江門市廠房結構安全性檢測公司

時間：2024-12-31

作者：聯(lián)華檢測中心（廣東）有限公司

廠房安全檢測鑒定項目實例分析：

1檢查檢測結果與分析

1.1檢查檢測概況

在有關單位配合下，對管廊既有結構進行了較為全面的復核檢查及檢測。主要工作內容包括：全面檢查結構布置，檢查結構構件的外觀缺陷及裂損，測定傾斜情況，測定混凝土構件強度等。

檢測結果顯示：大部分混凝土管架柱出現(xiàn)縱向裂縫、鋼筋及柱間鋼支撐銹蝕，部分梁、柱節(jié)點失效。

1.2檢查檢測結果

1.2.1構件裂損、缺陷檢查

現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)：由于該管廊各個單元建筑年代不同，各單元的裂損情況也不相同，70年代建造的管架裂損情況比較嚴重，80年代以后建造的管架情況較好。并且，由于該管架處于化工廠內，受腐蝕性氣體侵蝕比一般情況下嚴重得多，導致該管廊所有鋼結構柱間支撐、鋼梁及各種連接節(jié)點的埋件和連接件都有不同程度的銹蝕情況。

從現(xiàn)場檢測情況看，部分混凝土管架柱、梁及桁架混凝土保護層剝落情況比較嚴重(尤其是混凝土牛腿附近)，因此導致鋼筋銹蝕較嚴重，個別部位箍筋斷裂失去作用。各柱間支撐及水平支撐等銹蝕嚴重，部分支撐失去承載能力。部分柱、梁連接節(jié)點也因為銹蝕基本失去連接作用。

縱向跨度15米以上柱間均設置混凝土桁架或鋼桁架，其中混凝土桁架采用標準圖集《鋼筋混凝土桁架式管架通用圖》(HG21252-93)，桁架構件截面較小，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)桁架桿件存在大量裂縫、露筋、鋼筋銹蝕情況。腹桿裂縫寬度一般小于或等于0.2mm，尚在允許范圍以內；個別裂縫寬度達到0.4mm，**過設計允許范圍。個別桁架與柱連接處拉裂，連接件銹蝕、裂損嚴重，甚至失去連接作用。

1.2.2桁架檢測

現(xiàn)場使用水準儀對部分桁架的撓度進行測量。結果顯示，桁架撓度值均較小，部分桁架變形值為正（即向上），向下變形大值28.6mm，相當于跨度的1/629，符合規(guī)范要求。分析認為，主要是由于桁架承受荷載較小，由此產(chǎn)生的撓度較小。

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，個別桁架連接件拉脫、拉裂。對桁架兩端牛腿標高進行測量后分析，被拉脫桁架兩端牛腿差異沉降較大，大相鄰牛腿高差達149mm，不均勻沉降是造成桁架拉脫、拉裂的主要因素。

1.2.3地基處理監(jiān)測調查

管架所處場地類型為上海地區(qū)IV類場地，采用獨立基礎，基礎埋深約1.5米?；A混凝土設計強度為150號(相當于現(xiàn)行規(guī)范混凝土強度等級C13)，部分基礎混凝土強度為C20。

從柱子傾斜測量結果來看，基礎傾斜量都較小，在規(guī)范允許范圍內；從牛腿標高測量結果分析，個別基礎差異沉降較大，造成桁架連接件拉脫、拉裂，影響到結構安全。

1.3檢查檢測結果分析

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)，管架周圍釋放的蒸汽很多，工廠內氨氣、醋酸氣味很濃，表明管架結構處于濕度大、酸性高的環(huán)境下。

1.3.1混凝土碳化分析

現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，大部分管架柱混凝土碳化深度均大于6mm，碳化現(xiàn)象嚴重。由于管架周圍空氣呈很強的酸性，構件混凝土內水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的酸性氣體在適當?shù)臏囟葪l件下發(fā)生化學反應，生成碳酸鈣和水，使混凝土中性化（即混凝土碳化），碳化作用時，還會引起混凝土收縮，混凝土表面在碳化過程中產(chǎn)生微裂縫，從而混凝土失去對鋼筋的保護作用。

1.3.2鋼筋銹蝕分析

現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)，敲除開裂混凝土后，構件鋼筋均有不同程度的銹蝕。由于構件表面混凝土碳化，在潮濕環(huán)境（有氧）環(huán)境下構件內鋼筋表面發(fā)生電化反應，引起鋼筋銹蝕。鋼筋銹蝕后體積膨脹（銹蝕體積膨脹2~6倍），導致混凝土順筋開裂。

現(xiàn)場鋼結構桁架及支撐銹蝕嚴重，部分構件已被銹透，由于鋼構件處于大氣中，表面保護油漆局部遭到損壞后，同鋼筋銹蝕一樣，大氣中酸性氣體和空氣中水生成使構件表面發(fā)生電化反應，引起鋼構件銹蝕。由于鋼構件是直接裸露在大氣環(huán)境中，銹蝕比混凝土中鋼筋嚴重的多，很多構件已被銹蝕透。

鋼筋的銹蝕量與鋼筋的材性密切相關。隨著鋼筋的銹蝕量的增加，銹蝕鋼筋的屈服強度降低，鋼筋與混凝土之間的粘結強度也呈明顯下降趨勢。當鋼筋的銹蝕量大于15%時，應及時更換鋼筋。當鋼筋銹蝕面積達到或**過30%~40%時，應進行加固處理。同時，鋼筋銹蝕還將導致鋼筋附近混凝土材料性能的劣化。該管架鋼筋銹蝕約達到15%，需要對銹蝕鋼筋進行處理，結合管廊的加固層改造，對該管架進行加固處理。

廠房安全檢測鑒定的必要性：

鋼筋混凝土結構在使用若干年后,將有很多構件因環(huán)境因素而出現(xiàn)混凝土碳化、表面龜裂、甚至會出現(xiàn)大小不一的縱橫裂紋。這些現(xiàn)象輕則影響美觀,重則可危及到結構的安全和耐久。因此,正確分析和防治混凝土碳化,處理好已形成的裂縫,對結構中的鋼筋銹蝕、病害將有一定的抑制作用。鋼筋銹蝕對鋼筋混凝土結構及預應力混凝土結

構的耐久性影響較大,其產(chǎn)生的主要原因有兩個:

一是外因,即周圍環(huán)境對結構有不良作用的介質(氣體、液體、固體) ,周期性的冷熱交替作用,凍融循環(huán)作用等;

二是內因,即混凝土的液相組成,再就是混凝土的后期養(yǎng)護等。工程調查發(fā)現(xiàn),結構自身的某些狀態(tài)對其銹蝕的影響和人們的一些習慣認識并不一致,所以搞清楚各種環(huán)境中混凝土狀態(tài)對銹蝕的影響,以便采取不同的對策,提高鋼筋混凝土結構的耐久性是十分重要的。

2 混凝土中鋼筋銹蝕的影響因素

2.1 溫、濕度對鋼筋銹蝕影響相對濕度對混凝土中鋼筋銹蝕有雙重作用,一方面影響混凝土中氧氣的擴散速度;另一方面則影響混凝土的電導率。因此存在一個鋼筋銹蝕速度快的相對濕度。濕度不僅直接影響鋼筋的電化學銹蝕速度,而且還影響混凝土的碳化速度,從而間接地使鋼筋產(chǎn)生銹蝕?；炷恋臐穸却髸r,其自由水含量高,對空氣的滲透性低,碳化慢,飽和的混凝土不可能碳化, 但是干燥(相對濕度不大于25 %) 的混凝土一般也不會碳化。根據(jù)實際調查和試驗分析,結果發(fā)現(xiàn)氣候比較干燥的地區(qū),鋼筋銹蝕較慢,而常年多雨、干濕交替頻繁的地區(qū)銹蝕較快。在干燥的環(huán)境下,如室內的鋼筋混凝土結構,不僅碳化速度慢,而且即使碳化達到鋼筋表面,鋼筋也未發(fā)生銹蝕,大多數(shù)鋼筋混凝土結構構件處于干噪環(huán)境下,運行幾十年也未發(fā)生鋼筋銹蝕。而當結構構件處于濕度較大的環(huán)境下,尤其是處于干濕交替的環(huán)境或漏雨、滲水的部位,鋼筋銹蝕一般較快?；炷林袖摻畹匿P蝕速度與溫度成正比。如果在相對濕度為90 %的大氣中,從20～40 ℃,混凝土銹蝕面積率增大4 倍;從40～60 ℃,增大1 倍。不論增大多少,溫度升高均會加劇鋼筋的銹蝕。

2.2 混凝土的密實度及保護層厚度的影響混凝土對鋼筋的保護作用主要表現(xiàn)為:一是混凝土的高堿使鋼筋表面形成鈍化膜;二是保護層對外界腐蝕介質、氧氣及水分等滲入的阻止作用,后一種作用主要取決于混凝土密實度及保護層的厚度,而水灰比及養(yǎng)護條件對混凝土的密實度有很大影響。試驗表明,隨著水灰比的增大,混凝土的氧擴散

系數(shù)及透氧量都明顯增長,因此水灰比愈大,鋼筋的銹蝕程度就愈重?；炷帘Ｗo層厚度是影響鋼筋銹蝕的另一個重要因素。在相同的環(huán)境下,保護層越厚,其碳化的時間就越長,鋼筋的銹蝕程度越輕。根據(jù)試驗資料分析,保護層厚度對鋼筋的影響系數(shù)為:Φa = 1148 - 0125 a (1)式中,Φa 為鋼筋銹蝕厚度影響系數(shù); a 為混凝土保護層厚度,mm。從式(1) 可見,保護層對鋼筋銹蝕的影響呈線性關系。鋼筋保護層厚度除了具有延長鋼筋開始銹蝕的時間外,增加保護層厚度還能提高混凝土抵抗鋼筋銹蝕膨脹引起混凝土開裂的能力。

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