新疆太姥矿业有限公司80米烟囱(以下简称为烟囱)位于新疆哈密巴里坤县博尔羌吉镇,结构形式为钢筋混凝土筒体结构,高度为80m。
该烟囱由陕西冶金设计研究院有限公司于2012年4月设计,建成后投入使用至今。该工程抗震设防烈度为7度,抗震设防分类为丙类,结构安全等级为二级,场地土类别为Ⅱ类,地面粗糙度为A类,场地基本风压为0.70kN/㎡。
根据委托方提供的资料可知,该烟囱的设计单位为陕西冶金设计研究院有限公司,于2012年4月设计,施工单位不详。烟囱主体采用钢筋混凝土筒体结构,设计总高为80m,垫层混凝土设计强度为C15,基础混凝土设计强度为C25,筒身混凝土设计强度为C30。
筒身厚度为300mm~160mm,±0.00处筒壁的内直径为4.82m,上口标高80m处筒壁的内直径为2.20m。筒身从下往上的竖向设计配筋为B25@200mm~B16@200mm,筒壁内侧设计环向钢筋为B20@200~B14@200mm,筒壁外侧环向设计内筋为B18@200~B12@200mm。筒壁外侧混凝土*小保护层厚度为30mm,内侧为40mm。
根据委托方的委托,对该项目的检测鉴定内容如下:
(1) 烟囱的地基基础现场观察,查看基础是否有不均匀沉降、地基基础是否已趋于稳定;
(2) 烟囱筒身的混凝土强度检测,筒身裂缝、损伤检测;
(3) 烟囱的筒身厚度及钢筋配置检测;
(4) 烟囱的内衬的腐蚀及损伤检测;
(5) 烟囱的囱帽及附属设施的损伤及缺陷情况检测;
(6) 根据检测结果和国家规范对该工程进行结构复核验算,根据复核验算结果提出检测鉴定结论和使用建议。
span > 2.1 检测结论
1. 烟囱各标高段的实测筒壁尺寸满足设计要求,考虑该烟囱腐蚀严重,现场抽取样品区域为非受腐蚀或轻微腐蚀区域筒壁,烟囱筒壁抽检的混凝土强度推定值基本满足设计要求。
2. 烟囱筒身各标高段竖向筋和水平筋的实测配筋满足设计要求;烟囱的钢筋保护层厚度满足规范要求;烟囱筒壁混凝土的碳化深度均超过保护层厚度。
3. 烟囱地基基础未发现不均匀沉降现象,倾斜度满足规范要求,烟囱室外散水有腐蚀性积水,有可能渗入烟囱基础,从而对烟囱基础造成侵蚀。
4. 经现场检测,该烟囱30m以下内衬为120mm厚普通烧结砖砌筑,30.0~80.0m无内衬,不满足规范的构造要求。烟囱的内衬被排放的瓦斯燃烧烟气熏黑,烟囱内衬部分防腐砂浆、隔热层出现受损、脱落现象,故该烟囱内衬及隔热层不满足《烟囱工程施工及验收规范》(GB 50078-2008)和《工业建筑防腐设计规范》(GB 50046-2008)的规范要求。
5. 经现场检测,烟囱筒身混凝土遭受大面积严重腐蚀,混凝土表面存在蜂窝、麻面,并有开裂、龟裂现象,外观受损严重,详见本报告第9条。
6. 经现场取样后化学分析,该烟囱筒身抽检的混凝土中硫酸根离子含量远高于规范要求,说明筒壁已经遭受严重侵蚀。
7. 经现场检测,烟囱的囱帽、爬梯、工作平台、航标油漆、航标灯及避雷装备的外观均受损严重,附属系统基本丧失使用功能,不满足正常使用要求。
span > 2.2 鉴定结论
1. 烟囱未发现因地基基础不均匀沉降引起的倾斜、裂缝、变形或其它不良现象,表明地基已趋于稳定,满足正常使用的安全要求。
2. 根据现场抽检结果和委托方提供的资料进行的结构分析验算表明,新疆太姥矿业有限公司80米烟囱的主体结构承载力不满足正常使用要求。
3. 烟囱外筒壁各侧混凝土表面均出现龟裂或开裂现象,且裂缝的宽度已超出规范限值要求,造成该现象是由于该烟囱所处的地域原因,季节、日夜温差变化大且排放烟气温度高引起,温度收缩影响较大。烟囱外筒壁各侧大面积混凝土严重腐蚀,并伴有明显的白黄色结晶物析出,外观受损严重。该原因是烟囱内部排放的烟气具有强腐蚀性,且烟囱本身防腐构造措施不完善,烟气和水汽凝结而成的液体从缝隙中渗出时将混凝土中的
Ca(OH)2带出,与空气中CO2作用形成白黄色CaCO3结晶,并混有有害酸性离子。该烟囱遭受严重腐蚀,对烟囱主体结构承载性能和耐久性造成严重不利影响。
依据《烟囱可靠性鉴定标准》(GB 51056-2014)的规定,新疆太姥矿业有限公司80米烟囱的可靠性等级为(四)级,严重不符合国家现行标准规范的可靠性要求,已严重影响整体安全。