煤礦工業(yè)建筑主體結(jié)構(gòu)檢測對安全使用的重要性

劉 有 奇

(陽泉煤業(yè)集團(tuán)吉成建設(shè)工程檢測有限責(zé)任公司，山西 陽泉　045000)

1　煤礦工業(yè)建筑的分類

1)大跨型。建筑工程建設(shè)過程會(huì)受到內(nèi)部空間、施工技術(shù)等方面的限制，加上當(dāng)前煤礦建筑更多采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，距離較大，最大橫跨大約在25 m左右；煤礦建筑基本為單層廠房，支撐結(jié)構(gòu)為承重墻，有著開闊的空間，較為簡單的設(shè)計(jì)方法，其中比較典型的代表為綜合采煤機(jī)器生產(chǎn)車間。

2)常規(guī)型。常規(guī)型廠房基本也是單層結(jié)構(gòu)，但是內(nèi)部的挑空沒有框架，跨度不高，排架式是常用架構(gòu)，所以在工作中擔(dān)負(fù)的重量較小；內(nèi)部承重結(jié)構(gòu)主要為柱子，最為代表性的是倉庫和修理間。

3)特異型。特異型煤礦工業(yè)建筑缺乏明顯的規(guī)律，有著較為特殊的形態(tài)，比較典型的建筑主要是煤倉、通風(fēng)機(jī)房、泵房。

2　舊煤礦工業(yè)建筑使用的原則

第一，堅(jiān)持建筑安全第一原則。在煤礦建筑中主體框架結(jié)構(gòu)盡量采用穩(wěn)定的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，避免增加建筑的負(fù)累。第二，通過增加保溫隔熱層提高建筑的保溫隔熱性能，盡量避免對建筑形態(tài)產(chǎn)生影響。第三，良好地對溫度傳遞進(jìn)行控制，從而保證其安全性。第四，煤礦工業(yè)建筑要以城市規(guī)劃為指導(dǎo)，不但要保證實(shí)用性，還應(yīng)當(dāng)符合城市未來發(fā)展規(guī)劃。

3　煤礦既有建筑主體結(jié)構(gòu)檢測

既有建筑結(jié)構(gòu)的常規(guī)檢測需要根據(jù)既有建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀質(zhì)量與損失、設(shè)計(jì)質(zhì)量、施工質(zhì)量、使用環(huán)境類別及其使用功能和荷載的變化等，確定檢測的重點(diǎn)，檢測的項(xiàng)目和相應(yīng)的檢測方法。

3.1　工程概況

陽煤集團(tuán)新景礦選煤廠原煤倉東倉為鋼筋混凝土柱和筒壁聯(lián)合支承結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑22 m，壁厚0.32 m，筒倉高為39.25 m。原設(shè)計(jì)原煤倉東倉筒壁標(biāo)高0.180 m至標(biāo)高4.500 m混凝土強(qiáng)度等級為C30；筒壁標(biāo)高4.500 m～39.25 m混凝土強(qiáng)度等級均為C25。

進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測主要是為原煤倉改造提供相關(guān)基礎(chǔ)資料，增加煤倉的存放能力，通過混凝土結(jié)構(gòu)檢測和構(gòu)件普查，作為技改設(shè)計(jì)的依據(jù)。檢測內(nèi)容主要包括混凝土強(qiáng)度、鋼筋保護(hù)層厚度及銹蝕、結(jié)構(gòu)變形的檢測測量、混凝土構(gòu)件及外觀整體性普查。

3.2　煤礦建筑主體結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果

根據(jù)強(qiáng)度的不同，我們對在筒倉壁上所取的芯樣分兩部分進(jìn)行評定。原煤倉東倉筒壁標(biāo)高0.180 m至標(biāo)高4.500 m混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果為26.4 MPa，筒壁標(biāo)高4.500 m至標(biāo)高39.250 m混凝土強(qiáng)度檢測結(jié)果為20.3 MPa，均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求；筒倉外側(cè)所檢部位的鋼筋保護(hù)層厚度普遍偏厚，不滿足設(shè)計(jì)要求。

原煤倉東倉主體結(jié)構(gòu)整體未發(fā)現(xiàn)下沉、傾斜等現(xiàn)象，筒倉倉壁外側(cè)現(xiàn)澆混凝土有漏筋、銹蝕等現(xiàn)象且比較嚴(yán)重，已臨時(shí)采用鋼板包裹加固。對原煤倉東倉主體混凝土構(gòu)件受力主筋數(shù)量進(jìn)行了抽查檢測，受力主筋數(shù)量符合設(shè)計(jì)要求。同時(shí)對箍筋間距進(jìn)行了普查，結(jié)果符合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求。

該原煤倉東倉鑒于回填較深，且現(xiàn)場條件也不具備大開挖的條件，因此只能采用外觀檢測的方法做一些基礎(chǔ)性的普查。通過對筒倉基礎(chǔ)四周及主體墻體的觀察，沒有出現(xiàn)因基礎(chǔ)下沉造成的裂縫，因此可判定基礎(chǔ)未發(fā)生不均勻沉降，建筑物的傾斜觀測也說明這一點(diǎn)。需要說明的是，因本工程未提供地質(zhì)勘察報(bào)告，所以無法全面了解地基情況，也給地基基礎(chǔ)的全面客觀鑒定評價(jià)帶來了很大的困難。希望有關(guān)單位在下一步工作時(shí)補(bǔ)充完善資料，保證地基基礎(chǔ)的安全可靠。

3.3　可靠性鑒定評級

該原煤倉東倉混凝土的取芯結(jié)果表明其倉壁混凝土標(biāo)高0.180 m至標(biāo)高4.500 m強(qiáng)度推定值為26.4 MPa，標(biāo)高4.500 m至標(biāo)高39.250 m強(qiáng)度推定值為20.3 MPa，均未能達(dá)到原設(shè)計(jì)要求，局部混凝土有蜂窩、麻面、露筋、剝落腐蝕等現(xiàn)象，倉壁有加固支撐件，且較嚴(yán)重，所以筒倉混凝土均評為C級。鑒于原煤倉東倉地基基礎(chǔ)的外觀普查和抽樣檢測地基無變形、無沉降裂縫，但因無地質(zhì)勘察報(bào)告所以評為B級。該原煤倉東倉墻體不太完好，窗為鋁合金窗，有變形破壞現(xiàn)象但不影響使用，評為b級。該原煤倉東倉屋面女兒墻、防水層較完好，排水暢通，評為a級。綜上所述，圍護(hù)結(jié)構(gòu)評為A級。

綜合分析檢測結(jié)構(gòu)，對建筑物的安全狀態(tài)進(jìn)行檢測評估，同時(shí)對煤倉東倉結(jié)構(gòu)中造成結(jié)構(gòu)損壞、鋼筋銹蝕、環(huán)境腐蝕等方面的因素進(jìn)行良好地控制，對檢測結(jié)果進(jìn)行細(xì)致地分析。在對結(jié)果分析后對該工程提出如下建議：可以繼續(xù)使用原煤倉東倉，但是應(yīng)當(dāng)做好修復(fù)、加固、維護(hù)等方面的措施，保證煤倉的安全使用。

4　煤礦建筑結(jié)構(gòu)安全檢測及鑒定

隨著我國社會(huì)水平不斷提升，經(jīng)濟(jì)發(fā)展步伐不斷加快，煤礦生產(chǎn)能力也得到了極速的發(fā)展，煤礦老舊工業(yè)建筑在其結(jié)構(gòu)及使用功能上必然已經(jīng)落后。通過新景礦選煤廠的鑒定報(bào)告不難看出主體結(jié)構(gòu)檢測對安全使用的重要性，尤其是存在以下幾方面情況的更應(yīng)該進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)檢測鑒定：

1)建筑因勘察、設(shè)計(jì)、施工、使用等原因，出現(xiàn)裂縫損傷或傾斜變形時(shí)。

2)建筑因材料、環(huán)境等原因，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)出現(xiàn)影響安全或使用的劣化、老化跡象時(shí)。

3)建筑因相鄰工程影響，出現(xiàn)裂縫損傷或傾斜變形時(shí)。

4)建筑使用功能或局部結(jié)構(gòu)改變，對結(jié)構(gòu)安全性有影響時(shí)。

5)建筑超過設(shè)計(jì)使用年限繼續(xù)服役時(shí)。

通過檢測的手段得出鑒定所需的材料性能、數(shù)據(jù)，作為鑒定的依據(jù)。安全性鑒定主要是針對構(gòu)件而言，通過檢測構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度、材料的物理力學(xué)性能、裂縫、變形等等，對不同的項(xiàng)目作出評級，根據(jù)各分項(xiàng)評級結(jié)果來對建筑物進(jìn)行安全性評定。

根據(jù)鑒定結(jié)果提出合理的維護(hù)建議：首先應(yīng)該根據(jù)鑒定結(jié)果，在不同的鑒定結(jié)果上采取不同的措施有針對性的解決問題，這樣可以在滿足標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，也有利于節(jié)約改造的成本。在基礎(chǔ)方面維持建筑的現(xiàn)狀，不應(yīng)該進(jìn)行大范圍的改動(dòng)；在維護(hù)結(jié)構(gòu)方面我們也需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況而定，對于那些影響到生產(chǎn)安全的部分，我們要立即予以修復(fù)，對于那些等級較輕的我們根據(jù)主客觀條件決定合適的措施；在主體結(jié)構(gòu)方面根據(jù)所處等級的不同采取相應(yīng)的對策，要對處于a級的部件進(jìn)行維護(hù)處理，將部件清理干凈，然后加厚面層。采用修復(fù)補(bǔ)強(qiáng)方式處理b級部件，加固處理c級部件，并且要加強(qiáng)維護(hù)這些關(guān)鍵部件和位置。其次，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)后期的復(fù)查和定期檢查工作，通過局部維護(hù)和監(jiān)測能夠?qū)Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取有效的應(yīng)對措施，將建筑使用年限延長，并確保其安全性。

5　結(jié)語

我國存在很多老舊煤礦，隨著時(shí)間的推移，煤礦建筑主體結(jié)構(gòu)安全性有所降低，為了充分保證采煤施工的安全，需要加強(qiáng)對主體結(jié)構(gòu)安全檢測，加強(qiáng)改造，提高主體結(jié)構(gòu)安全性。

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