武汉市某水站煤洗冷却塔构筑物安全性检测

  一、结构筑物概况

  受检水站煤洗冷却塔位于武汉市,建造于20世纪70年代,为一幢3层现浇钢筋混凝土框架结构构筑物,建筑面积约755.0㎡。设计用途为水站煤洗冷却塔。设计及施工单位不详。构筑物原结构图纸缺失,仅存部分。

武汉市某水站煤洗冷却塔构筑物安全性检测

  二、检测目的、范围和内容

  本次检测的水站煤洗冷却塔位于武钢炼钢西路南侧,建造于20世纪70年代,为一幢3层现浇钢筋混凝土框架结构构筑物。设计用途为水站煤洗冷却塔。设计及施工单位不详。现为了解水站煤洗冷却塔整体安全性,特委托我司对水站煤洗冷却塔进行安全性检测,检测内容如下:

武汉市某水站煤洗冷却塔构筑物安全性检测

  (1)结构使用情况调查

  通过对现场的实地考察及向委托方了解、调查结构的使用功能及使用情况,了解是否有结构改变以及用途变更等情况,了解冷却塔的修缮历史等。

  (2)结构调查

  现场采用DISTO TM A8激光测距仪、5M钢卷尺、测厚仪和0-200mm游标卡尺等对冷却塔的轴线尺寸、结构布置、构件尺寸、钢筋配置等结构布置情况进行现场测绘。

  (3)结构倾斜检测

  使用TCR1202+R400型全站仪对构筑物结构进行倾斜测量,检测倾斜值是否满足规范要求。

  (4)结构构件损伤状况检测

  检查结构构件是否有裂缝、变形以及局部损伤情况,用文字、照片等形式进行记录与分析。

  (5)结构材料强度检测

  按照《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)的规定,检测构件混凝土强度。利用酚酞试剂对构件的混凝土碳化深度进行抽样测试。

  (6)结构承载能力验算

  本次采用中国建筑科学研究院结构计算程序PKPM(V3.1版)系列软件对5#冷却塔按实测结构布置及构件截面尺寸进行建模,并对5#冷却塔进行结构承载力验算。

  三、检测及分析结果

  1.结构使用情况

  受检水站煤洗冷却塔位于武钢炼钢西路南侧,建造于20世纪70年代,为一幢3层现浇钢筋混凝土框架结构构筑物。构筑物建成后一直作为水站煤洗冷却塔使用,冷却水中含有对混凝土存在侵蚀效应的硫酸盐。

  2.结构检测

  (1)主要轴线尺寸的检测。采用DISTO TM A8激光测距仪和5M钢卷尺对水站煤洗冷却塔主要轴线间距进行检测。

  (2)主要结构构件截面尺寸的检测。对水站煤洗冷却塔梁、柱等构件的截面尺寸进行测量。

  (3)主要钢筋混凝土构件配筋的调查

  采用PS200钢筋探测仪对水站煤洗冷却塔主要混凝土构件的配筋数量(包括箍筋间距和纵筋数量)和保护层厚度进行调查,部分构件凿开混凝土保护层,采用0-200mm游标卡尺量测钢筋直径,由于现场条件限制,本次检测仅对部分区域构件进行测量。

  3.结构倾斜检测

  为明确房屋目前实际倾斜情况,现场采用TCR1202+R400型全站仪对水站煤洗冷却塔进行倾斜率测量。

  测量结果表明,水站煤洗冷却塔整体最大倾斜率为向北2.05‰,未超过《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)允许值4‰(测量结果包含原始施工误差)。

  4.结构损伤状况的检测

  为明确水站煤洗冷却塔的损伤状况,现场对构筑物进行了完损检测。

  检测结果表明,水站煤洗冷却塔混凝土构件损伤严重,1~3层大部分柱钢筋保护层大面积脱落,钢筋外露并且锈蚀严重;屋面板底部钢筋及冷却塔伸出屋面部分钢筋保护层大面积脱落,钢筋锈蚀严重。

  5.结构材料强度检测

  5.1混凝土碳化深度检测

  现场采用酚酞试剂对该房屋部分构件的混凝土碳化深度进行测试。结果表明,所测混凝土构件碳化深度在8.0mm~10.0mm之间,均大于6.0mm。

  5.2混凝土强度测试

  采用回弹法检测混凝土强度,由表6.5混凝土回弹值进行推算,混凝土强度推定值介于20.7MPa~24.3MPa,推定等级为C20,不满足原设计要求。

  四、结构安全性分析

  检测结果表明,因冷却水中含有对混凝土侵蚀速率较大的硫酸盐,造成冷却塔混凝土构件损伤严重,多个构件钢筋保护层大面积脱落,钢筋外露并且锈蚀严重,结合材料强度检测,混凝土强度推定值介于20.7MPa~24.3MPa,推定等级为C20,不满足原设计要求。结构存在安全隐患。根据《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008),5#水站煤洗冷却塔的结构安全性评级为C级。

  五、检测结论及建议

  受检水站煤洗冷却塔位于武汉,建造于20世纪70年代,为一幢3层框架结构构筑物。构筑物建成后一直作为水站煤洗冷却塔使用,冷却水中含有对混凝土侵蚀速率较大的硫酸盐。对水站煤洗冷却塔进行安全性检测。检测结论及建议如下:

  1.检测结论

  (1)检测结果表明,水站煤洗冷却塔混凝土构件损伤严重,1~3层大部分柱钢筋保护层大面积脱落,钢筋外露并且锈蚀严重;屋面板底部钢筋及冷却塔伸出屋面部分钢筋保护层大面积脱落,钢筋锈蚀严重。

  (2)测量结果表明,水站煤洗冷却塔倾斜度满足《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008)的相关规定要求。

  (3)检测结果表明,水站煤洗冷却塔混凝土强度推定值介于20.7MPa~24.3MPa,推定等级为C20,不满足原设计要求。结构存在安全隐患。

  (4)水站煤洗冷却塔的结构安全性评级为C级。

  2.建议

  (1)对损伤严重的混凝土构件,如1~3层大部分柱、屋面板、冷却塔伸出屋面部分结构建议先对钢筋进行除锈,接着对混凝土构件进行修补,然后采用碳纤维布进行补强,最后再采取防腐或者提高耐久性的措施。

  (2)结构加固并满足安全使用要求后,建议5年一定期,对水站煤洗冷却塔进行检查维护,发现异常情况及时检测鉴定。

  六、主要技术依据

  (1)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004);

  (2)《工程测量规范》(GB50026-2016);

  (3)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012);

  (4)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);

  (5)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016);

  (6)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);、

  (7)《混凝土结构现场检测技术标准》(GBT 50784-2013);

  (8)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011);

  (9)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015);

  (10)《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144-2008);

  (11)委托单位提供,钢支架结构设计图纸等资料。

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