火力發(fā)電廠結(jié)構(gòu)檢測鑒定與加固方法

徐海龍

（內(nèi)蒙古京能康巴什熱電有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯017000）

1 引言

火力發(fā)電廠建筑結(jié)構(gòu)以鋼混結(jié)構(gòu)為主，內(nèi)部涉及大量發(fā)電設(shè)備、機械的安裝，對建筑結(jié)構(gòu)強度、承載力的要求均明顯區(qū)別于一般建筑工程。目前，電力行業(yè)現(xiàn)代化水平不斷提高，火力發(fā)電廠更新、升級工作頻繁開展，勢必會給原本的建筑結(jié)構(gòu)造成更大負擔。為確保電廠運行安全及功能提升，有必要對其結(jié)構(gòu)檢測鑒定及加固方法做重點分析。

2 火電廠結(jié)構(gòu)特點

1）火電廠核心設(shè)備，包括汽輪機、發(fā)電機、鍋爐等，其結(jié)構(gòu)多設(shè)計為框架或排架的形式，由于不同設(shè)備間荷載差異較大，因此，針對不同設(shè)備的結(jié)構(gòu)柱、結(jié)構(gòu)梁的截面也需分別設(shè)計，易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)橫向及縱向剛度不均的問題。

2）電廠大型設(shè)備運行過程中會產(chǎn)生較大的振動，對建筑結(jié)構(gòu)承重造成干擾，且這部分振動無法在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中被可靠預(yù)估。

3）火力發(fā)電廠多建于郊區(qū)等人口密度較低的位置，電廠結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境條件相對惡劣，結(jié)構(gòu)長期受自然降水、高溫、酸性氣體的侵襲，會導(dǎo)致其耐久性降低，無法達到理論使用壽命。

3 常用結(jié)構(gòu)檢測鑒定及加固方法

3.1 結(jié)構(gòu)檢測鑒定方法

3.1.1 混凝土結(jié)構(gòu)檢測

表1 所示為常用混凝土結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)。

表1 常用混凝土結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)

以回彈檢測為例，各測區(qū)采集16 個回彈值，從中去除3個最大值和3 個最小值，其余10 個數(shù)據(jù)按公式計算平均回彈值可判斷結(jié)構(gòu)缺陷。目前，混凝土結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)發(fā)展已相對成熟，除表1 中介紹的方法外，還研發(fā)出專門用于混凝土耐久性檢測的方法，可準確檢測混凝土結(jié)構(gòu)損傷、鋼筋腐蝕情況、混凝土抗凍及抗?jié)B性能等。進行火電廠混凝土結(jié)構(gòu)檢測時，可結(jié)合實際需求靈活選擇。

3.1.2 鋼結(jié)構(gòu)檢測

鋼筋結(jié)構(gòu)檢測要點在于檢驗鋼筋強度、可塑性、實際損傷等，常用檢測技術(shù)包括滲透法、超聲波檢測、磁粉檢測、射線探傷檢測等【1】。檢測過程需結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙，重點關(guān)注鋼筋結(jié)構(gòu)節(jié)點連接可靠性及鋼筋銹蝕程度。例如，滲透法檢測操作簡便靈活，但需要消耗較長的時間成本；磁粉檢測可同時檢測鋼筋結(jié)構(gòu)表面缺陷及結(jié)構(gòu)性能；射線探傷檢測的精度較高，一般被用在40mm 以下焊縫檢測中。

3.1.3 整體結(jié)構(gòu)檢測

整體結(jié)構(gòu)檢測方法包括裂縫觀測、振動觀測、位移觀測、沉降觀測等，火力發(fā)電廠建筑結(jié)構(gòu)特殊，在進行結(jié)構(gòu)檢測鑒定時，有必要將整體檢測與混凝土檢測、鋼筋檢測結(jié)合進行。目前，GPS 定位檢測技術(shù)、自動反應(yīng)技術(shù)、實時反饋技術(shù)等在整體結(jié)構(gòu)檢測中的應(yīng)用越來越頻繁，整體檢測的適用范圍和檢測精度也進一步提升。通過整體結(jié)構(gòu)檢測動態(tài)檢測火電廠結(jié)構(gòu)變化，及時采取必要的加固處理措施，確保結(jié)構(gòu)使用安全。

3.2 結(jié)構(gòu)加固方法

3.2.1 混凝土結(jié)構(gòu)加固

火電廠混凝土結(jié)構(gòu)常用加固方法、特點及適用范圍如表2所示。

3.2.2 鋼筋結(jié)構(gòu)加固

火電廠結(jié)構(gòu)中的鋼筋構(gòu)件在長期使用的過程中易發(fā)生松動、銹蝕、裂縫等問題，導(dǎo)致其原本的受力性能降低。火電廠鋼筋結(jié)構(gòu)構(gòu)成復(fù)雜，包括鋼桁架、鋼網(wǎng)架等，將其加固方法進行總結(jié)可得表3。

4 結(jié)構(gòu)檢測鑒定及加固具體流程

4.1 結(jié)構(gòu)檢測鑒定流程

1）資料收集分析。結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計施工圖紙進行施工驗算，使用先進測評技術(shù)，對原始資料的內(nèi)容進行分析和驗證，通過模型分析，預(yù)估結(jié)構(gòu)荷載能力。

表2 火電廠混凝土結(jié)構(gòu)加固方法、特點及適用范圍

表3 火電廠鋼筋結(jié)構(gòu)常用加固方法

2）現(xiàn)場測量。測量結(jié)構(gòu)尺寸、規(guī)格等是否與原始圖紙相一致，重點關(guān)注梁、板等結(jié)構(gòu)變形，仔細查看是否存在開裂或破損。檢驗構(gòu)件承重能力及強度變化，如混凝土結(jié)構(gòu)彈力，分析判斷其是否滿足火電廠建筑結(jié)構(gòu)安全要求。

3）建筑地基檢測。根據(jù)地基檢測結(jié)果判斷建筑安全等級，施工過程中設(shè)置必要的地基加固方式，確保地基穩(wěn)定。

4）檢測結(jié)果評估。結(jié)合GBJ 144—1990《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》中的要求及檢測結(jié)果，判斷火電廠建筑結(jié)構(gòu)可靠性、受力性能是否達標，預(yù)估使用壽命，并根據(jù)評估結(jié)論及火電廠未來一段時間內(nèi)的發(fā)展建設(shè)需要，對不達標構(gòu)件進行加固、修補，或選擇重建。

4.2 結(jié)構(gòu)加固流程

火電廠建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各構(gòu)件、設(shè)備之間受力存在明顯的相互干擾關(guān)系，因此，具體構(gòu)件的加固必須考慮對其他構(gòu)件及設(shè)備的影響，科學(xué)設(shè)計加固施工流程。

首先，設(shè)計加固施工方案，結(jié)合結(jié)構(gòu)檢測鑒定結(jié)果及處理意見，在原有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上設(shè)置加固體系，并對破損構(gòu)件、零部件進行維修和更換。注意加固方案的確定還需結(jié)合火電廠日常生產(chǎn)規(guī)律、加固技術(shù)指標要求及施工成本要求。

其次，在加固施工過程中，實時觀測構(gòu)件及結(jié)構(gòu)整體變化，結(jié)合具體情況，對加固施工方案做適當調(diào)整，避免發(fā)生施工安全或質(zhì)量事故。同時，加固施工不能影響發(fā)電廠的正常運轉(zhuǎn)。要求全面收集、記錄施工數(shù)據(jù)，以供后期結(jié)構(gòu)問題分析及其他結(jié)構(gòu)處理方案的制定參考。

最后，選聘專業(yè)施工團隊負責火電廠結(jié)構(gòu)加固施工任務(wù)，嚴格依照相關(guān)技術(shù)指標及操作流程開展加固作業(yè)，以獲取最優(yōu)的結(jié)構(gòu)加固效果，并對施工風險進行預(yù)防。加固改造工程結(jié)束后，按照GB 50550—2010《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》進行竣工驗收，發(fā)現(xiàn)問題第一時間整改【2】。目前，尚未出臺專門針對火電廠等特殊工程的結(jié)構(gòu)加固驗收標準，因此，具體工作均參考一般建筑標準進行。

5 結(jié)語

現(xiàn)運行的火力發(fā)電廠中，部分火電廠建筑結(jié)構(gòu)為20 世紀中期建設(shè)，已服務(wù)較長時間，鋼筋、混凝土等結(jié)構(gòu)或多或少存在性能降低的問題。隨著火力發(fā)電廠現(xiàn)代化建設(shè)進程的深入發(fā)展，對電廠建筑結(jié)構(gòu)的承載能力、穩(wěn)定性等提出更大的挑戰(zhàn)。合理選擇結(jié)構(gòu)檢測鑒定及加固技術(shù)，確保發(fā)電廠的安全和穩(wěn)定運行已勢在必行。