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截至目前，距2016年9月中國首批光熱示范項目名單公布已一年有余，如今，示范項目迎來了第二個寒冬。
與去年冬季均處于項目前期或籌備階段不同的是，今年冬季，部分在建項目為了趕工期，不得不繼續(xù)施工。
這種精神固然可嘉，但寒冬之下，混凝土澆筑、設(shè)備加工和安裝以及工人施工質(zhì)量都將面臨極大考驗。
合理安排施工內(nèi)容并制定冬施方案
按照我國《建筑工程冬期施工規(guī)程》JGJ/T104-2011規(guī)定，根據(jù)多年氣象資料統(tǒng)計，當(dāng)室外日平均氣溫連續(xù)5天穩(wěn)定低于5℃時，即進(jìn)入冬期施工。而首批光熱示范項目選址主要集中于青海、甘肅、內(nèi)蒙古等西北地區(qū)，冬季氣溫極低。當(dāng)前，個別示范項目具體所在位置的白天最高溫度已在零下，夜間最低溫度更是達(dá)到零下20℃左右。
有業(yè)內(nèi)人士表示，我國西部地區(qū)冬季嚴(yán)寒，一般情況下不適宜開展工程施工，尤其是不適宜進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)。冬季在高寒地區(qū)進(jìn)行施工困難重重，例如工人的安全隱患更大，成本消耗也更高，混凝土施工風(fēng)險也比較大。
具體而言，在氣溫較低，晝夜溫差較大的環(huán)境下，如果沒有完善的冬季施工方案，混凝土極易受到凍害，從而導(dǎo)致強度降低，出現(xiàn)裂縫、鋼筋銹蝕、降低耐久性等質(zhì)量問題，進(jìn)而影響整體工程質(zhì)量與工期。
然而，對于首批光熱示范項目而言，其投運時間與最終可獲得的電價密切相關(guān)，即便存在諸多不利因素，在建的多個項目仍然要選擇在采取冬季施工防護(hù)措施的前提下，保證一定的施工進(jìn)度以爭取項目能夠盡早建成投運。
在冬季施工，首先要注意的是，各項目方需要根據(jù)各自不同的項目建設(shè)進(jìn)度確定冬季施工內(nèi)容，并根據(jù)實際情況針對性制定施工方案。
以目前進(jìn)度最快的中廣核德令哈50MW槽式光熱發(fā)電項目為例，該項目的太陽島、傳儲熱島和常規(guī)島已進(jìn)入分段分系統(tǒng)調(diào)試階段。項目相關(guān)人員告訴記者，“室外氣溫在零下10℃以上，我們還可以進(jìn)行室外調(diào)試工作，溫度再低可能就不行了。當(dāng)然，室內(nèi)調(diào)試工作可正常進(jìn)行。項目地的具體工作將視實際氣溫而定，每天的工作時長也得看天氣情況而定。”
圖：中廣核德令哈50MW槽式光熱發(fā)電項目建設(shè)現(xiàn)場
相比已進(jìn)入調(diào)試階段的中廣核德令哈項目，其他幾個在建的光熱示范項目多處于土建施工和廠房建設(shè)、安裝階段。各個項目應(yīng)根據(jù)各自情況，合理安排冬季施工工作內(nèi)容及施工方案，如對于是否要進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)，不同項目的選擇是不同的。
多種措施保障混凝土澆筑質(zhì)量
以混凝土澆筑為例，若施工質(zhì)量難以保證，一旦發(fā)生地基與基礎(chǔ)質(zhì)量事故，后期將很難處理和補救。
冬季進(jìn)行混凝土澆筑面臨的最大問題是凝固質(zhì)量難保證。從原理上來講，混凝土拌和物澆灌后之所以能逐漸凝結(jié)和硬化，直至獲得最終強度，是由于水泥水化作用的結(jié)果。而當(dāng)溫度降低到0℃時，存在于混凝土中的部分水開始結(jié)冰，逐漸由液相（水）變?yōu)楣滔啵ㄋ?。這時參與水泥水化作用的水會減少了，因此，水化作用減慢，強度增長相應(yīng)較慢。溫度繼續(xù)下降，當(dāng)存在于混凝土中的水完全變成冰，也就是完全由液相變?yōu)楣滔鄷r，水泥水化作用基本停止，此時強度就不再增加。
有業(yè)內(nèi)人士建議，在澆筑地基時要預(yù)留出熱脹冷縮的空間并做好防水處理，基深應(yīng)比夏季深;同時一定要采用防凍水泥，并在局部采用密閉加熱，且土建的正負(fù)零以上工程最好避免在冬季施工。因此光熱電站冬期并不適宜進(jìn)行例如吸熱塔混凝土澆筑等地面以上的室外混凝土澆筑工作，安裝車間、常規(guī)島廠房等室內(nèi)的混凝土基礎(chǔ)施工和地面以下的儲罐基礎(chǔ)也應(yīng)采取相應(yīng)的措施。
據(jù)首批示范項目之一的金釩能源阿克塞50MW熔鹽槽式光熱發(fā)電項目相關(guān)人員介紹，該項目冬季將維持全面施工，其中混凝土施工將采用包括熱水?dāng)嚢杌炷痢炷吝M(jìn)行保溫和覆蓋保護(hù)等冬施措施。
為保證聚光精度，定日鏡等關(guān)鍵裝備對于基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)要求也非常高，季節(jié)性凍土對其基礎(chǔ)澆筑工作也將帶來極大的挑戰(zhàn)。
如何解決此問題？有業(yè)內(nèi)人士表示：對于凍土層，可以采用換填法（用粗砂、礫石等非凍脹性的土體材料置換天然地基的凍脹性土，以消除或消弱天然地基的凍脹性）等方法。
熔鹽罐焊接和安裝施工質(zhì)量不容忽視
此前全球最大的熔鹽塔式光熱電站——新月沙丘和全球首個熔鹽塔式光熱電站Gemasolar接連發(fā)生熔鹽罐泄露事故而導(dǎo)致停運，產(chǎn)生的修復(fù)費用以及因停運而帶來的售電收入損失十分巨大。針對熔鹽罐的焊接和安裝，業(yè)內(nèi)人士表示要格外重視。
考慮到國內(nèi)光熱電站建設(shè)的實際情況，西北部地區(qū)的季節(jié)性凍土為項目在低溫環(huán)境下的基礎(chǔ)施工帶來了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，有觀點稱季節(jié)性凍土最大的難點就是增加了儲罐方面的施工難度，“對于凍土層可能引起的變形問題在儲罐基礎(chǔ)施工的時候必須高度重視并針對性處理。特別是罐底的保溫和變形余量要預(yù)留足夠，否則容易造成罐底結(jié)構(gòu)破壞。”
除了上述注意事項，施工人員還要及時掌握天氣變化趨勢并合理安排施工，以盡可能提升施工效率并保證質(zhì)量。
首航節(jié)能敦煌100MW熔鹽塔式光熱發(fā)電示范項目相關(guān)人士表示：“進(jìn)入冬季，第一，必須掌握現(xiàn)場的實際情況，深入研究需冬季施工的工程技術(shù)要求，對施工人員進(jìn)行冬期施工技術(shù)交底。第二，及時掌握天氣預(yù)報的氣象變化趨勢及動態(tài)，以利于安排施工，做好預(yù)防準(zhǔn)備工作。第三、在冬季施工期間，嚴(yán)格按批準(zhǔn)的冬期施工要求進(jìn)行施工，確保工程質(zhì)量。”
總而言之，光熱電站冬季施工需要完善的施工組織規(guī)劃，嚴(yán)密的施工質(zhì)量管控，包括人員質(zhì)量管控，工機具質(zhì)量管控。做到冬季施工風(fēng)險預(yù)評，同時嚴(yán)格進(jìn)行冬季施工安全，技術(shù)，質(zhì)量交底工作，完善后勤保障工作，滿足施工人員基本生活所需，提供能工作所必須的環(huán)境條件。
實際上，冬季“搶工期”在中國建筑行業(yè)較為常見，但光熱發(fā)電項目不同于常規(guī)發(fā)電廠，涉及太陽島和儲熱島方面的冬季施工應(yīng)特別注意，且第一批示范項目作為行業(yè)發(fā)展的“探索”項目，必須確保安全施工與高質(zhì)量施工。
