某废钢料场现有结构检测

郑 勇

(山西财贸职业技术学院,山西 太原 030031)

1 工程概况

太原市某露天废钢料场，始建于20世纪70年代，结构总长132.0 m，宽22.5 m，总占地面积2 970.0 m2；结构形式为单层单跨钢筋混凝土排架结构，带有10 t吊车；排架柱间距为6.0 m，跨度为22.5 m；基础为钢筋混凝土杯型基础，屋盖结构为梯形钢桁架结构屋架，其平面布置如图1所示。

2 结构现场检测内容及分析结果

2.1 沉降观测

2.2 排架柱垂直度观测结果

现场采用RTS-852R全站仪对露天废钢料场排架柱的垂直度进行了一次性观测。通过观测，发现该露天废钢料场东侧排架柱有向东倾斜的整体倾斜侧移趋势，建议后续改造过程中加强监测。依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准表7.3.9中规定进行评定[2]，柱垂直度观测分析结果均小于柱类构件垂直度的允许偏差Hc/1 250=7.0 mm，满足规范要求。

2.3 地基基础使用现状分析

该排架结构场地环境复杂，因此本次地基基础现状调查主要通过上部结构相对沉降情况及排架柱倾斜矢量现状来反映。

根据结构变形观测结论可知，目前该结构尚未出现显著影响地基基础及排架柱承载功能的过大相对沉降，但是该露天废钢料场东侧排架柱沉降相对较大，其主要原因是该区域地势相对低洼，常年积水，且地面未进行硬化处理，加之该区域常年有重型车辆通过。因此应继续对地基基础进行变形监测，出现异常马上处理。

2.4 钢桁架尺寸检测

屋架为梯形钢桁架，其中上弦杆为L120×75×6，下弦杆为L60×5，腹杆为L50×5。通过现场观测，现状钢桁架结构和各杆件尺寸见图2，与原设计图纸符合。

2.5 焊接外观质量及涂层情况检测

经现场检测，该钢屋架角焊缝已出现不同程度的腐蚀，不满足GB 50205—2001钢结构工程施工质量验收规范第5.2.11条的规定。钢屋架杆件涂层大部分杆件存在脱皮和锈蚀现象，现场对屋架杆件表面尚存的防腐涂层采用漆膜测厚仪进行干漆膜层厚度抽点检测。干漆膜涂层厚度检测干漆膜涂层平均厚度达到121 μm，最小为80 μm。依据GB/T 50621—2010钢结构现场检测技术标准[3]第12.4.2条要求：当设计对涂层厚度无要求时，涂层干漆膜总厚度，室外应为150 μm(允许偏差应为-25 μm)，可知尚存的涂层干漆膜总厚度不能满足规范要求。桁架杆件及节点损伤现状见图3。

依据GB 50144—2008工业建筑可靠性鉴定标准第6.3.8条规定，目前该结构部分杆件已出现锈蚀，并使截面削弱，防腐涂层已破坏失效；因此，按照腐蚀和防腐项目要求，该钢屋架的可靠性为C级[2]。

2.6 混凝土构件外观质量缺陷与损伤现状检测

混凝土构件外观质量缺陷及损伤状况的检测方法为目测、尺量及拍照记录和缺陷描述。经检测，该排架柱构件混凝土整体外观质量一般，部分混凝土排架柱存在不同程度外观质量缺陷，主要表现为蜂窝、麻面、缺棱掉角、露筋、钢筋锈蚀等。

3 主体结构检测、分析结果

3.1 排架柱钻芯法混凝土抗压强度检测

依据CECS 03：2007钻芯法检测混凝土强度技术规程的有关要求[4]，采用钻芯法对该结构排架柱构件混凝土抗压强度进行抽样检测。现场共随机抽取18个有效芯样，混凝土抗压强度试验结果表明结构排架柱混凝土强度实测值可满足C15。

3.2 排架结构吊车梁类构件混凝土回弹法检测结果

现场采用回弹法对该结构吊车梁构件混凝土抗压强度进行检测。根据现场检测结果，调出来构件碳化深度值普遍为6.0 mm左右。根据排架柱回弹结果，该结构混凝土吊车梁强度实测结果为C25。

4 结构承载力计算分析

以上述检测分析结果为依据，结合委托方所提供的原设计图纸及改造要求等相关资料，按照实际的荷载条件及材料性能，对该废钢料场主要结构构件的承载力进行验算。

根据现场检测结果，采用MIDAS Gen结构计算分析软件对该结构承载力进行验算校核，桁架杆件、混凝土构件截面尺寸及配筋均以检测结果为准，计算模型见图4。

经验算，未考虑锈蚀等损伤的情况下，该钢桁架结构部分杆件应力比和长细比不满足现行规范要求；且现有部分杆件已锈蚀严重，减小了杆件的有效截面，故钢桁架杆件承载力不足。排架柱验算结果不满足要求，故混凝土排架柱承载力不满足现行规范要求；T型吊车梁和上部小短柱截面验算结果满足要求。

5 结论及建议

5.1 鉴定结论

依据工业厂房可靠性鉴定标准[5]，该废钢料场现有结构的可靠性综合鉴定评级为三级。即：该废钢料场鉴定区段存在安全隐患，可靠性不符合国家现行标准规范要求，已影响结构使用安全，必须采取措施。

5.2 主要存在的问题及改造处理建议

1)废钢料场东侧排架柱沉降相对较大，其主要原因是该区域地势相对低洼，同时该区域常年有大型车辆经过。因此需要对积水区域部分基础进行开挖，以确定地基土是否受到影响，并确定基础是否存在局部破坏。若存在上述问题，应及时对地基基础进行加固处理，然后应对该区域地面进行硬化处理。

2)废钢料场现有钢屋架结构，部分杆件强度验算应力比和长细比不满足现行规范要求；有些杆件锈蚀比较严重，导致杆件有效截面减小，杆件锈蚀损伤已对结构承重能力及稳定性产生较大的不利影响，存在较大安全隐患。建议拆除该部分钢屋架结构，并重新进行设计和改造。

3)废钢料场混凝土排架柱截面验算结果不满足要求，且由于其常年暴露在室外，部分排架柱混凝土表面已经严重风化，局部钢筋保护层已经出现剥落致使钢筋裸露锈蚀，建议采取可靠措施加固。

[1] GB 50007—2011，建筑地基基础设计规范[S].

[2] GB 50144—2008，工业建筑可靠性鉴定标准[S].

[3] GB/T 50621—2010，钢结构现场检测技术标准[S].

[4] CECS03：2007，钻芯法检测混凝土强度技术规程[S].

[5] 工业厂房可靠性鉴定标准[S].