某廢鋼料場現(xiàn)有結(jié)構(gòu)檢測

鄭 勇

(山西財貿(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，始建于20世紀(jì)70年代，結(jié)構(gòu)總長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)場檢測內(nèi)容及分析結(jié)果

2.1 沉降觀測

2.2 排架柱垂直度觀測結(jié)果

現(xiàn)場采用RTS-852R全站儀對露天廢鋼料場排架柱的垂直度進行了一次性觀測。通過觀測，發(fā)現(xiàn)該露天廢鋼料場東側(cè)排架柱有向東傾斜的整體傾斜側(cè)移趨勢，建議后續(xù)改造過程中加強監(jiān)測。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)定進行評定[2]，柱垂直度觀測分析結(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沉降，但是該露天廢鋼料場東側(cè)排架柱沉降相對較大，其主要原因是該區(qū)域地勢相對低洼，常年積水，且地面未進行硬化處理，加之該區(qū)域常年有重型車輛通過。因此應(yīng)繼續(xù)對地基基礎(chǔ)進行變形監(jiān)測，出現(xiàn)異常馬上處理。

2.4 鋼桁架尺寸檢測

屋架為梯形鋼桁架，其中上弦桿為L120×75×6，下弦桿為L60×5，腹桿為L50×5。通過現(xiàn)場觀測，現(xiàn)狀鋼桁架結(jié)構(gòu)和各桿件尺寸見圖2，與原設(shè)計圖紙符合。

2.5 焊接外觀質(zhì)量及涂層情況檢測

經(jīng)現(xiàn)場檢測，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)場對屋架桿件表面尚存的防腐涂層采用漆膜測厚儀進行干漆膜層厚度抽點檢測。干漆膜涂層厚度檢測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)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[3]第12.4.2條要求：當(dāng)設(shè)計對涂層厚度無要求時，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，按照腐蝕和防腐項目要求，該鋼屋架的可靠性為C級[2]。

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

混凝土構(gòu)件外觀質(zhì)量缺陷及損傷狀況的檢測方法為目測、尺量及拍照記錄和缺陷描述。經(jīng)檢測，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、分析結(jié)果

3.1 排架柱鉆芯法混凝土抗壓強度檢測

依據(jù)CECS 03：2007鉆芯法檢測混凝土強度技術(shù)規(guī)程的有關(guān)要求[4]，采用鉆芯法對該結(jié)構(gòu)排架柱構(gòu)件混凝土抗壓強度進行抽樣檢測?，F(xiàn)場共隨機抽取18個有效芯樣，混凝土抗壓強度試驗結(jié)果表明結(jié)構(gòu)排架柱混凝土強度實測值可滿足C15。

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

現(xiàn)場采用回彈法對該結(jié)構(gòu)吊車梁構(gòu)件混凝土抗壓強度進行檢測。根據(jù)現(xiàn)場檢測結(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)混凝土吊車梁強度實測結(jié)果為C25。

4 結(jié)構(gòu)承載力計算分析

以上述檢測分析結(jié)果為依據(jù)，結(jié)合委托方所提供的原設(shè)計圖紙及改造要求等相關(guān)資料，按照實際的荷載條件及材料性能，對該廢鋼料場主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力進行驗算。

根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果，采用MIDAS Gen結(jié)構(gòu)計算分析軟件對該結(jié)構(gòu)承載力進行驗算校核，桁架桿件、混凝土構(gòu)件截面尺寸及配筋均以檢測結(jié)果為準(zhǔn)，計算模型見圖4。

經(jīng)驗算，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]，該廢鋼料場現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的可靠性綜合鑒定評級為三級。即：該廢鋼料場鑒定區(qū)段存在安全隱患，可靠性不符合國家現(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)廢鋼料場東側(cè)排架柱沉降相對較大，其主要原因是該區(qū)域地勢相對低洼，同時該區(qū)域常年有大型車輛經(jīng)過。因此需要對積水區(qū)域部分基礎(chǔ)進行開挖，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)及時對地基基礎(chǔ)進行加固處理，然后應(yīng)對該區(qū)域地面進行硬化處理。

2)廢鋼料場現(xiàn)有鋼屋架結(jié)構(gòu)，部分桿件強度驗算應(yīng)力比和長細(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)，并重新進行設(shè)計和改造。

3)廢鋼料場混凝土排架柱截面驗算結(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)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

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

[5] 工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)[S].