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一、概况
内蒙古新丰热电有限责任公司2×300MW工程由蒙能集团公司、内蒙电建一、二、三公司、内蒙送变电公司、内蒙古电力勘测设计院、蒙能招标公司共同出资建设。
1#汽轮机房网架工程，A～B列网架跨度为31.5m，①～⑨轴网架长度78.75m，网架面积2480.625m2，采用上弦支承的正放四角锥螺栓球节点网架结构。
网架结构由内蒙古电力勘测设计院提出设计参数和要求；由江苏徐州飞虹网架（集团）公司负责设计、制造和安装（鄂中分公司总承包）；内蒙古康远工程建设监理有限责任公司负责工程监理。该网架工程于2004年10月23日开工，同年12月27日安装结束。为了加快施工进度，业主要求于2004年11月14日陆续开始安装（①～④轴之间）GRC屋面板、屋顶风机，并进行屋面防水工程施工，2005年7月8日防水工程处于收尾阶段。
2005年7月8日10时43分，该网架⑥～⑨轴间发生垮塌，垮塌面积为968.625m2，造成严重的人员伤亡及其他损失。
事故发生后，由内蒙古自治区安监局、国家电监会安监局等单位组成的新丰电厂工程“7.8”垮塌事故调查组于2005年7月10日赶赴事故现场，开展了事故调查分析工作。2005年7月12日，按照温家宝总理的指示，由国家发展与改革委员会、监察部牵头组成国务院联合调查组。事故调查主要任务为：查清事故发生的技术原因，提交技术原因分析报告，提出避免此类事故的相应技术防范措施。
二、事故调查过程
1、现场调查取证，7月11～16日，技术组多次到汽机房网架垮塌现场调查取证与拍照。
2、对网架设计、制造、安装和监理资料的审查
7月12～13日，专家组查看了现场保存的新丰电厂、内蒙古电力勘测设计院、康远工程建设监理有限责任公司、徐州飞虹网架（集团）公司、内蒙古电建二公司、内蒙古蒙能招标有限公司等单位的有关汽机房网架的资料。
3、对网架设计、制造和安装过程进行了解和询问
7月11日～14日，调查组听取了新丰电厂、内蒙古电建二公司、内蒙古电力质检中心站、徐州飞虹网架公司鄂中分公司、内蒙古电力勘测设计院、康远监理公司等单位对事故及调查情况的介绍。
4、取样检验和试验，7月11日，技术组抽取已垮塌网架上的M20～M48共8条高强螺栓、部分规格的杆件和螺栓球到中国兵器工业金属材料理化检测中心做理化检验、裂纹检查和金相检验。
三、检查的主要依据
1、《网架结构设计与施工规程》（JGJ7-91）
2、《网架结构工程质量检验评定标准》（JGJ78-91）
3、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
4、《钢网架螺栓球节点》（JG10-1999）
四、技术、质量问题
（一）主要问题
1、网架在高空散装过程中与屋面板安装交叉作业，始终没有采取临时支撑措施。
2、目测到相邻的⑨’轴网架下弦边节点的安装挠度大于100mm，推测⑨轴网架下弦边节点的安装挠度严重超标。
3、⑨轴B列处支座节点上的两根斜腹杆及⑨轴线上与该支座相邻的两个上弦节点上的斜腹杆与节点没有按设计要求采用高强螺栓连接，而是焊接连接，焊缝面积很小，质量差。为了使⑨轴线整跨球型节点的标高一致，在支座处外套一个球壳。
4、部分高强螺栓紧固不到位，有的只拧入2～3扣，没有满足1.1倍螺栓直径的要求。
5、网架支座与A、B列牛腿予埋件没有可靠连接，⑧轴、⑨轴B列的两个支座底板未见焊接痕迹，⑦轴B列的支座底板三边焊接，焊缝长度不够，焊缝的焊脚高度只有约5mm；按规定应该是四边满焊，焊脚高度应为12mm。
（二）其他问题
1、螺栓球材料是45#钢，在现场取样的检验中，发现钢球锻造过程中形成了过热组织，不满足规范要求。
2、螺栓采用40Cr钢，但在螺栓杆表面和近表面发现裂纹两侧有脱碳现象。
3、经对钢管杆件的化学成分检验，发现在取样的Q235B、Ф88.5×4mm试样的含碳量仅为0.079%（国家标准值为0.12%～0.20%）。
4、在现场看到部分螺栓球的螺孔同心度偏斜，加工尺寸偏差较大。
五、事故的技术原因分析
根据以上发现的问题和现场调查结果，对该网架垮塌的原因作如下分析：
1、假定材料强度和施工支撑条件及网架与屋面板安装程序符合设计要求，安装质量合格，在现有实际荷载状态下，对原设计网架截面进行了结构内力、变形分析，杆件应力比仅达到0.64，支座水平位移仅5.8mm，最大挠度45mm，此时网架不会垮塌，故设计不是该网架垮塌的原因。
2、在施工过程中，该网架的①～②轴线范围网架在地面拼装，拼好后吊装就位。从②轴线起采用高空散装法，网架拼装到④轴线时开始安装屋面板。因未设置临时支撑，在网架自重和屋面板重量的作用下，拼装好的网架一定会产生挠度使网架变形，当拼装到⑧～⑨轴线时，变形积累达到了最大，致使高强螺栓紧固不到位，最后导致⑨轴B列处支座节点上的两根斜腹杆及⑨轴上相邻两个上弦节点上的斜腹杆拼装不上去。对这些拼装不上去的杆件，施工单位采取了杆件与球节点焊接连接的方法。这种方法既不符合设计要求，更是国家规范、标准所不允许的。而且焊接的强度与这些杆件正常工作时所应承担的内力相差很大。尤其是⑨轴B列支座节点上与2#网架相邻的斜腹杆，设计杆件为Ф159×6的钢管，设计正常工作内力为332kN，而违规施工后形成的实际焊接极限承载力约为123.6kN，与该杆件应承受的内力相差悬殊，所以该杆件与支座螺栓球节点连接的焊缝首先断裂，退出工作。紧随其后该支座节点上的另一斜腹杆与支座螺栓球节点相连的焊缝由于承受不了已退出工作杆件转移来的内力，节点连接处也迅速发生断裂。网架垮塌由此开始，直到⑥轴线为止。计算机仿真计算也验证了上述分析。
3、分析认为，部分高强度螺栓拧入深度不足，致使高强度螺栓连接承载力不足以及部分高强螺栓、螺栓球及杆件等部分材料不合格，也是连续垮塌的因素。
4、两台行车作业移动（起吊除氧器重约72.6吨），遭遇停电突然停止在⑧-⑩轴间，对处于垮塌临界状态的网架结构是导致其提前垮塌的诱发因素。
六、建议
针对内蒙古新丰工程1#汽轮机房网架“7.8”垮塌事故存在的问题，提出以下建议：
1、网架的设计、加工、制造、安装必须严格遵守各方面的现行相关规范、规程的规定，工程参与者各司其职；
2、确保主体结构设计与专项设计方案之间的相互协调、沟通，建立确认机制，加强这些机制执行与监督的力度，并应对接口图纸进行会审；
3、网架施工之前必须对施工组织设计方案进行论证会审，并明确注意事项和必要的限制条件；
4、施工中应严格执行审定的施工组织设计方案，坚决杜绝违规操作。
5、屋顶交叉作业施工，必须先行论证，并在施工过程中采取临时支撑等一些控制变形的相应措施；
6、网架安装过程中，螺栓与螺栓球的连接必须准确到位，并进行过程检查确认；
7、安装过程中应加强网架整体挠度的检测，发现异常立即停工，认真查找原因，及时进行技术补救；
8、支座与预埋件的连接位置要精确、强度要可靠；
9、加强原材料的检验，防止不符合质量要求的螺栓、螺栓球和杆件用于网架结构工程中；
10、按国家有关质量、安全法律法规，落实设计、施工、监理及业主各方质量、安全责任制。 |
