化工厂房结构检测鉴定与加固设计探讨

张京(贵州东华工程股份有限公司，贵州 贵阳 550001)

0 引言

随着当今社会经济的不断发展，化工行业的发展也十分迅速。在化工生产之中，化工厂房起到关键性的作用，因此，人们对于化工厂房的结构检测鉴定与加固设计也越来越重视。基于这一情况，本文以实际的工程为例，分析了化工厂房结构的检测鉴定和加固设计。

1 工程概况

某化工厂房属于混凝土框架结构，地上共有三层，其具体参数如下表1。

表1 某化工厂房具体参数表

该化工厂房的基础形式属于柱下独立基础，建于上世纪九十年代，目前已使用了二十几年的时间，因为厂房结构长时间处于腐蚀性环境之中，所以钢铁锈蚀膨胀、保护层脱落、混凝土开裂的问题十分严重。通过现场的勘查可以看出，该化工厂房之中的很多构件都做过加固处理，但是加固的部位也出现了锈蚀问题。基于这样的情况，该化工厂房的结构需要得到全面检测和加固。

2 厂房结构检测鉴定

在本次的检测鉴定之中，对构件的尺寸、实际的混凝土厚度、钢筋的锈蚀情况、混凝土裂缝情况等进行了全面的检测和分析。首先对各构件的尺寸进行测定，通过现场的检测发现，该厂房之中只有一部分梁柱上的混凝土保护层脱落，进而导致其尺寸变小，大部分的构件尺寸都基本和原来的设计一致。然后对中柱混凝土抗压强度进行抽查，经测定得出，其样芯的强度可以达到31.6MPa，与原来的设计要求相符合。接下来是对钢筋的数量及其强度进行检测，经检测发现，钢筋数量与原来的设计相符，但是由于锈蚀情况比较严重，导致很多钢筋的直径明显变小，已经不能满足原来设计的强度标准[1]。

本次的工程主要是将GB 50144-2008 工业建筑可靠性鉴定标准作为参考依据，分别对该化工厂房之中的结构构件以及结构系统等级进行评定，见表2。

表2 本次工程的评定结果

根据相关的评定标准，最终评定该厂房承重结构的系统级别为c 级，与我国现行的安全性标准规范不符，对整体安全具有较大影响，因此应采取相应的措施进行加固，尤其是损坏比较严重的构建，更应该立刻进行加固处理。

经过现场的基础沉降检测发现，两相邻柱基之间的最大沉降差可以达到8.3cm，最小沉降差可以达到4.6cm，与GB 50007—2011 建筑地基的基础设计标准相符，经评定，其地基基础结构系统的等级为B 级，较我国现行的安全性标准稍低一些，但依然可以与结构的安全性下限水平相符，整体的安全性并未受到显著影响。

经现场的检查发现，砌砖墙体与梁交接的位置出现了局部脱裂现象，对墙体稳定性影响较大，经评定，维护结构系统等级为c 级。

综合以上的具体情况，在本次工程的等级评定之中，该化工厂房的综合评定等级是三级，与我国现行的可靠性标准不符，对整体安全的影响程度较大，且在目标使用年限之内将会对整体结构的正常使用造成较大影响[2]。由此可见，该化工厂房应该及时得到合理的加固处理。

3 厂房的加固设计

3.1 加固方案

在加固处理过程中，由于a 级构件没有锈蚀和破损情况，所以无需加固，仅仅对混凝土构件做好阻锈处理即可。

3.1.1 b级构件加固方案

①将出现开裂的混凝土保护层凿除，并对钢筋进行除锈和清洗，然后在钢筋表面涂刷阻锈剂以起到保护作用。

②在混凝土修补过程中，可以将环氧树脂砂浆作为保护层。

③按照实际的承载力负荷，选择粘贴碳纤维或者是钢板的方法加固。

3.1.2 c级构件加固方案

①将原来的混凝土保护层凿除，使钢筋露出，然后对钢筋进行除锈和清洗，并在钢筋表面涂刷阻锈剂以起到保护作用。

②支模，并用自流平灌浆料的方法进行回浇，使其形成一个保护层，以起到保护作用。

③按照实际的承载力负荷，选择粘贴碳纤维或者是钢板的方法加固。

3.1.3 d级结构加固方案

(1)将原来的混凝土保护层凿除，使钢筋露出，然后清除钢筋上的锈，并将其与新加的短钢筋焊接在一起，最后在钢筋表面涂刷阻锈剂以起到保护作用。

(2)支模，并用自流平灌浆料的方法进行回浇，使其形成一个保护层，以起到保护作用。

(3)按照实际的承载力负荷，选择粘贴碳纤维或者是钢板的方法加固。

3.2 加固计算和节点设计

因为实际施工过程中不可以将厂房之中的设备拆卸重组，所以在混凝土梁正截面的加固处理时应该充分考虑到二次受力的影响，根据加固之前的受力情况来确定碳纤维、钢板等加固的滞后应变，并严格依据GB 50367—2006 标准对加固后受弯构件的相对界限受压高度进行控制，按照相关规定，在加固之后，正截面的受弯承载力提升范围应该控制在40%以内，同时也应该对受剪承载力进行验算， 保障强剪弱弯这一设计原则[3]。在梁底受拉面上粘贴的加固材料应该延伸到支座的边缘位置，并将U 型的加强箍设置在端部，以此来保障锚固的可靠性。通过外粘型钢的方法来进行混凝土柱的加固处理，这样就可以有效降低钢筋锈蚀所造成的混凝土承载力下降情况。

3.3 防锈阻锈处理

首先，对于已经加固的构件，应先将钢材表面的锈迹处理干净，然后涂刷两道防锈漆，纤维防护层为C35，其厚度为40mm，表面的碳纤维加固层为C35，其厚度是40mm，通过这样的方式，不仅可以全面提升构件的耐酸碱能力，同时也可以提升其抗裂性和韧性。

其次，对未加固的构件，首先应该清理好混凝土表面，并将污染的混凝土凿除，然后将其修补完整，最后用渗透性与附着力较强的阻锈剂在混凝土表面涂刷，并做好构建之中钢筋的阻锈处理。因为阻锈剂可以将钢筋表面上的氯离子置换出来，并在钢筋的表面上形成一层保护膜，所以可有效防止钢筋锈蚀。

4 结语

综上，本文通过实际的案例对化工厂房结构检测鉴定及其加固措施进行分析。希望本次的分析可以对今后的化工厂房结构检测鉴定和相应的加固改造起到一定的帮助作用。