孟 凡 昌

(唐山宏達(dá)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，河北 唐山 063000)

0 引言

鋼筋混凝土煙囪從19世紀(jì)后期開始應(yīng)用。與磚煙囪相比它具有耐久、輕型、造型美觀、抗震性能好以及建成后一般不需維修等優(yōu)點(diǎn)。20世紀(jì)60年代自動(dòng)液壓滑模施工方法使鋼筋混凝土煙囪的施工工藝大為簡化，加快了鋼筋混凝土煙囪的發(fā)展與應(yīng)用。目前,世界上除日本以外,90%以上的高煙囪都是鋼筋混凝土煙囪,我國也是如此,特別是超過100 m的煙囪全都是鋼筋混凝土煙囪。

隨著20世紀(jì)90年代開始的唐山市鋼鐵行業(yè)大發(fā)展，該地區(qū)涌現(xiàn)了大量鋼筋混凝土煙囪。當(dāng)前我國對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)和政策越來越嚴(yán)格，前期建設(shè)的干式脫硫鋼筋混凝土煙囪也普遍改造為滿足更加嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的濕式脫硫工藝。工藝的改變對(duì)鋼筋混凝土煙囪的抗耐久性提出了進(jìn)一步的挑戰(zhàn)。

1 工程概況

唐山某鋼鐵企業(yè)集團(tuán)有限公司198 m2燒結(jié)機(jī)工程120 m鋼筋混凝土煙囪位于唐山市豐南區(qū)小集鎮(zhèn)工業(yè)園區(qū)唐山某鋼鐵企業(yè)集團(tuán)有限公司院內(nèi)，該煙囪建于2008年。該煙囪原設(shè)計(jì)使用要求為排放干式煙氣。由于環(huán)保要求，于2017年改造為排放濕法脫硫煙氣。在改造完成投入使用2月～3月后，發(fā)現(xiàn)煙囪出現(xiàn)裂縫，并有黑色析出物等問題。

煙囪基礎(chǔ)：基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土圓形平板基礎(chǔ)，直徑26 m，板厚2.5 m，基礎(chǔ)埋深6 m。混凝土強(qiáng)度等級(jí)C25，地基承載力設(shè)計(jì)值200 kPa。

煙囪筒身：煙囪頂部標(biāo)高120 m，±0.00處筒身外徑11.66 m，標(biāo)高120 m處筒身外徑7.34 m，筒身厚度沿高度每10 m變化，±0.00處厚500 mm，標(biāo)高115 m處150 mm。筒身混凝土采用C30，鋼筋采用HRB235，最大直徑25 mm。

隔熱層與內(nèi)襯：鋼筋混凝土筒身內(nèi)壁貼厚度50 mm石棉隔熱層，最內(nèi)層為M5混合砂漿砌筑Mu10機(jī)制紅磚。

爬梯與平臺(tái)：原設(shè)計(jì)爬梯為從地面至頂均為直爬梯，在標(biāo)高42 m設(shè)置信號(hào)平臺(tái)。環(huán)保改造后，地面至標(biāo)高42 m平臺(tái)設(shè)置外樓梯通行。

設(shè)計(jì)地震設(shè)防烈度8度，標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓0.4 kPa。

2 現(xiàn)場檢查與測試

根據(jù)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》[1]，進(jìn)入現(xiàn)場檢測之前,通過查看和審閱設(shè)計(jì)、施工圖紙及有關(guān)的文件,對(duì)該檢測項(xiàng)目的有關(guān)情況做一個(gè)全面的了解。未發(fā)現(xiàn)該煙囪出現(xiàn)基礎(chǔ)不均勻沉降質(zhì)量問題。

在標(biāo)高42 m的信號(hào)平臺(tái)以上煙囪外筒體發(fā)現(xiàn)8道通到頂部的細(xì)小裂縫，目視裂縫寬度0.2 mm～0.3 mm，裂縫處有黑色析出物。另外爬梯和信號(hào)平臺(tái)局部有銹蝕現(xiàn)象。

結(jié)合現(xiàn)場勘查時(shí)提出了實(shí)體抽樣檢測意見，根據(jù)《鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》[2]，并限于現(xiàn)場檢測條件，共抽取8個(gè)芯樣，結(jié)果如下：

鉆芯法檢測混凝土強(qiáng)度：1 m處抽取3個(gè)芯樣，混凝土抗壓強(qiáng)度分別為31.7 MPa,43.5 MPa,43.8MPa；7.5 m處抽取1個(gè)芯樣，混凝土抗壓強(qiáng)度為37.2 MPa；42 m處抽取4個(gè)芯樣，混凝土抗壓強(qiáng)度分別為31.2 MPa,39.1 MPa,34.4 MPa ,27.5MPa。

同時(shí)對(duì)煙囪內(nèi)鋼筋直徑、間距、保護(hù)層厚度等進(jìn)行了超聲探測。探測結(jié)果與設(shè)計(jì)圖紙基本相符合。

煙囪現(xiàn)場見圖1，圖2為煙囪裂縫析出物和鉆孔取樣情況。

3 檢測結(jié)果分析

依據(jù)鋼筋超聲探測和混凝土抽樣鉆芯檢測結(jié)果表明，該鋼筋混凝土煙囪的鋼筋工程基本符合設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行了施工，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此，該鋼筋混凝土煙囪能滿足結(jié)構(gòu)安全方面的要求。

該煙囪42 m以上部分出現(xiàn)的豎向裂縫與混凝土受溫度影響收縮變形有關(guān)，對(duì)整體結(jié)構(gòu)安全性未造成影響，但對(duì)耐久性有一定影響。

4 處理方法

1)對(duì)出現(xiàn)的豎向裂縫，建議進(jìn)行壓力灌漿處理。

2)根據(jù)該煙囪使用性質(zhì)的改變和筒身外壁腐蝕現(xiàn)狀，由于經(jīng)濕法脫硫，煙氣濕度增加、溫度降低，煙氣極易在煙囪的內(nèi)壁結(jié)露，煙氣中殘余的三氧化硫溶解后，形成腐蝕性很強(qiáng)的稀硫酸液，使腐蝕狀況進(jìn)一步加劇。建議對(duì)煙囪內(nèi)壁做整體防腐處理。

3)對(duì)爬梯和信號(hào)平臺(tái)銹蝕部位應(yīng)徹底除銹，刷防銹漆，局部螺栓松動(dòng)部位重新緊固。