiàn)場安全監(jiān)督力度。施工單位實行安全交底“AB”本制度和施工用電上墻制度，從制度上確保了作業(yè)人員安全施工的主動性。

3 施工現(xiàn)場安全風(fēng)險管控

拆除工程根據(jù)施工工序共辨識出四級風(fēng)險1項，為10臺機(jī)轉(zhuǎn)子吊出；三級風(fēng)險7項，分別為勵磁機(jī)吊出、上機(jī)架吊出、定子分瓣吊出、主變壓器牽引、大件運輸、橋機(jī)拆除、開關(guān)站拆除。對三級及以上風(fēng)險落實分級管控、掛牌監(jiān)督和到崗到位制度，要求施工單位認(rèn)真編寫專項施工方案和安全專項方案并嚴(yán)格履行審批手續(xù)。作業(yè)前由業(yè)主單位、監(jiān)理單位、設(shè)備運行管理單位共同對施工單位進(jìn)行安全技術(shù)交底，履行簽字確認(rèn)；施工單位嚴(yán)格進(jìn)行風(fēng)險復(fù)測，根據(jù)風(fēng)險復(fù)測結(jié)果填寫施工作業(yè)票、風(fēng)險控制卡；參建各方人員嚴(yán)格到崗到位，檢查管控措施是否到位。對2臺250 t橋式起重機(jī)拆除中（最后一項大件拆除作業(yè)），將三級風(fēng)險按照四級風(fēng)險進(jìn)行管控，確保了拆除工程圓滿收官。

4 安保、交通、消防管理

4.1 安保管理

由于豐滿電廠一、二期設(shè)備停運后，受新壩施工影響，設(shè)備運行管理單位已不具備現(xiàn)場安保管理的條件，廠房周圍環(huán)境不斷發(fā)生變化，為此建設(shè)單位高度重視拆除現(xiàn)場安全保衛(wèi)工作，要求施工單位排查廠房全部出入口，做好封閉措施；設(shè)專人執(zhí)行現(xiàn)場24 h值班制度，對進(jìn)入現(xiàn)場非施工人員進(jìn)行登記，每天定時進(jìn)行現(xiàn)場巡視，做好相關(guān)記錄，廠房內(nèi)增設(shè)安保攝像頭，建設(shè)單位、監(jiān)理單位隨時通過監(jiān)控進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)督，確保不發(fā)生國有資產(chǎn)流失。

4.2 交通管理

由于工程緊鄰松花湖AAAA級名勝風(fēng)景區(qū)和人口居住密集區(qū)，要求施工單位設(shè)備運輸車輛錯開客流高峰，大件運輸車輛要設(shè)置前方引導(dǎo)車，夜間運輸超大、超寬設(shè)備要在設(shè)備上裝設(shè)安全警示燈。嚴(yán)格按照規(guī)定路線行駛。冬季冰雪路面大件運輸要做好場內(nèi)道路防滑措施，坡路行駛路段采取大功率履帶式車輛做牽引，多舉措確保交通安全。

4.3 消防管理

老廠一、二期設(shè)備退出運行后，上游側(cè)所有機(jī)組取水門、主閥全部關(guān)閉，下游側(cè)受新壩工地施工影響，無任何水源，原消防管路失去作用，而隨著中控樓的拆除原消防自動報警裝置隨即失效，為此建設(shè)單位要求設(shè)計單位依據(jù)現(xiàn)場實際情況，重新核定滅火器等消防器材的配備，要求施工單位嚴(yán)格執(zhí)行動火作業(yè)管理要求，每天收工前進(jìn)行消防檢查，根據(jù)設(shè)計單位要求配合足量、合格的滅火器。

5 獨立的雙電源施工供電系統(tǒng)形成

在1號、4號、8號及廠用3號機(jī)組拆除期間，設(shè)計施工臨時電源，按照保障廠房內(nèi)滲漏排水，橋式起重機(jī)、廠內(nèi)照明及部分采暖供電配置。工作電源引自廠房附近的10 kV施工線路，安裝了一臺630 kVA箱式變并按電業(yè)局要求設(shè)置安裝了相應(yīng)的配電系統(tǒng)。低壓400 V側(cè)接入原豐滿電廠甲400 V動力室電源進(jìn)線開關(guān)，通過甲動熱聯(lián)絡(luò)—甲乙動動聯(lián)絡(luò)—乙動熱聯(lián)絡(luò)開關(guān)帶全廠動力照明負(fù)荷。備用電源取自三期電站供電的老廠壩上箱式變3.3 kV側(cè)，通過老壩壩上3.3 kV電纜接入老廠乙3.3 kV系統(tǒng)后經(jīng)乙動力變壓器引入廠房乙380V母線動力開關(guān)電源側(cè)，作為備用電源。

以上系統(tǒng)投運后暴露出：1）進(jìn)入2014年冬季廠房溫度急劇下降。已投入運行的供電系統(tǒng)容量滿足不了廠房排架柱對溫度的要求（按豐滿電廠企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求廠房溫度要保持在+10℃），廠房構(gòu)架監(jiān)測指標(biāo)經(jīng)溫度換算指標(biāo)較差，嚴(yán)重影響冬季大件吊運的正常工作，拆除工程受阻。2）備用電源接入運行中的三期電站，與運行系統(tǒng)密切聯(lián)系，對運行設(shè)備安全運行帶來隱患。3）施工供電設(shè)備大多利用老廠廠用電系統(tǒng)設(shè)備，老廠廠用電系統(tǒng)設(shè)備大部分在帶電中，無法脫離設(shè)備運行單位的管理。對生產(chǎn)向基建管理移交帶來不利，造成拆除工程進(jìn)展緩慢。

解決方案：

緊急增設(shè)了一臺630 kV箱式變對施工電源進(jìn)行增容，滿足廠房保溫需要，保證了拆除工程冬季施工安全。指導(dǎo)施工單位在一、二期其余設(shè)備拆除工程開工前安裝獨立、帶雙電源切換的施工供電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可分段運行滿足施工容量要求，也可按主、備電源運行方式滿足雙電源供電要求。投運后使施工供電系統(tǒng)徹底與原電廠廠用電系統(tǒng)脫離，為老廠拆除工程由生產(chǎn)管理轉(zhuǎn)為基建管理提供了前提條件，大大加速了施工進(jìn)程。

6 獨立的廠房排水系統(tǒng)

實現(xiàn)獨立的廠房排水系統(tǒng)同樣為拆除工程由生產(chǎn)管理轉(zhuǎn)為基建管理提供了前提條件，2014年1號、4號、8號及廠用3號機(jī)拆除期間正值豐滿新壩基坑開挖高峰期，老廠廠房位于新壩和新廠房開挖基坑上游，老廠廠房內(nèi)甲、乙、丙三側(cè)滲漏排水系統(tǒng)共計安裝11臺自吸式磁力泵（排水管出水管口高層為 188.4，新壩底板 142），由于下游圍堰形成閉氣后進(jìn)行基坑排水導(dǎo)致原有排水泵排水管管口逐漸露出尾水水面（原有排水泵潤滑水取自排水管），滲漏排水系統(tǒng)將無法正常工作，為確保設(shè)備拆除期間不發(fā)生水淹廠房事故，安全度過2015年汛期，安裝獨立的廠房滲漏排水系統(tǒng)勢在必行。

解決方案：

設(shè)計安裝了新的滲漏排水系統(tǒng)，在甲、乙、丙水泵室各設(shè)一臺潛水泵（單臺潛水泵100 m3/h，揚程10 m）。甲、乙側(cè)排水泵安裝：排水泵垂直放置下游排水溝籠頭坑內(nèi)，排水管插入原C-1、C-2號排水管路連接法蘭處，利用閥門的變換，通過廠用1號、2號機(jī)尾水管排水閥，將甲、乙側(cè)廠房滲漏水排至下游基坑。丙側(cè)排水管插入9號機(jī)組技術(shù)供水排水管路中，將丙側(cè)廠房滲漏水排至下游基坑，由施工單位人員每天設(shè)專人巡視，根據(jù)來水情況投入水泵。此外在甲、乙、丙三側(cè)分別裝設(shè)同樣型號的備用泵，即各水泵室均為“一主一備”，在工作泵故障或漏水量過大時投入使用。在2015年汛期，采取了主備同時使用的方式，確保了安全度汛。

7 廠房結(jié)構(gòu)監(jiān)測方案的實施

豐滿電廠始建于1937年，由于受當(dāng)時施工工藝、外界條件等影響，導(dǎo)致一、二期廠房存在安全隱患，2009年曾出現(xiàn)過屋頂鋼構(gòu)架變形的情況，雖當(dāng)時對廠房鋼構(gòu)架及排柱進(jìn)行了錨索加固處理，但考慮拆除工程項目實施過程中，大件吊運頻繁，冬季施工廠房保溫，新壩基坑開挖導(dǎo)致的老廠房臨邊變化等因素，可能對廠房的結(jié)構(gòu)有很大的影響。為此要做好廠房內(nèi)、外部環(huán)境溫度監(jiān)視及橋機(jī)軌道、廠房鋼構(gòu)架排柱的變形的監(jiān)視，以保證大件吊運工作安全。

解決方案：

建立以豐滿電廠、監(jiān)理單位、施工單位專業(yè)人員為主的老廠廠房監(jiān)測組，為老廠設(shè)備的安全拆除提供科學(xué)、準(zhǔn)確的監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保及時發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象或安全隱患，并采取緊急措施。

7.1 廠房溫度觀測

由于原廠房測溫系統(tǒng)損壞停運，且無法恢復(fù)，若重新建系統(tǒng)費用高、工期長，故采用人工的方法進(jìn)行溫度觀測。在廠房內(nèi)、外、上、下等處共計布設(shè)30支經(jīng)率定合格后的溫度計，由施工單位采取人工讀數(shù)的方式觀測廠房溫度，每次觀測安排4名人員，分成兩組，每組設(shè)1名觀測、1名記錄（記錄人兼做監(jiān)護(hù)人）。觀測頻次一般每周2次，吊運轉(zhuǎn)子當(dāng)天增加1次。廠房測溫每周提交一次資料整編分析報告，溫度按照不低于10°的標(biāo)準(zhǔn)控制。

7.2 廠房吊車軌道距離觀測

用鋼帶尺測量，其兩端用10 kg重錘張拉。在3、6、7、8號機(jī)組上方布置觀測斷面進(jìn)行跨度觀測。

1）先進(jìn)行選點，用鋼沖在軌道中心打眼做標(biāo)記。

2）在南北軌道處分別掛尺、掛錘，兩端必須用對講機(jī)聯(lián)系，做到各種操作及讀數(shù)步調(diào)一致，取錘及更換斷面時也必須協(xié)調(diào)一致。

3）每隔10 min進(jìn)行一次溫度觀測，用于吊車跨度觀測值的溫度改正。

觀測由豐滿電廠人員進(jìn)行，共需8人（讀數(shù)2人、放錘2人、記錄及相互聯(lián)系2人、監(jiān)護(hù)2人）。監(jiān)測頻次為每周監(jiān)測1次，吊運轉(zhuǎn)子前后各進(jìn)行1次監(jiān)測。

7.3 廠房排架柱變形監(jiān)測

對橋機(jī)在動荷載作用下產(chǎn)生的動態(tài)變形，測定其在一定時間段內(nèi)的瞬時變形量，計算其變形特征參數(shù)，分析變形規(guī)律。根據(jù)GB50017-2003中有關(guān)規(guī)定，有橋式吊車的單層框架柱頂水平位移容許值為H/400（H為柱高度），其中上游廠房的柱高H上為15.6 m，下游廠房的柱高H下為18.6 m，因此上游廠房立柱擾度最大限值為39 mm，下游廠房立柱擾度最大限值為46.5 mm。本項監(jiān)測由監(jiān)理單位專業(yè)人員實施，監(jiān)測方法為采用全站儀（徠卡TM30）自動跟蹤測量，同時讀取、同時記錄待測點三維坐標(biāo)，通過連續(xù)不斷的觀測，可測出立柱的縱橫位移。觀測原理見圖1所示，監(jiān)測頻次為每次吊運時進(jìn)行實施動態(tài)監(jiān)測。

通過制定的廠房結(jié)構(gòu)監(jiān)測方案，實現(xiàn)了日常監(jiān)測和吊轉(zhuǎn)子等大件時的動態(tài)監(jiān)測，在整個設(shè)備拆除期間，每周提供一份監(jiān)測報告，為及時掌握廠房結(jié)構(gòu)變形情況，安全進(jìn)行大件吊運提供了科學(xué)依據(jù)。期間通過監(jiān)測系統(tǒng)曾分別發(fā)現(xiàn)廠房溫度低超標(biāo)，9號機(jī)轉(zhuǎn)子吊運時廠房排架柱變形超標(biāo)等異常情況。通過及時采取相關(guān)措施，保證了拆除工程吊轉(zhuǎn)子“四級風(fēng)險”的管控。

圖1 廠房立柱變形監(jiān)測原理圖

8 提出10號機(jī)在基坑內(nèi)分解磁極，減輕轉(zhuǎn)子重量的重大合理化建議，規(guī)避施工風(fēng)險

一、二期老廠機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)拆除工程中轉(zhuǎn)子吊運受廠房結(jié)構(gòu)年久存在隱患、吊車設(shè)備老舊等缺陷的制約，作業(yè)風(fēng)險大，是建設(shè)單位上級單位掛牌督辦的“四級”風(fēng)險。2015年7月17日進(jìn)行9號機(jī)組轉(zhuǎn)子吊裝期間出現(xiàn)了10號廠房排架柱變形測量數(shù)據(jù)發(fā)生異常的情況，立即組織施工單位對廠房進(jìn)行全面檢查，并特委托中冶建筑研究總院有限公司進(jìn)行廠房承重評估，7月22日收到中冶建筑研究總院有限公司提出的《關(guān)于豐滿水電站廠房轉(zhuǎn)子拆除情況若干意見》，中冶建筑研究總院有限公司對廠房立柱撓度限值進(jìn)行了重新核算，認(rèn)為廠房立柱撓度檢測數(shù)據(jù)在允許范圍內(nèi)（上游側(cè)最大位移限制為39 mm，下游側(cè)46.5 mm），10號立柱位移在檢測控制范圍內(nèi)，可以滿足再次轉(zhuǎn)子吊裝時的安全需要。

為確保最后一臺機(jī)組轉(zhuǎn)子吊運萬無一失，經(jīng)參建各方反復(fù)研究，提出了在機(jī)坑內(nèi)分解轉(zhuǎn)子磁極以減輕轉(zhuǎn)子重量，降低廠房承重，因而降低風(fēng)險的建議，經(jīng)現(xiàn)場實施，將10號機(jī)轉(zhuǎn)子磁極在機(jī)坑內(nèi)拔出，共卸掉轉(zhuǎn)子重量80 t，使轉(zhuǎn)子重量降低25%。

7月28 日10號機(jī)轉(zhuǎn)子吊裝前，建設(shè)單位、監(jiān)理單位組織進(jìn)行了現(xiàn)場安全技術(shù)交底，精心安排測量人員，在整個吊運過程中對廠房進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測，從起吊—行走—落吊過程中，重點對10號和17號柱同時進(jìn)行監(jiān)測。經(jīng)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)橋機(jī)在行駛7號機(jī)位置時10號柱北側(cè)橫向位移值超過規(guī)定最大允許限值（實測51 mm），瞬間恢復(fù)到規(guī)定允許最大誤差，如果不減輕轉(zhuǎn)子重量后果將不堪設(shè)想，由于事前做了周密的布置安排，使最后一臺轉(zhuǎn)子安全吊出，有效降低了施工風(fēng)險。

9 結(jié)束語

以上只是豐滿電廠一、二期機(jī)電及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備拆除工程中遇到的一部分問題，回顧整個拆除工程，凝聚了各參建單位的集體智慧，破解了多項棘手的安全技術(shù)難題，經(jīng)歷了很多其它基建工程無法經(jīng)歷的過程，放眼世界水電史上無任何先例的水電站整體設(shè)備拆除工程，參建者們經(jīng)歷了、戰(zhàn)勝了重重困難，這些將做為一筆財富，永遠(yuǎn)鐫刻在中國水電史歷史史卷中。

［1］中華人民共和國安全生產(chǎn)法［S］，2014.

［2］國網(wǎng)（基建2）173-2015.國家電網(wǎng)公司基建安全管理規(guī)定［Z］.

TV513

B

1672-5387（2016）10-0046-04

10.13599/j.cnki.11-5130.2016.10.014

2016-05-04

房大成（1985-），男，工程師，從事生產(chǎn)運行、基建施工管理工作。