1某鋼鐵廠1號高爐出鐵場主廠房是80年代末建成投入使用,主廠房為單層單跨排架結構,主廠房排架柱是鋼筋混凝土工字形截面,屋架,天窗架,支撐,檁條均為鋼結構,吊車梁為預應力鋼筋混凝土結構。無圍護結構,局部有雨遮。現因環保除塵要求,需將1號高爐出鐵主廠房封閉和安裝除塵設備。
2現場勘察
現有建筑物的抗力取決于材料性能、幾何參數和計算模型。它隨著時間推移而衰退,其主要原因是混凝土老化、鋼筋銹蝕導致截面減小和鋼筋與混凝土握裹力的下降而引起結構抗力下降,結構承受持續震動荷載而產生的疲勞損傷逐步發展而導致抗力下降。因此要準確計算既有建筑物抗力,就必須以結構的現有條件為基礎。現以有代表性的排架柱(PZ4)為對象,分析其承載能力。
(1)依據設計圖紙,廠房排架柱為預制工字形柱,混凝土等級為300號(相當于C28) ,受力鋼筋為25M nSi(相當于鋼)。
(2)截面尺寸測量和鋼筋位置探測經現場測量,排架柱截面尺寸基本滿足設計要求(具體尺寸見圖1)。鋼筋探測無損檢測方法是一種新的檢測技術。
目前主要有兩種鋼筋檢測方法:一是利用電磁波波動原理的檢測,二是利用電磁感應原理的鋼筋檢測儀檢測。前一種方法由于設備較為昂貴、定量性較差,應用面較小,目前國內外廣泛使用電磁感應原理進行檢測。儀器通過傳感器在被測結構內部局部范圍發射電磁場,同時接收在發射電磁場內金屬介質產生的感應電磁場,并轉換為電信號,主機系統實時分析處理數字化的電信號,從而判定鋼筋位置、保護層厚度和鋼筋直徑。經現場檢測,并結合圖紙,略去由于施工因素的影響,為研究問題的方便,取保護層厚度為30 mm。
3材料強度檢測
考慮到混凝土鉆芯檢測對結構有所損傷,且混凝土齡期已超過1000天,按一般回彈法檢測混凝土強度已不適用。所以排架柱采用回彈超聲綜合法無損檢測方法檢測混凝土材料的強度。
3. 1超聲波檢測
采用超聲波檢測混凝土質量,一般是根據構件或結構的幾何形狀、所處環境、尺寸大小以及所能提供的測試表面等條件,選用不同的測試方法。一般常用的檢測方法有以下幾種:
(1)對測法當混凝土被測部位能提供一對相互平行的測試表面時,可采用對測法檢測。即將一對厚度振動式換能器(發射簡稱F換能器,接收簡稱S換能器) ,分別耦合于被測構件同一測區兩個相互平行的表面逐點進行測試, F、S換能器的軸線始終位于同一直線上; (2)角測法當混凝土被測部位只能提供2個相鄰表面時,無法進行對測,可以采用丁角方法檢測。即將一對F、S換能器分別耦合于被測構件的2個相鄰表面進行逐點測試,兩個換能器的軸線形成90度夾角; (3)平測法當混凝土被測部位只能提供一個測試表面時,可采用平測法檢測。將一對F、S換能器置于被測結構同一個表面,以一定測試距離進行逐點檢測。由于排架柱截面為工字形截面,為了能夠準確的檢測混凝土的強度,在工字形的腹板處采用對測方面,在翼緣處采用對測和平測2種方法。

由于近半的工業廠房設計年代較早，許多設計工業廠房承載能力限值過小，已經無法滿足現代工業生產所需的設備放置要求。因此有必要對既有工業廠房進行廠房承重檢測，以對新增設備廠房的后續使用提供安全保障。工業廠房使用過程中不可忽視的承重檢測單位廠房承重檢測的檢測內容主要針對建筑物的承重結構系統、結構布置和支撐系統、圍護結構系統三個組合項目進行廠房承重檢測；進行廠房承重檢測前首先先要弄明白廠房的結構形式；通過對現場勘查確定設備的尺寸、重量、運行荷載及布局，了解廠房布置設備區域的使用荷載是否滿足原設計要求，查看結構布局是否合理，構件傳力是否直接，在通抽取部份混凝土構件芯樣送第三方檢測單位試壓獲取混凝土強度數據，并以計算機建模復核驗算樓板承重能力。許多客戶在廠房原有基礎上新增生產設備時往往會把目光集中在設備的安全、重量、是否滿足生產使用要求上面，往往忽略了廠房樓板承載力是非滿足新增設備的要求，廠房樓板承重檢測是在廠房新增設備時需要考慮的重要問題。但是由于許多廠房使用年代較久或廠房無施工許可證已投入使用，無法提供準確的廠房承重能力限值，需委托房屋安全機構對該廠房進行樓板承重檢測，可以準確知道廠房樓板的承重限值，對新增設備的數量進行把控，對不滿足樓板承重能力的廠房進行加固處理，提前預防后續因新增設備而引起的安全隱患。

鋼筋混凝土結構構件。 
柱、墻 
1柱產生裂縫，保護層部分剝落，
主筋外露；或一側產生明顯的水平裂縫，另一側混凝土被壓碎，主筋外露；或產生明顯的交叉裂縫。 
2墻中間部位產生明顯的交叉裂縫，或伴有保護層剝落。 
3柱、墻產生傾斜，其傾斜量超過高度的1／100。 
4柱、墻混凝土酥裂、碳化、起鼓，其破壞面超過全面積的1／3，且主筋外露，銹蝕嚴重，截面減少。 
梁、板 
1單梁、連續梁跨中部位，底面產生橫斷裂縫，其一側向上延伸達梁高的2／3以上；
或其上面產生多條明顯的水平裂縫，上邊緣保護層剝落，下面伴有豎向裂縫；或連續梁在支座附近產生明顯的豎向裂縫；或在支座與集中荷載部位之間產生明顯的水平裂縫或斜裂縫。 
2框架梁在固定端產生明顯的豎向裂縫或斜裂縫，或產生交叉裂縫。 
3簡支梁、連續梁端部產生明顯的斜裂縫，挑梁根部產生明顯的豎向裂縫或斜裂縫。 
4搗制板上面周邊產生裂縫，或下面產生交叉裂縫。 
5預制板下面產生明顯的豎向裂縫。 
6各種梁、板產生超過跨度1／150的撓度，且受拉區的裂縫寬度大于1mm。 
7各類板保護層剝落，半數以上主筋外露，嚴重銹蝕，截面減少。

混凝土構件強度的檢測可以使用鉆芯法或者回彈法。
回彈法是利用回彈儀對混凝土表面強度進行測定，以推算混凝土整體的強度，是在混凝土結構的現場檢測過程中，常用的非破損檢測方法。此方法的優點是簡便靈活，然而在實際的應用中有著很多的影響因素，如混凝土原材料的構成、成型、養護的方法、外加劑的種類數量等都會對檢測結果造成一定的影響。混凝土的構件都有著相關的技術規定，在使用回彈法進行混凝土強度的檢測時，必須對技術規定予以遵守。鉆芯法的檢測過程是采用水冷式鉆機在混凝土的構件上鉆取芯樣試件，來進行實驗室中的抗壓強度測試，從而對混凝土的強度及內部缺陷進行檢測。鉆芯法是一種較為可靠和直接的檢測方法，然而對建筑的混凝土結構會造成一定的損傷，因此在沒有征求到委托方的同意、或者可能產生嚴重的安全事故的情況下，好不要使用鉆芯法來進行檢測。
一、現場宜檢查建筑物使用工況與設計要求的符合程度，施工質量觀感和實體的變形、開裂等。
二、現場檢測宜優先采用無損檢測方法，當必須采用半破損或破損檢測方法時，應選在非主要受力部位。
三、選用有相應標準的檢測方法時，應遵守下列規定：
1對于通用的檢測項目，應選用標準或行業標準；
2對于有地區特點的檢測項目，可選用地方標準；
3對同一種方法，地方標準與標準或行業標準不一致時，有地區特點的部分應按地方標準執行，檢測的基本原則和基本操作要求應按標準或行業標準執行。
4當標準、行業標準或地方標準的規定與實際情況確有差異或存在明顯不適用問題時，可對相應規定作適當調整或修正，但調整與修正應有充分的依據；調整與修正的內容應在檢測方案中予以說明，必要時應向委托方提供調整與修正的檢測細則。
四、既有建筑物的結構檢測抽樣宜根據受檢建筑物的資料情況進行分類：
1 A類：基建程序齊備、結構圖紙齊全且真實有效，施工質保資料基本齊全且真實有效。
2 B類：基建程序齊備、結構圖紙不齊全但真實有效，施工質保資料缺失或部分缺失。
五、建筑結構的抽樣檢測方案，可根據檢測項目的特點按下列原則選擇：
1材料、強度、幾何尺寸、配筋等應隨機抽樣，抽撿數量應滿足本標準的要求。
2結構損傷宜采用全數普查、重點抽查的方法。
3結構連接構造的檢測，應選擇對結構影響大的部位進行抽樣。
4對結構構件進行現場載荷試驗時，對于同類構件宜選取受力較大、自身現狀較差、所處環境惡劣、缺陷暴露較多的構件進行。
六、當沒有足夠的依據原材料性能達到設計要求時，原材料性能宜在結構實體中抽查驗證。
七、現場檢查與檢測應做好相應的安全防護措施。
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