烟囱检测包括烟囱损伤检测、建筑平面布置、烟囱构件的材料强度检测、烟囱变形检测等试验检测内容。
1.烟囱检测参数
变形检测:沉降和倾斜检测、整体垂直度检测;
完损检测:尺寸复核,测绘,钢筋保护层厚度检测,裂缝检测,渗水、破损检测等;
构件材料强度检测:回弹法、贯入法等。
2.检测设备
试验机、全站仪、水准仪、回弹仪、卷尺、游标卡尺、激光测距仪、数码相机。
烟囱检测-检测依据
(1)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004);
(2)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016);
(3)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011);
(4)《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS 03:2007)。
烟囱检测-判定标准
(1)《建筑抗震标准》(GB 50023-2009);
(2)《建筑结构荷载规范》(G009-2012);
(3)《混凝土结构设计规范》(G010-2010)(2015版);
(4)《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T 50784-2013);
(5)《烟囱设计规范》(G051-2013);
(6)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2018);
(7)《建筑工程抗震设防分类标准》(G223-2008);
(8)《建筑抗震设计规范》(G011-2010)(2016年版);
(9)《工业建筑可靠性标准》(G144-2019)。
依据国家现行标准规范《烟囱可靠性标准》(GB51056-2014),烟囱安全性评级标准如下:
A级:符合国家现行标准规范的安全性要求, 不影响整体安全,个别不符合要求的次要构件宜采取适当措施。
B级:略**国家现行标准规范的安全性要求,仍能满足结构安全性的下限水平要求,尚不显著影响整体安全,少数不符合要求的构件应采取适当措施。
C 级:不符合国家现行标准规范的安全性要求,影响整体安全,应采取适当措施,且少数不符合要求的构件必须立即采取措施。
D级:严重不符合国家现行标准规范的安全性要求,已严重影响整体安全性,必须立即采取措施。
按照现场检测结果,对结构构件承载力进行验算分析,结合现场检测结果、参考技术资料,对烟囱结构分别按照地基基础、筒壁与支承结构、内衬与隔热层、附属设施进行安全性等级。
受检烟囱位于吉林省长春市,该烟囱建造于2006年,烟囱高度为50m,筒体底部直径为5.4m,**部直径约为3.2m。该烟囱结构图纸大部分缺失烟囱筒体由烧结普通砖和水泥石灰混合砂浆砌筑而成,烟囱筒壁厚度在240~620之间,底部筒壁厚度约为620,**部筒壁厚度为240。烟囱西侧外立面上设置有预埋式钢爬梯,北侧为后加钢结构楼梯,**部设置防雷接地。
本次烟囱检测结果及损伤原因分析:
(1)经检测,烟囱筒壁西侧存在竖向裂缝,长约5m,砖墙灰缝风化普遍,烟囱**部局部粉刷存在破损、脱落等现象。现有钢爬梯与平台与主体结构链接锚固情况基本完好,但爬梯、等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;避雷针设置完整、连接可靠;烟道口无腐蚀、渗漏情况。
(2)材料强度检测结果表明,烟囱筒壁烧结砖抗压强度在21.3MPa~23.2MPa之间,达到MU10的要求;砂浆抗压强度推定值在19.5MPa~30.4MPa之间,达到5.0MPa的要求。
(3)变形检测结果表明,烟囱整体向东南方向倾斜,向东倾斜率为0.12‰,向南倾斜率为0.72‰,小于《建筑地基基础设计规范》(G007-2011)中规定的高耸结构基础的倾斜限值3.0‰(注:测量结果包括施工误差)。
现场检测结果表明,现有烟囱筒壁结构基本完好,烟囱**部局部粉刷存在破损、保护层脱落等现象,部分位置存在竖向开裂,爬梯等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;此部分损伤主要是由于温度变形、材料收缩、材料老化、年久失修等原因造成的。
受检烟囱为单筒式钢筋混凝土烟囱,建造于2001年,原作为电厂内排烟烟囱使用,目前处于闲置状态。本次烟囱检测结论及建议如下。
1.结论
(1)通过对现场的实地考察及向相关人员了解,烟囱用途为排烟、积灰使用,该烟囱主体结构自建成以来未发生使用功能改变、使用荷载过大及火灾等情况。
(2)房屋变形测量结果表明,所测范围内烟囱倾斜为3‰,参考《工业建筑可靠性标准》G144-2019*9.2.7条可评定为b级。
(3)检测结果表明,烟囱目前主要存在筒壁多条竖向裂缝,裂缝宽度1.5,取芯检测结果显示裂缝为贯穿性裂缝,钢爬梯局部损坏,平台钢板锈蚀以及出烟口处混凝土脱落,钢筋外露等情况。
(4)计算结果表明,烟囱实配钢筋满足计算配筋要求。
2.建议
(1)对于筒壁竖向裂缝部位进行彻底清理,并根据裂缝宽度采用压力灌浆或表面封闭法进行处理。
(2)对于局部存在的混凝土保护层脱落,钢筋外露情况,建议清除疏松混凝土后,对于外露钢筋进行除锈以及防锈处理,采用高标号细石混凝土进行修复。
(3)建议增设沉降观测点,对沉降变化及附属构件每年进行定期检查、监测。
火力发电厂的烟囱、冷却塔和水塔等高耸建筑物在建造和运行时一旦发生倾斜,其后果是不言而喻的。同时,随着使用年限的延伸,因周围地形不均匀沉降、风吹日晒、自身反复热胀冷缩等原因,也会产生一定的倾斜变形,且不同高度变形量的大小和规律也不同。因此应定期对烟囱进行检测,以确保烟囱的安全运行。
传统的烟囱倾斜观测方法主要有前方交会法和竖直投点法两种。
1、前方交会法是通过在建筑物附近两个观测基点上架设仪器,利用前方交会原理测量观测点的坐标变化量,以确定其水平位移值及位移方向。优点是观测精度较高,缺点是精度由交会角的大小决定,一般要求交会角满足60°~ 120°,但监测现场往往受通视条件限制,难以满足图形条件的要求。
2、竖直投点法,先放样出两条相互垂直的控制轴线作为性测量控制桩。在轴线控制点上安置全站仪,并在垂直于该轴线的烟囱边缘放置钢尺,用仪器将烟囱**部边缘和底部边缘投放到钢尺上,设其读数为T ′1、T ′2 和F ′1、F ′2。将仪器移至另一轴线控制点上,按同样方法测量和计算出烟囱在该轴线上的偏移分量e2,此方法原理简单,观测精度也较高。但需在烟囱底部安置高精度的水平读数设备,故对场地和通视条件要求较高,易影响观测精度。
另外,三点圆心监测法。根据烟囱周围已知控制点A 和B,利用免棱镜全站仪坐标测量法,直接测量出观测点坐标,由坐标差值计算水平位移分量和位移方向,根据各个不同高度的观测圆和底部中心坐标,可以较方便地计算各点位移量和位移方向。实际工程中常采用增加观测组求均值的方法,以剔除粗差,提高测量精度和可靠性。
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