張京(貴州東華工程股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

0 引言

隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，化工行業(yè)的發(fā)展也十分迅速。在化工生產(chǎn)之中，化工廠房起到關(guān)鍵性的作用，因此，人們對(duì)于化工廠房的結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定與加固設(shè)計(jì)也越來(lái)越重視?；谶@一情況，本文以實(shí)際的工程為例，分析了化工廠房結(jié)構(gòu)的檢測(cè)鑒定和加固設(shè)計(jì)。

1 工程概況

某化工廠房屬于混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上共有三層，其具體參數(shù)如下表1。

表1 某化工廠房具體參數(shù)表

該化工廠房的基礎(chǔ)形式屬于柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，建于上世紀(jì)九十年代，目前已使用了二十幾年的時(shí)間，因?yàn)閺S房結(jié)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間處于腐蝕性環(huán)境之中，所以鋼鐵銹蝕膨脹、保護(hù)層脫落、混凝土開(kāi)裂的問(wèn)題十分嚴(yán)重。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的勘查可以看出，該化工廠房之中的很多構(gòu)件都做過(guò)加固處理，但是加固的部位也出現(xiàn)了銹蝕問(wèn)題?；谶@樣的情況，該化工廠房的結(jié)構(gòu)需要得到全面檢測(cè)和加固。

2 廠房結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定

在本次的檢測(cè)鑒定之中，對(duì)構(gòu)件的尺寸、實(shí)際的混凝土厚度、鋼筋的銹蝕情況、混凝土裂縫情況等進(jìn)行了全面的檢測(cè)和分析。首先對(duì)各構(gòu)件的尺寸進(jìn)行測(cè)定，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，該廠房之中只有一部分梁柱上的混凝土保護(hù)層脫落，進(jìn)而導(dǎo)致其尺寸變小，大部分的構(gòu)件尺寸都基本和原來(lái)的設(shè)計(jì)一致。然后對(duì)中柱混凝土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行抽查，經(jīng)測(cè)定得出，其樣芯的強(qiáng)度可以達(dá)到31.6MPa，與原來(lái)的設(shè)計(jì)要求相符合。接下來(lái)是對(duì)鋼筋的數(shù)量及其強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，鋼筋數(shù)量與原來(lái)的設(shè)計(jì)相符，但是由于銹蝕情況比較嚴(yán)重，導(dǎo)致很多鋼筋的直徑明顯變小，已經(jīng)不能滿足原來(lái)設(shè)計(jì)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)[1]。

本次的工程主要是將GB 50144-2008 工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)作為參考依據(jù)，分別對(duì)該化工廠房之中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等級(jí)進(jìn)行評(píng)定，見(jiàn)表2。

表2 本次工程的評(píng)定結(jié)果

根據(jù)相關(guān)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，最終評(píng)定該廠房承重結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)級(jí)別為c 級(jí)，與我國(guó)現(xiàn)行的安全性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不符，對(duì)整體安全具有較大影響，因此應(yīng)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行加固，尤其是損壞比較嚴(yán)重的構(gòu)建，更應(yīng)該立刻進(jìn)行加固處理。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)沉降檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，兩相鄰柱基之間的最大沉降差可以達(dá)到8.3cm，最小沉降差可以達(dá)到4.6cm，與GB 50007—2011 建筑地基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相符，經(jīng)評(píng)定，其地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的等級(jí)為B 級(jí)，較我國(guó)現(xiàn)行的安全性標(biāo)準(zhǔn)稍低一些，但依然可以與結(jié)構(gòu)的安全性下限水平相符，整體的安全性并未受到顯著影響。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)的檢查發(fā)現(xiàn)，砌磚墻體與梁交接的位置出現(xiàn)了局部脫裂現(xiàn)象，對(duì)墻體穩(wěn)定性影響較大，經(jīng)評(píng)定，維護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等級(jí)為c 級(jí)。

綜合以上的具體情況，在本次工程的等級(jí)評(píng)定之中，該化工廠房的綜合評(píng)定等級(jí)是三級(jí)，與我國(guó)現(xiàn)行的可靠性標(biāo)準(zhǔn)不符，對(duì)整體安全的影響程度較大，且在目標(biāo)使用年限之內(nèi)將會(huì)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的正常使用造成較大影響[2]。由此可見(jiàn)，該化工廠房應(yīng)該及時(shí)得到合理的加固處理。

3 廠房的加固設(shè)計(jì)

3.1 加固方案

在加固處理過(guò)程中，由于a 級(jí)構(gòu)件沒(méi)有銹蝕和破損情況，所以無(wú)需加固，僅僅對(duì)混凝土構(gòu)件做好阻銹處理即可。

3.1.1 b級(jí)構(gòu)件加固方案

①將出現(xiàn)開(kāi)裂的混凝土保護(hù)層鑿除，并對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹和清洗，然后在鋼筋表面涂刷阻銹劑以起到保護(hù)作用。

②在混凝土修補(bǔ)過(guò)程中，可以將環(huán)氧樹(shù)脂砂漿作為保護(hù)層。

③按照實(shí)際的承載力負(fù)荷，選擇粘貼碳纖維或者是鋼板的方法加固。

3.1.2 c級(jí)構(gòu)件加固方案

①將原來(lái)的混凝土保護(hù)層鑿除，使鋼筋露出，然后對(duì)鋼筋進(jìn)行除銹和清洗，并在鋼筋表面涂刷阻銹劑以起到保護(hù)作用。

②支模，并用自流平灌漿料的方法進(jìn)行回澆，使其形成一個(gè)保護(hù)層，以起到保護(hù)作用。

③按照實(shí)際的承載力負(fù)荷，選擇粘貼碳纖維或者是鋼板的方法加固。

3.1.3 d級(jí)結(jié)構(gòu)加固方案

(1)將原來(lái)的混凝土保護(hù)層鑿除，使鋼筋露出，然后清除鋼筋上的銹，并將其與新加的短鋼筋焊接在一起，最后在鋼筋表面涂刷阻銹劑以起到保護(hù)作用。

(2)支模，并用自流平灌漿料的方法進(jìn)行回澆，使其形成一個(gè)保護(hù)層，以起到保護(hù)作用。

(3)按照實(shí)際的承載力負(fù)荷，選擇粘貼碳纖維或者是鋼板的方法加固。

3.2 加固計(jì)算和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

因?yàn)閷?shí)際施工過(guò)程中不可以將廠房之中的設(shè)備拆卸重組，所以在混凝土梁正截面的加固處理時(shí)應(yīng)該充分考慮到二次受力的影響，根據(jù)加固之前的受力情況來(lái)確定碳纖維、鋼板等加固的滯后應(yīng)變，并嚴(yán)格依據(jù)GB 50367—2006 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)加固后受彎構(gòu)件的相對(duì)界限受壓高度進(jìn)行控制，按照相關(guān)規(guī)定，在加固之后，正截面的受彎承載力提升范圍應(yīng)該控制在40%以內(nèi)，同時(shí)也應(yīng)該對(duì)受剪承載力進(jìn)行驗(yàn)算， 保障強(qiáng)剪弱彎這一設(shè)計(jì)原則[3]。在梁底受拉面上粘貼的加固材料應(yīng)該延伸到支座的邊緣位置，并將U 型的加強(qiáng)箍設(shè)置在端部，以此來(lái)保障錨固的可靠性。通過(guò)外粘型鋼的方法來(lái)進(jìn)行混凝土柱的加固處理，這樣就可以有效降低鋼筋銹蝕所造成的混凝土承載力下降情況。

3.3 防銹阻銹處理

首先，對(duì)于已經(jīng)加固的構(gòu)件，應(yīng)先將鋼材表面的銹跡處理干凈，然后涂刷兩道防銹漆，纖維防護(hù)層為C35，其厚度為40mm，表面的碳纖維加固層為C35，其厚度是40mm，通過(guò)這樣的方式，不僅可以全面提升構(gòu)件的耐酸堿能力，同時(shí)也可以提升其抗裂性和韌性。

其次，對(duì)未加固的構(gòu)件，首先應(yīng)該清理好混凝土表面，并將污染的混凝土鑿除，然后將其修補(bǔ)完整，最后用滲透性與附著力較強(qiáng)的阻銹劑在混凝土表面涂刷，并做好構(gòu)建之中鋼筋的阻銹處理。因?yàn)樽桎P劑可以將鋼筋表面上的氯離子置換出來(lái)，并在鋼筋的表面上形成一層保護(hù)膜，所以可有效防止鋼筋銹蝕。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，本文通過(guò)實(shí)際的案例對(duì)化工廠房結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定及其加固措施進(jìn)行分析。希望本次的分析可以對(duì)今后的化工廠房結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定和相應(yīng)的加固改造起到一定的幫助作用。