某廢鋼料場(chǎng)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)檢測(cè)

鄭 勇

(山西財(cái)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山西 太原 030031)

1 工程概況

太原市某露天廢鋼料場(chǎng)，始建于20世紀(jì)70年代，結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)132.0 m，寬22.5 m，總占地面積2 970.0 m2；結(jié)構(gòu)形式為單層單跨鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)，帶有10 t吊車；排架柱間距為6.0 m，跨度為22.5 m；基礎(chǔ)為鋼筋混凝土杯型基礎(chǔ)，屋蓋結(jié)構(gòu)為梯形鋼桁架結(jié)構(gòu)屋架，其平面布置如圖1所示。

2 結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)內(nèi)容及分析結(jié)果

2.1 沉降觀測(cè)

2.2 排架柱垂直度觀測(cè)結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)采用RTS-852R全站儀對(duì)露天廢鋼料場(chǎng)排架柱的垂直度進(jìn)行了一次性觀測(cè)。通過觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)該露天廢鋼料場(chǎng)東側(cè)排架柱有向東傾斜的整體傾斜側(cè)移趨勢(shì)，建議后續(xù)改造過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)表7.3.9中規(guī)定進(jìn)行評(píng)定[2]，柱垂直度觀測(cè)分析結(jié)果均小于柱類構(gòu)件垂直度的允許偏差Hc/1 250=7.0 mm，滿足規(guī)范要求。

2.3 地基基礎(chǔ)使用現(xiàn)狀分析

該排架結(jié)構(gòu)場(chǎng)地環(huán)境復(fù)雜，因此本次地基基礎(chǔ)現(xiàn)狀調(diào)查主要通過上部結(jié)構(gòu)相對(duì)沉降情況及排架柱傾斜矢量現(xiàn)狀來反映。

根據(jù)結(jié)構(gòu)變形觀測(cè)結(jié)論可知，目前該結(jié)構(gòu)尚未出現(xiàn)顯著影響地基基礎(chǔ)及排架柱承載功能的過大相對(duì)沉降，但是該露天廢鋼料場(chǎng)東側(cè)排架柱沉降相對(duì)較大，其主要原因是該區(qū)域地勢(shì)相對(duì)低洼，常年積水，且地面未進(jìn)行硬化處理，加之該區(qū)域常年有重型車輛通過。因此應(yīng)繼續(xù)對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)異常馬上處理。

2.4 鋼桁架尺寸檢測(cè)

屋架為梯形鋼桁架，其中上弦桿為L(zhǎng)120×75×6，下弦桿為L(zhǎng)60×5，腹桿為L(zhǎng)50×5。通過現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，現(xiàn)狀鋼桁架結(jié)構(gòu)和各桿件尺寸見圖2，與原設(shè)計(jì)圖紙符合。

2.5 焊接外觀質(zhì)量及涂層情況檢測(cè)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，該鋼屋架角焊縫已出現(xiàn)不同程度的腐蝕，不滿足GB 50205—2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范第5.2.11條的規(guī)定。鋼屋架桿件涂層大部分桿件存在脫皮和銹蝕現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)屋架桿件表面尚存的防腐涂層采用漆膜測(cè)厚儀進(jìn)行干漆膜層厚度抽點(diǎn)檢測(cè)。干漆膜涂層厚度檢測(cè)干漆膜涂層平均厚度達(dá)到121 μm，最小為80 μm。依據(jù)GB/T 50621—2010鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[3]第12.4.2條要求：當(dāng)設(shè)計(jì)對(duì)涂層厚度無要求時(shí)，涂層干漆膜總厚度，室外應(yīng)為150 μm(允許偏差應(yīng)為-25 μm)，可知尚存的涂層干漆膜總厚度不能滿足規(guī)范要求。桁架桿件及節(jié)點(diǎn)損傷現(xiàn)狀見圖3。

依據(jù)GB 50144—2008工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)第6.3.8條規(guī)定，目前該結(jié)構(gòu)部分桿件已出現(xiàn)銹蝕，并使截面削弱，防腐涂層已破壞失效；因此，按照腐蝕和防腐項(xiàng)目要求，該鋼屋架的可靠性為C級(jí)[2]。

2.6 混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量缺陷與損傷現(xiàn)狀檢測(cè)

混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量缺陷及損傷狀況的檢測(cè)方法為目測(cè)、尺量及拍照記錄和缺陷描述。經(jīng)檢測(cè)，該排架柱構(gòu)件混凝土整體外觀質(zhì)量一般，部分混凝土排架柱存在不同程度外觀質(zhì)量缺陷，主要表現(xiàn)為蜂窩、麻面、缺棱掉角、露筋、鋼筋銹蝕等。

3 主體結(jié)構(gòu)檢測(cè)、分析結(jié)果

3.1 排架柱鉆芯法混凝土抗壓強(qiáng)度檢測(cè)

依據(jù)CECS 03：2007鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程的有關(guān)要求[4]，采用鉆芯法對(duì)該結(jié)構(gòu)排架柱構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽樣檢測(cè)。現(xiàn)場(chǎng)共隨機(jī)抽取18個(gè)有效芯樣，混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果表明結(jié)構(gòu)排架柱混凝土強(qiáng)度實(shí)測(cè)值可滿足C15。

3.2 排架結(jié)構(gòu)吊車梁類構(gòu)件混凝土回彈法檢測(cè)結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)采用回彈法對(duì)該結(jié)構(gòu)吊車梁構(gòu)件混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，調(diào)出來構(gòu)件碳化深度值普遍為6.0 mm左右。根據(jù)排架柱回彈結(jié)果，該結(jié)構(gòu)混凝土吊車梁強(qiáng)度實(shí)測(cè)結(jié)果為C25。

4 結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算分析

以上述檢測(cè)分析結(jié)果為依據(jù)，結(jié)合委托方所提供的原設(shè)計(jì)圖紙及改造要求等相關(guān)資料，按照實(shí)際的荷載條件及材料性能，對(duì)該廢鋼料場(chǎng)主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力進(jìn)行驗(yàn)算。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果，采用MIDAS Gen結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件對(duì)該結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行驗(yàn)算校核，桁架桿件、混凝土構(gòu)件截面尺寸及配筋均以檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)，計(jì)算模型見圖4。

經(jīng)驗(yàn)算，未考慮銹蝕等損傷的情況下，該鋼桁架結(jié)構(gòu)部分桿件應(yīng)力比和長(zhǎng)細(xì)比不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；且現(xiàn)有部分桿件已銹蝕嚴(yán)重，減小了桿件的有效截面，故鋼桁架桿件承載力不足。排架柱驗(yàn)算結(jié)果不滿足要求，故混凝土排架柱承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；T型吊車梁和上部小短柱截面驗(yàn)算結(jié)果滿足要求。

5 結(jié)論及建議

5.1 鑒定結(jié)論

依據(jù)工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[5]，該廢鋼料場(chǎng)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的可靠性綜合鑒定評(píng)級(jí)為三級(jí)。即：該廢鋼料場(chǎng)鑒定區(qū)段存在安全隱患，可靠性不符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，已影響結(jié)構(gòu)使用安全，必須采取措施。

5.2 主要存在的問題及改造處理建議

1)廢鋼料場(chǎng)東側(cè)排架柱沉降相對(duì)較大，其主要原因是該區(qū)域地勢(shì)相對(duì)低洼，同時(shí)該區(qū)域常年有大型車輛經(jīng)過。因此需要對(duì)積水區(qū)域部分基礎(chǔ)進(jìn)行開挖，以確定地基土是否受到影響，并確定基礎(chǔ)是否存在局部破壞。若存在上述問題，應(yīng)及時(shí)對(duì)地基基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，然后應(yīng)對(duì)該區(qū)域地面進(jìn)行硬化處理。

2)廢鋼料場(chǎng)現(xiàn)有鋼屋架結(jié)構(gòu)，部分桿件強(qiáng)度驗(yàn)算應(yīng)力比和長(zhǎng)細(xì)比不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；有些桿件銹蝕比較嚴(yán)重，導(dǎo)致桿件有效截面減小，桿件銹蝕損傷已對(duì)結(jié)構(gòu)承重能力及穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的不利影響，存在較大安全隱患。建議拆除該部分鋼屋架結(jié)構(gòu)，并重新進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造。

3)廢鋼料場(chǎng)混凝土排架柱截面驗(yàn)算結(jié)果不滿足要求，且由于其常年暴露在室外，部分排架柱混凝土表面已經(jīng)嚴(yán)重風(fēng)化，局部鋼筋保護(hù)層已經(jīng)出現(xiàn)剝落致使鋼筋裸露銹蝕，建議采取可靠措施加固。

[1] GB 50007—2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] GB 50144—2008，工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] GB/T 50621—2010，鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[4] CECS03：2007，鉆芯法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程[S].

[5] 工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].