西北某工業(yè)園區(qū)環(huán)保改造安全隱患排查

高勇

【摘要】近年來國內(nèi)外環(huán)保要求日漸嚴(yán)格，我國亦將“綠水青山，就是金山銀山”納入基本國策。從中國進(jìn)入習(xí)近平新時(shí)代以來，國家大力推動(dòng)綠色可持續(xù)發(fā)展，裝配式建筑、綠色建筑、被動(dòng)式建筑、近零能耗建筑技術(shù)蓬勃發(fā)展，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)、技術(shù)改造。習(xí)近平向世界承諾2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，踐行“綠水青山就是金山銀山”。目前我國在建工地均要求標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，實(shí)施場地裸露地面全面覆蓋防塵網(wǎng)，采取工地進(jìn)出車輛沖洗車輪等措施降低施工揚(yáng)塵，減少施工隊(duì)環(huán)境的影響。而且我國煤礦相關(guān)企業(yè)也早已禁止露天堆放煤堆，必須建設(shè)煤棚、庫房等全封閉式建筑以滿足環(huán)保要求。

【關(guān)鍵詞】綠色；環(huán)保；煤炭；改造；鋼結(jié)構(gòu)；安全

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.095

1、西北地區(qū)工業(yè)園區(qū)發(fā)展現(xiàn)狀

受限于自然條件惡劣和地理位置偏僻，西北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要以重工業(yè)為主輕工業(yè)為輔，以開采煤炭、石油、天然氣等資源為代價(jià)發(fā)展經(jīng)濟(jì)。產(chǎn)業(yè)比較落后，污染也較大，轉(zhuǎn)型極為困難。近年來，國家大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電技術(shù)，得利于西北地區(qū)豐富的風(fēng)力、太陽光資源，這些新興產(chǎn)業(yè)遍地開花，發(fā)展勢頭強(qiáng)勁。一直以來傳統(tǒng)煤炭企業(yè)煤堆露天堆放，不僅浪費(fèi)資源，也污染環(huán)境，更對(duì)環(huán)保事業(yè)提出了挑戰(zhàn)。隨著環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，目前相關(guān)工業(yè)園區(qū)已禁止露天堆放煤堆，必須建設(shè)煤棚、庫房等全封閉式建筑以滿足環(huán)保要求，否則主管部門不允許其開展生產(chǎn)業(yè)務(wù)。

2、煤炭相關(guān)企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

煤炭是重要的能源資源，也是不可再生資源。我國的煤制油工業(yè)近年來發(fā)展順利已至世界前列，煤化工工業(yè)也發(fā)展的很好。煤化工工業(yè)中產(chǎn)物聚丙烯經(jīng)過融化、塑型，就可成為制造醫(yī)用無紡布的原料高熔指聚丙烯纖維，疫情期間保障了我國口罩供應(yīng)，形成了從煤炭到口罩的華麗轉(zhuǎn)身。煤礦開采屬于高危行業(yè)，每年發(fā)生的人員傷亡事故居高不下，為此國家關(guān)停了部分管理不規(guī)范的中小煤礦，有效遏制了事故的發(fā)生數(shù)量，安全生產(chǎn)也是國家關(guān)注的重中之重。當(dāng)下世界極端天氣頻發(fā)，而環(huán)境污染也是一個(gè)重要誘因，環(huán)境保護(hù)刻不容緩。環(huán)境保護(hù)成為世界發(fā)展新趨勢，為了滿足環(huán)保要求，相關(guān)企業(yè)積極配合整改，加緊建設(shè)煤棚、庫房等建筑以滿足環(huán)保要求。

3、本次安全排查原因

目前我國各地市、縣住建局管轄范圍均不包含工業(yè)園區(qū)，工業(yè)園區(qū)內(nèi)工廠、辦公、住宿用房的規(guī)劃、審批、建設(shè)、驗(yàn)收等相關(guān)事宜均由工業(yè)園區(qū)管理委員會(huì)監(jiān)督管理。工業(yè)園區(qū)的建設(shè)管理相對(duì)缺失，缺乏有效監(jiān)管。由于工業(yè)園區(qū)相關(guān)技術(shù)人員較為缺乏，加之眾多煤炭相關(guān)企業(yè)集中整改，管理更為混亂。由于某企業(yè)加蓋的庫房部分垮塌，引發(fā)安全擔(dān)憂。為了摸清該工業(yè)園區(qū)煤棚、庫房等建筑的安全狀況，各相關(guān)企業(yè)負(fù)責(zé)人自行聘請(qǐng)第三方技術(shù)公司摸底排查，查清隱患，以便后期整改。

4、安全排查情況

我司也參與了該工業(yè)園區(qū)的摸底排查工作，了解該園區(qū)內(nèi)實(shí)際情況。改造或新建的煤棚、庫房中從建設(shè)程序是否合規(guī)來說有嚴(yán)格按照建設(shè)程序建設(shè)的，也有直接承包給公司或個(gè)人代建的，也有直接找工人施工作業(yè)的，質(zhì)量也相差甚遠(yuǎn)。從圖紙?jiān)O(shè)計(jì)是否合規(guī)來說有正規(guī)設(shè)計(jì)院蓋章出圖的，有設(shè)計(jì)院出具藍(lán)圖但未蓋章的，有不明來源白圖的，也有全憑經(jīng)驗(yàn)搭建的。從施工質(zhì)量來說有嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工的，有偷工減料的，也有完全將圖紙當(dāng)擺設(shè)的，更有先施工后補(bǔ)圖紙，現(xiàn)場與圖紙完全不相符的。當(dāng)然也有完全符合建設(shè)程序，符合現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，符合現(xiàn)行施工工藝要求的。本文僅探討發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量安全隱患。

5、該工業(yè)園區(qū)煤棚、庫房結(jié)構(gòu)類型

該工業(yè)園存在時(shí)間較長，由于各企業(yè)發(fā)展情況不同，管理理念也不同。園區(qū)內(nèi)廠房、煤棚、庫房等建筑結(jié)構(gòu)類型較多，有管桁架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、門式剛架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)、張弦梁結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)等，其中鋼結(jié)構(gòu)占絕大多數(shù)。部分建筑結(jié)構(gòu)類型事似而非，沒有經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)、正規(guī)施工而建成，有種粗制濫造、東拼西湊的既視感。近年來門式剛架結(jié)構(gòu)在我國廣泛應(yīng)用，該工業(yè)園區(qū)內(nèi)門式剛架結(jié)構(gòu)也相對(duì)正規(guī)，也說明設(shè)計(jì)、施工、加工、安裝人員對(duì)門式剛架結(jié)構(gòu)理解較深。但一些不常用的結(jié)構(gòu)類型，還是有不少與計(jì)算模型不相符的情況，存在極大的安全隱患。如大跨度張弦梁結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)時(shí)采用鋼索張拉施加預(yù)應(yīng)力，撐桿受壓向上頂起鋼梁，從而減小鋼梁整體受荷撓度。而排查中發(fā)現(xiàn)部分張弦梁結(jié)構(gòu)體系中鋼索及鋼撐桿均以鋼筋替代，其一是無法有效施加預(yù)應(yīng)力；其二是鋼筋若受壓會(huì)退出工作，無法減小梁整體撓度；其三是受力后桿件工作原理完全不同，存在安全隱患。再比如某些管桁架結(jié)構(gòu)煤棚、庫房中，將常用的倒三角桁架體系隨意替換為正三角桁架體系?？此频谷腔蛘哒求w系影響不大，但其平面外穩(wěn)定情況相差較多。同時(shí)梁上部受壓，下部受拉，而鋼材抗拉能力明顯大于抗壓能力，故管桁架倒三角體系材料利用更充分。

6、發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量安全隱患。

在為期一個(gè)多月的現(xiàn)場排查過程中，發(fā)現(xiàn)了一些質(zhì)量安全隱患，本著對(duì)業(yè)主負(fù)責(zé)的態(tài)度，我們也詳細(xì)報(bào)告了發(fā)現(xiàn)的隱患。這些質(zhì)量隱患總體上從基礎(chǔ)到上部結(jié)構(gòu)，從柱間支撐系統(tǒng)到屋面支撐體系，千奇百怪五花八門。

6.1 場地地質(zhì)情況較好。

該工業(yè)園區(qū)位于山腳，經(jīng)查閱相關(guān)勘察資料，該園區(qū)場地以卵石層為主，地質(zhì)情況良好，不需額外作地基處理。持力層承載力足以支撐煤棚或庫房的建設(shè)。從現(xiàn)場排查情況來看，確實(shí)與資料相符，尚未發(fā)現(xiàn)由于地基不均勻沉降而導(dǎo)致的安全隱患。

6.2 基礎(chǔ)安全隱患。

現(xiàn)場排查中發(fā)現(xiàn)該工業(yè)園區(qū)內(nèi)，基礎(chǔ)隱患問題較多。有基礎(chǔ)尺寸明顯不足的，也有埋深偏淺的；有不設(shè)置基礎(chǔ)，鋼柱直接由后置錨栓錨固于場地混凝土地坪的，也有鋼柱直接錨固于廠區(qū)圍墻頂?shù)摹６x擇這么做的大多是小企業(yè)，他們?nèi)狈ο嚓P(guān)專業(yè)管理人員，一味追求價(jià)格低，也無正規(guī)設(shè)計(jì)圖紙，未找正規(guī)施工單位。而往往基礎(chǔ)出現(xiàn)安全隱患的煤棚、庫房，還存在梁柱等上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸不足、支撐系統(tǒng)不完善、結(jié)構(gòu)整體性不佳等各種安全隱患。

6.3 梁柱構(gòu)件安全隱患。

現(xiàn)場排查中發(fā)現(xiàn)部分廠區(qū)梁、柱構(gòu)件截面尺寸明顯偏小，部分構(gòu)件銹蝕比較嚴(yán)重，梁柱節(jié)點(diǎn)連接也不規(guī)范。存在鋼柱柱腳底板懸空，未灌實(shí)混凝土的現(xiàn)象；也存在地腳螺栓未安裝螺母，或雖安裝螺母但未采取措施防止螺母松動(dòng)的；有未安裝柱腳加勁板的，還有直接將鋼梁搭在老舊廠房柱子上的。

梁柱連接節(jié)點(diǎn)是本次排查問題最多的地方，連接比較隨意，無法保障節(jié)點(diǎn)安全。螺栓連接的存在連接板縫隙較大，螺栓未擰緊，高強(qiáng)螺栓無法發(fā)揮其作用的現(xiàn)象；也存在螺栓漏擰現(xiàn)象。部分煤棚利用回收廢舊鋼材拼裝而成，銹蝕較嚴(yán)重，且長度不足時(shí)隨意切割焊接，危險(xiǎn)性較大，應(yīng)重點(diǎn)整治。

6.4 柱間支撐系統(tǒng)安全隱患。

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件并不僅僅是強(qiáng)度控制，很多時(shí)候是由穩(wěn)定性控制的，所以穩(wěn)定性是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈魂。往往一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師、施工技術(shù)人員、結(jié)構(gòu)鑒定人員容易忽視此問題而過分注重承載力。鋼柱的平面外穩(wěn)定性與其平面外計(jì)算長度息息相關(guān)，而減少其平面外計(jì)算長度就尤為重要。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般要滿足建筑使用凈空要求，即柱子高度是已知且固定的，那么合理設(shè)置剛性系桿就成為了減少鋼柱的平面外計(jì)算長度的有效方法。

現(xiàn)場排查中發(fā)現(xiàn)該工業(yè)園區(qū)內(nèi)部分煤棚、庫房未設(shè)置柱間支撐，且其柱腳連接為鉸接形式，無法有效傳遞縱向水平力，容易引發(fā)倒塌事故。新聞中所見到的鋼結(jié)構(gòu)工廠建設(shè)過程中的倒塌事故，多是由于施工順序不當(dāng)，未設(shè)置好柱間支撐及屋面支撐，結(jié)構(gòu)不成體系，平面外失穩(wěn)所致。該工業(yè)園區(qū)內(nèi)某些庫房凈空過高，而柱子間未設(shè)置剛性系桿，且該庫房內(nèi)柱子截面過小，平面外穩(wěn)定性不足，存在安全隱患。

6.5 屋面支撐體系安全隱患。

本文前面提到穩(wěn)定性設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重中之重，而鋼梁平面外穩(wěn)定性關(guān)系整個(gè)屋面系統(tǒng)的安全。從整體排查情況來看，屋面支撐體系問題也較多。排查中發(fā)現(xiàn)有剛性系桿設(shè)置不足的，有剛性系桿設(shè)置不連續(xù)的，也有根本未設(shè)置剛性系桿的。屋面支撐作為有效傳遞屋面水平力，使屋面體系整體受力的重要構(gòu)件，在鋼結(jié)構(gòu)里的作用舉足輕重。排查中發(fā)現(xiàn)某些庫房屋面支撐設(shè)置不合理、不連續(xù)、不成體系，部分支撐松弛未張緊，使結(jié)構(gòu)難以整體受力，存在薄弱環(huán)節(jié)。

按照現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)共識(shí)，屋面檁條不能給屋面梁提供平面外支撐，無法減少屋面梁平面外計(jì)算長度，只有同時(shí)連接屋面梁與檁條的隅撐能提供平面外支撐，有效減少屋面梁平面外計(jì)算長度?！堕T式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB51022-2015中明確隅撐支撐的梁的平面外計(jì)算長度不小于2倍隅撐間距，以往工程做法為隅撐布置隔一布一，按現(xiàn)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)每排檁條均設(shè)置隅撐。但由于該工業(yè)園區(qū)年代較長，只能以舊的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)排查。大多企業(yè)隅撐設(shè)置能滿足舊的標(biāo)準(zhǔn)要求，但仍有部分企業(yè)煤棚、庫房尚未設(shè)置隅撐，存在安全隱患。

6.6 墻面圍護(hù)系統(tǒng)安全隱患。

墻面圍護(hù)系統(tǒng)主要由墻梁及彩鋼板組成，而墻梁根據(jù)其跨度不同一般須設(shè)置一道或兩道拉條，靠近屋面板處應(yīng)設(shè)置撐桿及斜拉條。現(xiàn)場排查中發(fā)現(xiàn)，部分煤棚、庫房墻梁已明顯彎曲，墻梁間拉條松弛，也未設(shè)置撐桿及斜拉條，檢查發(fā)現(xiàn)墻梁截面尺寸明顯偏小。雖然圍護(hù)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)主體結(jié)構(gòu)影響較小，但也應(yīng)積極整改，防止脫落傷人事故發(fā)生。

7、園區(qū)安全排查隱患總結(jié)

本次園區(qū)安全排查隱患總體分為承載能力安全隱患和體系構(gòu)造安全隱患。承載能力安全隱患分為：礎(chǔ)基尺寸不足，基礎(chǔ)埋深偏淺，梁、柱構(gòu)件截面尺寸不足，構(gòu)件銹蝕，梁柱節(jié)點(diǎn)連接不規(guī)范，連接板縫隙大螺栓未擰緊等。體系構(gòu)造安全隱患分為：剛性系桿、柱間支撐、屋面支撐、隅撐等設(shè)置不合理，屋面支撐松弛等。

8、結(jié)論及建議

從本次工業(yè)園區(qū)摸底排查情況來看，有的企業(yè)管理規(guī)范，存在的安全隱患較少，而有的企業(yè)管理混亂，安全隱患相對(duì)較多。建議各相關(guān)企業(yè)認(rèn)真整改，消除隱患，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。建議住建局和工業(yè)園區(qū)管理委員會(huì)理清管理職責(zé)，聯(lián)合督查整治，嚴(yán)格按照相關(guān)報(bào)建程序，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，將安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)消弭于無形。助力安全生產(chǎn)，助力綠水青山，為廣大人民群眾謀福祉。

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