惠州廠房改建結(jié)構(gòu)安全性檢測(cè)鑒定

時(shí)間：2024-11-12作者：聯(lián)華檢測(cè)中心（廣東）有限公司瀏覽：323

廠房安全檢測(cè)鑒定項(xiàng)目實(shí)例分析：

1檢查檢測(cè)結(jié)果與分析

1.1檢查檢測(cè)概況

在有關(guān)單位配合下，對(duì)管廊既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為全面的復(fù)核檢查及檢測(cè)。主要工作內(nèi)容包括：全面檢查結(jié)構(gòu)布置，檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件的外觀缺陷及裂損，測(cè)定傾斜情況，測(cè)定混凝土構(gòu)件強(qiáng)度等。

檢測(cè)結(jié)果顯示：大部分混凝土管架柱出現(xiàn)縱向裂縫、鋼筋及柱間鋼支撐銹蝕，部分梁、柱節(jié)點(diǎn)失效。

1.2檢查檢測(cè)結(jié)果

1.2.1構(gòu)件裂損、缺陷檢查

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：由于該管廊各個(gè)單元建筑年代不同，各單元的裂損情況也不相同，70年代建造的管架裂損情況比較嚴(yán)重，80年代以后建造的管架情況較好。并且，由于該管架處于化工廠內(nèi)，受腐蝕性氣體侵蝕比一般情況下嚴(yán)重得多，導(dǎo)致該管廊所有鋼結(jié)構(gòu)柱間支撐、鋼梁及各種連接節(jié)點(diǎn)的埋件和連接件都有不同程度的銹蝕情況。

從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況看，部分混凝土管架柱、梁及桁架混凝土保護(hù)層剝落情況比較嚴(yán)重(尤其是混凝土牛腿附近)，因此導(dǎo)致鋼筋銹蝕較嚴(yán)重，個(gè)別部位箍筋斷裂失去作用。各柱間支撐及水平支撐等銹蝕嚴(yán)重，部分支撐失去承載能力。部分柱、梁連接節(jié)點(diǎn)也因?yàn)殇P蝕基本失去連接作用。

縱向跨度15米以上柱間均設(shè)置混凝土桁架或鋼桁架，其中混凝土桁架采用標(biāo)準(zhǔn)圖集《鋼筋混凝土桁架式管架通用圖》(HG21252-93)，桁架構(gòu)件截面較小，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)桁架桿件存在大量裂縫、露筋、鋼筋銹蝕情況。腹桿裂縫寬度一般小于或等于0.2mm，尚在允許范圍以內(nèi)；個(gè)別裂縫寬度達(dá)到0.4mm，**過(guò)設(shè)計(jì)允許范圍。個(gè)別桁架與柱連接處拉裂，連接件銹蝕、裂損嚴(yán)重，甚至失去連接作用。

1.2.2桁架檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)使用水準(zhǔn)儀對(duì)部分桁架的撓度進(jìn)行測(cè)量。結(jié)果顯示，桁架撓度值均較小，部分桁架變形值為正（即向上），向下變形大值28.6mm，相當(dāng)于跨度的1/629，符合規(guī)范要求。分析認(rèn)為，主要是由于桁架承受荷載較小，由此產(chǎn)生的撓度較小。

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，個(gè)別桁架連接件拉脫、拉裂。對(duì)桁架兩端牛腿標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量后分析，被拉脫桁架兩端牛腿差異沉降較大，大相鄰牛腿高差達(dá)149mm，不均勻沉降是造成桁架拉脫、拉裂的主要因素。

1.2.3地基處理監(jiān)測(cè)調(diào)查

管架所處場(chǎng)地類型為上海地區(qū)IV類場(chǎng)地，采用獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深約1.5米。基礎(chǔ)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為150號(hào)(相當(dāng)于現(xiàn)行規(guī)范混凝土強(qiáng)度等級(jí)C13)，部分基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度為C20。

從柱子傾斜測(cè)量結(jié)果來(lái)看，基礎(chǔ)傾斜量都較小，在規(guī)范允許范圍內(nèi)；從牛腿標(biāo)高測(cè)量結(jié)果分析，個(gè)別基礎(chǔ)差異沉降較大，造成桁架連接件拉脫、拉裂，影響到結(jié)構(gòu)安全。

1.3檢查檢測(cè)結(jié)果分析

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，管架周圍釋放的蒸汽很多，工廠內(nèi)氨氣、醋酸氣味很濃，表明管架結(jié)構(gòu)處于濕度大、酸性高的環(huán)境下。

1.3.1混凝土碳化分析

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，大部分管架柱混凝土碳化深度均大于6mm，碳化現(xiàn)象嚴(yán)重。由于管架周圍空氣呈很強(qiáng)的酸性，構(gòu)件混凝土內(nèi)水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的酸性氣體在適當(dāng)?shù)臏囟葪l件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸鈣和水，使混凝土中性化（即混凝土碳化），碳化作用時(shí)，還會(huì)引起混凝土收縮，混凝土表面在碳化過(guò)程中產(chǎn)生微裂縫，從而混凝土失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。

1.3.2鋼筋銹蝕分析

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，敲除開裂混凝土后，構(gòu)件鋼筋均有不同程度的銹蝕。由于構(gòu)件表面混凝土碳化，在潮濕環(huán)境（有氧）環(huán)境下構(gòu)件內(nèi)鋼筋表面發(fā)生電化反應(yīng)，引起鋼筋銹蝕。鋼筋銹蝕后體積膨脹（銹蝕體積膨脹2~6倍），導(dǎo)致混凝土順筋開裂。

現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)桁架及支撐銹蝕嚴(yán)重，部分構(gòu)件已被銹透，由于鋼構(gòu)件處于大氣中，表面保護(hù)油漆局部遭到損壞后，同鋼筋銹蝕一樣，大氣中酸性氣體和空氣中水生成使構(gòu)件表面發(fā)生電化反應(yīng)，引起鋼構(gòu)件銹蝕。由于鋼構(gòu)件是直接裸露在大氣環(huán)境中，銹蝕比混凝土中鋼筋嚴(yán)重的多，很多構(gòu)件已被銹蝕透。

鋼筋的銹蝕量與鋼筋的材性密切相關(guān)。隨著鋼筋的銹蝕量的增加，銹蝕鋼筋的屈服強(qiáng)度降低，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度也呈明顯下降趨勢(shì)。當(dāng)鋼筋的銹蝕量大于15%時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換鋼筋。當(dāng)鋼筋銹蝕面積達(dá)到或**過(guò)30%~40%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行加固處理。同時(shí)，鋼筋銹蝕還將導(dǎo)致鋼筋附近混凝土材料性能的劣化。該管架鋼筋銹蝕約達(dá)到15%，需要對(duì)銹蝕鋼筋進(jìn)行處理，結(jié)合管廊的加固層改造，對(duì)該管架進(jìn)行加固處理。

廠房安全檢測(cè)鑒定的必要性：

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用若干年后,將有很多構(gòu)件因環(huán)境因素而出現(xiàn)混凝土碳化、表面龜裂、甚至?xí)霈F(xiàn)大小不一的縱橫裂紋。這些現(xiàn)象輕則影響美觀,重則可危及到結(jié)構(gòu)的安全和耐久。因此,正確分析和防治混凝土碳化,處理好已形成的裂縫,對(duì)結(jié)構(gòu)中的鋼筋銹蝕、病害將有一定的抑制作用。鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)

構(gòu)的耐久性影響較大,其產(chǎn)生的主要原因有兩個(gè):

一是外因,即周圍環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)有不良作用的介質(zhì)(氣體、液體、固體) ,周期性的冷熱交替作用,凍融循環(huán)作用等;

二是內(nèi)因,即混凝土的液相組成,再就是混凝土的后期養(yǎng)護(hù)等。工程調(diào)查發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)自身的某些狀態(tài)對(duì)其銹蝕的影響和人們的一些習(xí)慣認(rèn)識(shí)并不一致,所以搞清楚各種環(huán)境中混凝土狀態(tài)對(duì)銹蝕的影響,以便采取不同的對(duì)策,提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是十分重要的。

2 混凝土中鋼筋銹蝕的影響因素

2.1 溫、濕度對(duì)鋼筋銹蝕影響相對(duì)濕度對(duì)混凝土中鋼筋銹蝕有雙重作用,一方面影響混凝土中氧氣的擴(kuò)散速度;另一方面則影響混凝土的電導(dǎo)率。因此存在一個(gè)鋼筋銹蝕速度快的相對(duì)濕度。濕度不僅直接影響鋼筋的電化學(xué)銹蝕速度,而且還影響混凝土的碳化速度,從而間接地使鋼筋產(chǎn)生銹蝕?；炷恋臐穸却髸r(shí),其自由水含量高,對(duì)空氣的滲透性低,碳化慢,飽和的混凝土不可能碳化, 但是干燥(相對(duì)濕度不大于25 %) 的混凝土一般也不會(huì)碳化。根據(jù)實(shí)際調(diào)查和試驗(yàn)分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)氣候比較干燥的地區(qū),鋼筋銹蝕較慢,而常年多雨、干濕交替頻繁的地區(qū)銹蝕較快。在干燥的環(huán)境下,如室內(nèi)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),不僅碳化速度慢,而且即使碳化達(dá)到鋼筋表面,鋼筋也未發(fā)生銹蝕,大多數(shù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于干噪環(huán)境下,運(yùn)行幾十年也未發(fā)生鋼筋銹蝕。而當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于濕度較大的環(huán)境下,尤其是處于干濕交替的環(huán)境或漏雨、滲水的部位,鋼筋銹蝕一般較快。混凝土中鋼筋的銹蝕速度與溫度成正比。如果在相對(duì)濕度為90 %的大氣中,從20～40 ℃,混凝土銹蝕面積率增大4 倍;從40～60 ℃,增大1 倍。不論增大多少,溫度升高均會(huì)加劇鋼筋的銹蝕。

2.2 混凝土的密實(shí)度及保護(hù)層厚度的影響混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用主要表現(xiàn)為:一是混凝土的高堿使鋼筋表面形成鈍化膜;二是保護(hù)層對(duì)外界腐蝕介質(zhì)、氧氣及水分等滲入的阻止作用,后一種作用主要取決于混凝土密實(shí)度及保護(hù)層的厚度,而水灰比及養(yǎng)護(hù)條件對(duì)混凝土的密實(shí)度有很大影響。試驗(yàn)表明,隨著水灰比的增大,混凝土的氧擴(kuò)散

系數(shù)及透氧量都明顯增長(zhǎng),因此水灰比愈大,鋼筋的銹蝕程度就愈重?；炷帘Ｗo(hù)層厚度是影響鋼筋銹蝕的另一個(gè)重要因素。在相同的環(huán)境下,保護(hù)層越厚,其碳化的時(shí)間就越長(zhǎng),鋼筋的銹蝕程度越輕。根據(jù)試驗(yàn)資料分析,保護(hù)層厚度對(duì)鋼筋的影響系數(shù)為:Φa = 1148 - 0125 a (1)式中,Φa 為鋼筋銹蝕厚度影響系數(shù); a 為混凝土保護(hù)層厚度,mm。從式(1) 可見,保護(hù)層對(duì)鋼筋銹蝕的影響呈線性關(guān)系。鋼筋保護(hù)層厚度除了具有延長(zhǎng)鋼筋開始銹蝕的時(shí)間外,增加保護(hù)層厚度還能提高混凝土抵抗鋼筋銹蝕膨脹引起混凝土開裂的能力。


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