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上海某公司鋼煙囪檢測鑒定

文章出處:網(wǎng)絡(luò)????作者:酋順房屋鑒定所????時間:2018-12-05 13:59:11????點擊:85

  【摘要】對上海某公司廠區(qū)內(nèi)鋼煙囪進(jìn)行檢測,主要檢測對象為鋼煙囪的主體結(jié)構(gòu)、連接件、基礎(chǔ)承臺等。對主體結(jié)構(gòu)主要采用鋼材超聲測厚儀進(jìn)行壁厚檢測,對基礎(chǔ)承臺采用回彈法、鉆芯法進(jìn)行混凝土強度檢測,并對承臺鋼筋進(jìn)行取樣,送實驗室進(jìn)行強度檢測。通過現(xiàn)場檢測與驗算,對鋼煙囪筒體及基礎(chǔ)進(jìn)行安全性檢測鑒定,盡快將該鋼煙囪投入生產(chǎn)。

 

  1.檢測概述

  上海古杉生物能源科技有限公司鋼煙囪位于上海市奉賢區(qū)楚工路188號古杉生物能源科技有限公司園區(qū)內(nèi),為該園區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱油爐廠房附屬鋼煙囪。為檢查鋼煙囪結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量,特別是鋼煙囪基礎(chǔ)的施工質(zhì)量,了解鋼煙囪的現(xiàn)狀,盡快投入生產(chǎn),現(xiàn)對該鋼煙囪的安全性進(jìn)行檢測鑒定,出具檢測鑒定報告。

  1.1檢測鑒定范圍

  本次檢測鑒定范圍為上海古杉生物能源科技有限公司廠區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱油爐廠房附屬鋼煙囪的基礎(chǔ)承臺及上部結(jié)構(gòu)。

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  1.2主要工作內(nèi)容

  本次檢測鑒定主要工作內(nèi)容包括:

  1、了解該煙囪的建造、使用情況;

  2、根據(jù)原設(shè)計圖紙、竣工資料對該煙囪尺寸、壁厚、構(gòu)造等進(jìn)行復(fù)核;

  3、檢查鋼煙囪的表面腐蝕狀況、螺栓及焊縫連接質(zhì)量;

  4、測量煙囪上部結(jié)構(gòu)的傾斜;

  5、對煙囪承臺基礎(chǔ)的混凝土材料強度進(jìn)行回彈和鉆芯取樣;

  6、結(jié)構(gòu)計算分析,驗算煙囪和煙囪基礎(chǔ)承臺承載力和變形;

  7、出具檢測鑒定報告。

 

  2.構(gòu)筑物概況

  該鋼煙囪為該園區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱油爐廠房附屬煙囪,2007年由福建省新五環(huán)工程設(shè)計院有限公司(福建省醫(yī)工設(shè)計院)設(shè)計。

  該煙囪為自立筒式鋼煙囪,設(shè)計高度50m,采用Q235鋼制筒壁,下筒設(shè)計直徑1900mm,設(shè)計壁厚16mm,上筒設(shè)計直徑1400mm,設(shè)計壁厚10mm。煙囪立面見照片1-1。

  底部與基礎(chǔ)承臺間采用20根直徑64mm地腳螺栓連接,承臺地下為16根預(yù)應(yīng)力混凝土管樁,樁基選用砂質(zhì)粉土層作為持力層,樁尖進(jìn)入該層深度不小于1.0m,樁長約28m,樁徑500mm,單樁豎向承載力設(shè)計值1200kN。

  承臺及基礎(chǔ)梁混凝土強度為C30,墊層混凝土強度為C15,主筋采用HRB335鋼筋,設(shè)計強度 300N/mm2,箍筋采用HPB235,設(shè)計強度210N/mm2。承臺側(cè)面鋼筋保護層厚度40mm。

 

  3.現(xiàn)場檢測情況

  3.1現(xiàn)場完損檢測

  通過現(xiàn)場檢查,該煙囪表面主要的缺陷表現(xiàn)為:

  1、筒體部分防腐涂層脫落,下筒體表面防腐涂層脫落相對嚴(yán)重(見照片3-1、照片3-2、照片3-3);

  2、筒體表層脫落部分出現(xiàn)輕微銹蝕;

  3、柱腳墊板、肋板及螺栓銹蝕嚴(yán)重(見照片3-4、照片3-5、照片3-6、照片3-7);

  4、法蘭與基礎(chǔ)承臺之間縫隙曾為糾偏插入鋼片墊層(見照片3-8);

  5、現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)有2個螺栓墊片缺失(見照片3-9、照片3-10)。

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  3.3.2回彈法測混凝土強度

  根據(jù)煙囪基礎(chǔ)特點和現(xiàn)場測試條件,采用回彈法和鉆芯法對煙囪基礎(chǔ)承臺的混凝土強度進(jìn)行測試。按單一構(gòu)件進(jìn)行檢測,具體測試結(jié)果見表3-3。

  根據(jù)《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23-2011),回彈法測得的基礎(chǔ)承臺混凝土強度推定值為28.4MPa,不滿足設(shè)計的C30強度。

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  3.3.3鉆芯法測混凝土強度

  由于本次受現(xiàn)場條件影響,取3個芯樣進(jìn)行單個構(gòu)件的混凝土強度推定測試,測試結(jié)果僅作為參考,不對回彈強度進(jìn)行修正。根據(jù)《鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程》(CECS03:2007),采用鉆芯法推定單個構(gòu)件的混凝土強度時,不再進(jìn)行數(shù)據(jù)取舍,按有效芯樣試件抗壓強度的最小值確定。

  基礎(chǔ)承臺混凝土芯樣最小值為20.9 MPa,平均值24.2 MPa,推定值為20.9 MPa,小于設(shè)計的C30混凝土強度。芯樣抗壓強度值見表3-4。

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  3.3.5鋼筋強度及化學(xué)成分

  對基礎(chǔ)承臺鋼筋混凝土內(nèi)的鋼筋進(jìn)行抗拉強度的測試及化學(xué)成分的分析,試驗結(jié)果僅對送檢鋼筋有效。

  根據(jù)拉伸試驗結(jié)果,基礎(chǔ)承臺直徑20mm的鋼筋屈服強度為355MPa,抗拉強度553MPa,斷后伸長率25.0%。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010),該鋼筋滿足HRB335的設(shè)計要求。

  基礎(chǔ)承臺直徑20mm的鋼筋化學(xué)成分分析結(jié)果:碳C(0.28%)、硫S(0.014%)、錳Mn(0.73%)、磷P(0.025%)、硅Si(0.37%)。根據(jù)《鋼筋混凝土用鋼_第2部分:熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2-2007),HRB335級鋼筋C含量不大于0.25%,本次送檢鋼筋C含量不滿足規(guī)范要求。

  3.3.6煙囪傾斜及承臺高差測量

  1)煙囪傾斜

  現(xiàn)場采用經(jīng)緯儀對煙囪進(jìn)行了傾斜測量,通用測量方法是前方交會法,分別在A、B兩點設(shè)立測站。在每一個測站,分別在不同標(biāo)高讀取1、2、3三個方向角。并測量A、B兩點之間的距離。則不同標(biāo)高的中心位置完全確定,據(jù)此可計算傾斜方向及傾斜距離的大小,參見圖3-1。傾斜測量結(jié)果包含施工誤差在內(nèi)。由傾斜測量結(jié)果分析,整體朝西北方向傾斜,由東向西最大傾斜率為1.5‰,由南向北最大傾斜率為0.6‰,根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144-2008,評定等級為a級。

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  2)承臺高差

  現(xiàn)場采用經(jīng)緯儀曲線擬合法對罐體進(jìn)行了傾斜測量,傾斜測量結(jié)果包含施工誤差在內(nèi)。最大高差19.6mm,測量結(jié)果見圖3-2。承臺高差顯示,承臺整體向西北傾斜,與煙囪傾斜測量的結(jié)果一致。

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  4.結(jié)構(gòu)驗算分析

  4.1承載力計算說明

  該煙囪為自立筒式鋼煙囪,設(shè)計高度50m,采用Q235鋼制筒壁,底筒設(shè)計直徑1900mm,設(shè)計壁厚16mm,上筒設(shè)計直徑1400mm,設(shè)計壁厚10mm?;A(chǔ)承臺混凝土強度按鉆芯法測得的結(jié)果作為計算強度,取20.9 MPa。

  實際現(xiàn)場檢查下筒直徑1750mm,壁厚9.5mm,上筒直徑1400mm,壁厚9.5mm。按實際檢測結(jié)果進(jìn)行驗算,具體資料見表4-1。

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  4.2荷載取值

  恒載:煙囪自重(該鋼煙囪無平臺);

  活載:無

  風(fēng)載:基本風(fēng)壓取0.55kN/m2,地面粗糙程度為B類。

  地震作用:按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GB50011-2010)及《上海市建筑抗震設(shè)計規(guī)程》(DGJ08-9-2013)的規(guī)定,抗震設(shè)防烈度為7度(第一組),抗震設(shè)防分類為丙類,上海Ⅳ類場地土,設(shè)計基本地震加速度值為0.10g,設(shè)計特征周期0.9s。

  4.3驗算結(jié)果

  根據(jù)煙囪資料和計算條件,驗算結(jié)果如下:

  1、上筒高寬比H/d=30.8,稍大于《煙囪設(shè)計規(guī)范》(GB50051-2013)規(guī)定的30,基本滿足抗震計算要求;

  2、根據(jù)《煙囪設(shè)計規(guī)范》GB50051-2013抗震設(shè)防烈度為7度,可不進(jìn)行豎向抗震計算;

  3、根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《煙囪設(shè)計規(guī)范》(GB50051-2013),風(fēng)荷載作用下,煙囪頂部風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值為3.1kN/m,底部風(fēng)荷載彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為2584kN·m,自振周期0.65s,臨界風(fēng)速10.8m/s,雷諾數(shù)1.04×106,發(fā)生超臨界范圍的共振,對橫向風(fēng)振可不做處理;

  4、結(jié)構(gòu)阻尼比0.01,底部地震彎矩標(biāo)準(zhǔn)值380kN·m,底部地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值11.4 kN·m,按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)進(jìn)行荷載組合后判斷為非地震組合控制,荷載組合后軸力設(shè)計值228.1kN,剪力設(shè)計值16.0kN,彎矩設(shè)計值3617 kN·m;

  5、強度驗算:最大應(yīng)力165.3 N/mm2< 203.7N/mm2(40℃下Q235鋼材對應(yīng)強度設(shè)計值),局部穩(wěn)定性165.5N/mm2>165.3 N/mm2,強度滿足《煙囪設(shè)計規(guī)范》(GB50051-2013)的要求;

  6、整體穩(wěn)定性:σ=202.8 N/mm2<203.7 N/mm2,滿足《煙囪設(shè)計規(guī)范》(GB50051-2013)的要求;

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  綜上所述,上海古杉生物能源科技有限公司園區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱油爐廠房鋼煙囪強度、穩(wěn)定性及基礎(chǔ)混凝土局部受壓強度均滿足規(guī)范要求,單樁承載力及樁承臺承載力滿足規(guī)范要求。上筒體的高寬比H/d=30.8稍大于《煙囪設(shè)計規(guī)范》(GB50051-2013)規(guī)定的30,基本滿足抗震設(shè)計要求。

 

  5.檢測鑒定結(jié)論及處理意見

  上海古杉生物能源科技有限公司園區(qū)內(nèi)導(dǎo)熱油爐廠房鋼煙囪,根據(jù)委托方提供的資料和現(xiàn)場測繪、檢測結(jié)果,按照抗震設(shè)防烈度為7度,抗震設(shè)防分類為丙類,上海Ⅳ類場地土進(jìn)行鑒定,鑒定主要結(jié)論如下:

  1、該煙囪上部結(jié)構(gòu)尺寸與設(shè)計圖紙上不符,主要差異項為:下筒直徑、下筒筒壁厚度、上筒筒壁厚度。

  2、筒壁鋼材強度滿足設(shè)計和規(guī)范要求。

  3、鋼煙囪最大傾斜1.5‰,小于規(guī)范允許值,基礎(chǔ)承臺最大高差19.6mm。

  4、鋼煙囪抗震承載力方面,上筒高寬比H/d=30.8,稍大于《煙囪設(shè)計規(guī)范》(GB50051-2013)規(guī)定的30,基本滿足規(guī)范要求;其他各項滿足抗震設(shè)計要求。

  5、煙囪頂部最大位移滿足規(guī)范要求。

  6、鋼煙囪筒體表面輕微腐蝕,柱腳部分墊板及螺栓腐蝕較為嚴(yán)重。

  7、基礎(chǔ)承臺混凝土強度未達(dá)到C30的設(shè)計要求,鋼筋抗拉強度滿足設(shè)計要求,根據(jù)現(xiàn)場使用情況和沉降情況,無明顯裂縫、傾斜和沉降,地基基礎(chǔ)的安全性評級為B級。

  8、鋼筋的化學(xué)成分分析顯示,該送檢鋼筋C含量為0.28%,略高于規(guī)范要求的0.25%限值,其他化學(xué)元素滿足規(guī)范要求,該結(jié)果僅對該送檢鋼筋負(fù)責(zé)。

  9、由于筒體直徑和壁厚與設(shè)計存在較大偏差,且柱腳螺栓連接部分腐蝕較為嚴(yán)重,但抗震承載力尚能滿足規(guī)范和目前使用要求,對上部筒體承重結(jié)構(gòu)評定等級為B。

  綜上所述,該煙囪基礎(chǔ)承臺混凝土芯樣未達(dá)到C30的設(shè)計強度,未發(fā)現(xiàn)明顯傾斜及嚴(yán)重缺陷,建議對煙囪整體重新進(jìn)行除銹和防腐層涂刷,并補齊缺失的螺栓墊板,對承臺表面及時進(jìn)行修復(fù),對開挖的檢查坑進(jìn)行回填。


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