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檢測案例
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上海市寶山區廠區煙囪質量綜合評估

  一、項目概況

  被檢測煙囪位于上海市寶山區,廠區內煙囪為磚混結構單筒式煙囪,煙囪為鋼筋混凝土結構。始建于上世紀90年代初;無建筑結構圖。為了解該煙囪的使用現狀,為保證結構安全,擬委托我司對煙囪結構進行質量檢測鑒定。

  二、檢測依據

  本次鑒定為煙囪(構筑物)檢測,鑒定依據如下:

  (1)《煙囪設計規范》GB50051-2013

  (2)《房屋質量檢測規程》DGJ08-79-2008

  (3)《工業建筑可靠性鑒定標準》GB50144-2008

  (4)《現有建筑抗震鑒定與加固技術規程》DGJ08-81-2015

  (5)《煙囪可靠性鑒定標準》(GB51056-2014)

  (6)《建筑工程施工質量驗收統一標準》GB50300-2013

  (7)《混凝土結構工程施工質量驗收規范》 GB50204-2015

  (8)《砌體工程施工質量驗收規范》GB50203-2011

  (9)《工程測量規范》GB50026-2007

  (10)《建筑機械使用安全技術規程》(JGJ33-2012)

  (11)《施工現場臨時用電安全技術規范》(JGJ46-2005)

  三、檢測內容

  (1)調查原始施工和檢修施工情況;對煙囪進行結構尺寸的測繪;

  (2)煙囪傾斜測試,主要采用經緯儀,結合曲線擬合法確定煙囪的傾斜狀況;

  (3)現場檢查煙囪外觀損傷程度;煙囪、裂損檢查、囪筒身的使用情況;主要采取蜘蛛人至相應位置檢查的方式。

  (4)使用回彈法對磚的強度、砂漿的強度進行測試;

  (5)對煙囪進行垂直度、撓度進行檢測;

  (6)得出煙囪安全評價結論,提出煙囪加固維修建議;

  (7)煙囪整體質量評估,提交質量檢測報告。

  四、主要檢測方法

  4.1 表觀質量檢測

  針對煙囪普查的現狀,擬采用高清晰的天文望遠鏡進行觀測煙囪的表觀質量,如:筒壁表面剝落、腐蝕、裂縫、孔洞、露筋、鋼筋銹蝕等外觀缺陷,并用數碼相機進行圖像記錄,針對外觀損壞部位嚴重的再進行重點復測。

  此系列望遠鏡為專業級折射式望遠鏡,主要用于高精度的觀測。其主鏡筒由數字控制的步進馬達驅動,在設定的位置,極軸望遠鏡可做±1°微調。立柱上裝有電控箱及控制手柄,可預留的不同接口可與其它設備如計算機跟蹤系統、CCD攝像機、圖像處理系統、光柵光譜儀等聯接。 主要配置為:主鏡目鏡(31.7mm) PL40,長出瞳、大視場能保證使用者長時間觀察的舒適性,雙軸電動跟蹤,帶手控器,方便操作。精度技術參數為:N=3,Δm=0.3 達到瑞利極限,極度銳利,能夠滿足200m以外觀測到1㎜以內裂縫的要求。

  4.2溫度場測量

  對于工業煙囪而言,耐材的缺損對煙囪的影響很大,長期的局部缺損會對內壁混凝土產生較大的強度影響,原則上可以通過溫度的差異來定位內襯的密封性。另外,針對現場測溫記錄繪制煙囪在不同的氣象、時段條件下,煙囪的溫度變化曲線,可根據溫度變化綜合分析煙囪損壞原因。

  本方案測溫欲采用NEC系列紅外熱像儀,此紅外熱像儀經過幾十年的發展,已經發展成為非常輕便的現場測試設備。由于煙囪現場測試往往產生的溫度場差異不大和現場環境復雜等因素,這就要求熱像儀必須具備320×240像素、分辨率小于0.1℃、空間分辨率小、具備紅外圖像和可見光圖像合成功能等。因此,本次選用TH7700SP型號熱像儀,此紅外熱成像技術能夠進行非接觸式的、高分辨率的溫度成像,能夠生成高質量的圖像,可提供測量目標的眾多信息,測溫范圍為-20℃~800℃(可延伸到1500℃),溫度分辨率可達到0.03℃,可用于檢查煙囪外壁的剝落、空鼓、孔洞、裂縫等,測量精度可達到200m外觀測,溫度誤差在1℃以內。

  4.3 變形檢測

  (1) 基礎沉降監測

  在煙囪四周均勻布設6個基準點,通過對地基基礎的沉降觀測可及時掌握沉降大小及其變化規律,每點反復測量3次,取其平均值作為監測初始值。以后每月測量一次,精度要求不應低于±0.1㎜,檢測6個月為一個周期,再將每次的監測值與原始的設計值比較,及時分析監測數據,繪制變化曲線,分析變化速率和變化累計值,對基礎沉降原因做出分析判斷。此項檢測可做為一項長期監測項目,以便監控煙囪變形,在超過設計規范要求時,可采取適當的措施進行處理。

  (2) 煙囪垂直度檢測

  因煙囪屬園臺形構筑物,所以對煙囪進行垂直度測量時至少要在正交的兩個方向進行測量。測量步驟和方法:

 ?、?先將經緯儀調平后,用十字絲瞄準煙囪上想測量其有沒有偏的筒壁上最左側的某點,鎖定垂直角度,將水平角度歸零,轉動水平角,使十字比對準煙囪同一標高上筒壁上最右側的點,讀出并記下水平角度。

 ?、?取其角度的一半(即分中),轉動鏡頭使水平角度為一半時,鎖定水平角度,松開垂直角度,將鏡頭下移對準煙囪根部,用紅鉛筆劃上記號,找出中軸線2。

 ?、?再在煙囪下部取點,重復1、2步,分中劃線,找出中軸線1,兩線如重合,證明煙囪沒偏。兩線間的距離即為煙囪的偏移誤差(△L)。

 ?、?同理,再取大致垂直剛才的角度,重復1~3步,即可知道煙囪某段有沒有偏。

  (3) 煙囪振幅監測

  煙囪在風荷載的作用下,煙囪頂部受風荷載作用而擺動,可在煙囪頂部縱橫方向上安裝兩臺棱鏡,棱鏡在安裝過程中,考慮到受風、雨等自然影響,可預先在煙囪頂部鉆兩個Φ30㎜的孔洞,將棱鏡的支架放入孔洞內,再用灌漿料將支架固定住。在地面上選擇好的視角安裝徠卡TCA2003全自動全站儀(測量機器人)利用動態平衡點監測程序,采樣頻率3Hz, 采樣精度1mm,可實現24小時高精度自動監測工作目標,科學直觀地實時反映監測點的變形情況。

  利用此種聯機監測軟件及獨特的ATR技術,測量精度高,可實現毫米級空間點的三維監測,其望遠鏡不需要人工聚焦或精確照準目標,測量的速度將會得到非常明顯的增加,其精度不會依賴于觀測員的水平,基本上保持常數。而且,通過對控制點的控制和定期復測,保證了監測系統的可靠性。其次,通過軟件的控制和數據分析,利用實時差分改正技術,最大化地消除了外界氣象條件等引起的誤差,達到高精度實時顯現各監測點的變形趨勢。

  4.4 筒壁混凝土力學性能檢測

  對于表觀質量損壞嚴重的煙囪,其混凝土材料強度宜采用回彈法非破損的方式進行檢測,若檢測條件與相應測強曲線的適用條件有較大差異時,應鉆取混凝土芯樣進行修正。在鉆芯時,鉆芯位置應同時避開鋼筋及牛腿,用鋼筋探測儀確定煙囪筒壁布筋情況,另外,需鉆具有代表性的芯樣,如取有貫穿裂縫的芯樣等。在進行芯樣抗壓強度實驗之前,筒壁的內外碳化深度可以利用鉆穿的芯樣進行測試。

  4.5 煙囪綜合質量評估

  綜合現場檢查的情況及分析的結果,結合煙囪后續使用功能,對煙囪進行綜合質量評估,為后續更好的使用房屋提供技術依據。并針對現有問題提出合理的整改修復方案。

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