文/劉國(guó)瑞 遼寧沈陽(yáng) 110000

1、工程概況

本工程為米其林高性能子午線輪胎環(huán)保搬遷及擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目的管廊，該工程已于2012年施工完畢投入使用，由于項(xiàng)目擴(kuò)產(chǎn)，需在管廊端部開(kāi)門洞口。施工方割斷桁架斜腹桿，增加豎腹桿，隨著管道設(shè)備荷載的增加，管廊的最大撓度已達(dá)到150mm。管廊結(jié)構(gòu)的安全性將會(huì)大大降低并嚴(yán)重威脅下部交通干道的安全。

為防止事故的發(fā)生，施工方采取了緊急加固措施，即在不糾正管廊結(jié)構(gòu)撓度的狀況下，對(duì)鋼桁架增設(shè)臨時(shí)支撐。但是為了保證管廊后續(xù)施工安全和日后正常運(yùn)營(yíng)，必須掌握原管廊結(jié)構(gòu)的損傷情況以及設(shè)計(jì)和施工的不足、緊急加固后的管廊結(jié)構(gòu)安全性如何、需要進(jìn)一步采取何種加固措施、如何恢復(fù)緊急加固前已發(fā)生的撓度等問(wèn)題。

2、結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

首先對(duì)管廊鋼桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果和現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范，掌握管廊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工存在的問(wèn)題，從而采取有效的加固措施。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的內(nèi)容有：（1）結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件尺寸校核、主要檢測(cè)結(jié)構(gòu)布置、測(cè)量構(gòu)件尺寸、測(cè)量鋼構(gòu)件表面涂層厚度；（2）節(jié)點(diǎn)連接檢查，主要檢查連接構(gòu)造情況，檢查焊縫連接、螺栓連接的現(xiàn)狀；（3）損傷情況檢查，主要檢查構(gòu)件是否有斷裂、變形等。

2.1 結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件尺寸的校核

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)管廊桁架的結(jié)構(gòu)布置和截面尺寸進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如下：

（1）結(jié)構(gòu)布置與原設(shè)計(jì)一致；

（2）本工程使用的構(gòu)件為角鋼（75mm ×5mm）、槽鋼（10a）、H型鋼（HW200×200），對(duì)其規(guī)格尺寸及允許偏差進(jìn)行檢測(cè)。該建筑型鋼的規(guī)格尺寸及允許偏差滿足《熱軋H 型鋼和部分T 型鋼》GB/T11263-2017 及《熱軋型鋼》（GB/T 706-2016）中尺寸及允許偏差的要求；

（3）現(xiàn)場(chǎng)采用儀器量測(cè)鋼構(gòu)件的涂層厚度，發(fā)現(xiàn)涂層厚度相差較大；

（4）桁架X 形交叉腹桿在交點(diǎn)處截?cái)嗖⑼ㄟ^(guò)連接板連接，按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017-2017）,壓桿和拉桿的長(zhǎng)細(xì)比滿足規(guī)范要求。

2.2 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接情況檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼構(gòu)件連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢查，檢查結(jié)果如下：

（1）桁架交叉腹桿與連接板的連接未完全按設(shè)計(jì)圖紙施工，設(shè)計(jì)圖紙采用焊縫連接和2M16 螺栓連接，而現(xiàn)場(chǎng)連接板只有焊縫連接。

（2）雙槽鋼格構(gòu)式斜腹桿與鋼梁的連接未完全按設(shè)計(jì)圖紙施工，設(shè)計(jì)圖紙采用焊縫連接和2M16 螺栓連接，而現(xiàn)場(chǎng)連接板只有焊縫連接。

（3）現(xiàn)場(chǎng)采用觀察檢查及使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查焊縫外觀質(zhì)量。焊縫外觀質(zhì)量抽檢結(jié)果符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中5.2.8 條及附錄A.0.1 的規(guī)定。

（4）現(xiàn)場(chǎng)采用觀察檢查焊縫感觀，焊縫外形均勻，成型較好，焊道平滑，焊縫感觀檢查結(jié)果符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中5.2.11條的規(guī)定。

（5）現(xiàn)場(chǎng)采用小錘敲擊檢查高強(qiáng)螺栓松動(dòng)情況，高強(qiáng)度螺栓未松動(dòng)，高強(qiáng)螺栓終擰扭矩檢測(cè)抽檢結(jié)果符合《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》JGJ82-2011 中高強(qiáng)螺栓緊固的規(guī)定。

2.3 結(jié)構(gòu)損傷情況檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼構(gòu)件損傷情況檢查，檢查結(jié)果如下：

（1）該建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件完好，未發(fā)現(xiàn)桿件的扭曲變形，桿件垂直度抽檢結(jié)果符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的要求。

（2）支座處的桁架交叉腹桿已被施工單位切斷，建議原位恢復(fù)處理，或經(jīng)設(shè)計(jì)院復(fù)核采用其他加固處理措施。

（3）鋼結(jié)構(gòu)桁架中部最大變形量超過(guò)150mm，超過(guò)90mm，即規(guī)范最大允許變形量1/400（《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（GB50017－2017）》附錄B.1）。

3、結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范、管廊實(shí)際檢測(cè)結(jié)果和甲方、設(shè)計(jì)院提供的資料，采用midas gen 結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件對(duì)管廊桁架主體結(jié)構(gòu)原狀、現(xiàn)狀進(jìn)行承載能力驗(yàn)算，分析評(píng)價(jià)管廊桁架主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全狀況，從而提出結(jié)構(gòu)評(píng)估結(jié)論和處理意見(jiàn)。

通過(guò)采用midas Gen 計(jì)算復(fù)核，桁架各構(gòu)件滿足強(qiáng)度及穩(wěn)定性要求，跨中最大位移為30mm 左右。但是發(fā)現(xiàn)鋼桁架的自振頻率與人致振動(dòng)頻率較接近，易發(fā)生共振現(xiàn)象。

4、加固處理措施

結(jié)構(gòu)檢測(cè)評(píng)估結(jié)果表面原管廊結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)和施工方面存在著諸多不足，而結(jié)構(gòu)計(jì)算分析又是針對(duì)構(gòu)造合理、不存在缺陷損傷的理想結(jié)構(gòu)情況下進(jìn)行的，因此需要對(duì)此管廊結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理，確保結(jié)構(gòu)安全。

由于檢測(cè)發(fā)現(xiàn)該建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件完好，桿件的沒(méi)有扭曲變形及長(zhǎng)度變形，焊縫外觀質(zhì)量、焊縫感觀滿足規(guī)范要求；桿件尺寸及允許偏差滿足規(guī)范中尺寸及允許偏差的要求，未發(fā)現(xiàn)造成鋼桁架撓度較大的直接原因。

此管廊跨度較大，跨度將近36m。甲方對(duì)此結(jié)構(gòu)的安全比較重視。綜合考慮，進(jìn)行富余的加固措施如下：

a）26-5 軸處因施工去掉的腹桿原位恢復(fù)處理,恢復(fù)原結(jié)構(gòu)安全度。

b）增加鋼柱支撐，減小管廊跨度，再次保證結(jié)構(gòu)安全。

c）按原設(shè)計(jì)圖節(jié)點(diǎn)板等構(gòu)件增加螺栓連接。

d）新增加的鋼柱做涂層防腐處理。

結(jié)語(yǔ)：

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)該管廊結(jié)構(gòu)存在設(shè)計(jì)和施工上的一些不足；通過(guò)結(jié)構(gòu)建模計(jì)算分析，對(duì)管廊的承載力及撓度進(jìn)行了評(píng)估，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況提出了進(jìn)一步的加固和修復(fù)方案，確保管廊結(jié)構(gòu)的全性。