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昆明煙囪維修公司介紹磚煙囪裂縫加固磚煙囪裂縫處理措施
由于舊磚筒剛度很大,外表面經(jīng)處理后與混凝土筒粘結(jié)成為整體,舊磚筒對(duì)混凝土筒有較強(qiáng)的側(cè)向約束作用,實(shí)際附加彎矩值小于計(jì)算值。同時(shí)混凝土筒對(duì)舊磚筒也有環(huán)箍作用,使舊磚筒處于有利受力狀態(tài)。本磚煙囪經(jīng)采用上述方法于1999年初加固后,使用至今已近3年,表面再?zèng)]有出現(xiàn)裂縫,證明加固效果良好。舊磚煙囪被混凝土包裹后,可以避免風(fēng)雨日照等侵蝕,相應(yīng)延長(zhǎng)使用壽命。此加固方法可以廣泛應(yīng)用于加固50年代末至70年代初(唐山地震以前)修建的磚煙囪,這些磚煙囪設(shè)計(jì)時(shí),均未考慮抗震措施,而且相當(dāng)一部分至今仍在繼續(xù)使用,采用本文的方法進(jìn)行加固,即可以消除安全隱患,又可以適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)其使用壽命。
一、磚煙囪概況沈陽(yáng)市某小區(qū)供熱鍋爐房33m高磚煙囪,建于1957年,筒壁采用100#(MU10)紅磚,50#(M5) 混合砂漿砌筑。磚煙囪設(shè)計(jì)時(shí)未考慮抗震措施,磚煙囪筒壁和內(nèi)襯分別為4節(jié)和2節(jié),每節(jié)度為8m(內(nèi)襯總高13m),內(nèi)襯為耐火磚加耐火泥砌筑,在頂部沒(méi)有內(nèi)襯之處抹礬土水泥砂漿,筒身未配縱向鋼筋,環(huán)向配筋Φ6@300。1998年底發(fā)現(xiàn)煙囪上部出現(xiàn)一條長(zhǎng)約5m的豎向裂縫(略傾斜),頂端1 5m左右裂縫較為嚴(yán)重,縫寬大值約3cm,如圖1所示。
二、裂縫原因分析經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)斜裂縫基本上是沿著灰縫出現(xiàn)。根據(jù)調(diào)查,沈陽(yáng)地區(qū)在20世紀(jì)未發(fā)生過(guò)地震, 即使1975年海城大地震,也未發(fā)現(xiàn)該磚煙囪出現(xiàn)裂縫,故首先排除了地震作用的可能性。現(xiàn)場(chǎng)以經(jīng)緯儀測(cè)量,測(cè)得煙囪基本上沒(méi)有傾斜,而且也不符合由于地基傾斜出現(xiàn)裂縫的特征,因此也排除了基礎(chǔ)傾斜的因素。在拆除頂部筒身時(shí)發(fā)現(xiàn),內(nèi)壁礬土水泥砂漿部分脫落,露出紅磚。根據(jù)初步分析,認(rèn)為是由于內(nèi)筒壁礬土水泥砂漿脫落,在煙氣溫度作用下引起的裂縫。
三、處理措施由于該磚煙囪已使用42年,設(shè)計(jì)時(shí)又未考慮抗震措施,而且甲方又要求加固處理后,磚煙囪可以繼續(xù)使用15年左右。經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估,該磚煙囪可靠性綜合評(píng)級(jí)[1]為3下級(jí),建議在對(duì)縫進(jìn)行加固處理的同時(shí),也對(duì)其進(jìn)行整體抗震加固,消除安全隱患并相應(yīng)延長(zhǎng)使用壽命。
采取的具體措施如下:
1 該磚煙囪基礎(chǔ)的持力層為粘土夾礫砂層,又經(jīng)過(guò)多年沉降固結(jié),地基承載力顯著提高.
2 將頂部1 5m區(qū)段裂縫較寬的筒壁予以拆除重新砌筑。
3 對(duì)頂部1 5m以下區(qū)段裂縫部位采用在裂縫處噴射M10水泥砂漿,裂縫區(qū)段筒壁用60×8 鋼板間距1000mm箍緊。
4 對(duì)磚煙囪采用整體配筋噴射混凝土進(jìn)行抗震加固。
5 對(duì)煙囪頂部6m區(qū)段磚筒內(nèi)壁重新抹2cm厚耐熱水泥砂漿。
四、加固驗(yàn)算本次加固驗(yàn)算,均按現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。計(jì)算中考慮豎向荷載由舊磚煙囪和新加混凝土筒共同承擔(dān),水平荷載(風(fēng)荷載、地震作用、溫度作用)全部由新加混凝土筒承受。計(jì)算中不考慮舊磚煙囪繼續(xù)承受水平荷載,以偏于安全,計(jì)算附加彎矩時(shí),也不考慮舊磚煙囪對(duì)新加混凝土筒的約束作用。
1 已知條件①舊磚煙囪砌筑材料為MU10磚,M5混合砂漿,基本尺寸見(jiàn)圖2。②地震基本烈度為7度,Ⅱ類場(chǎng)地,基本風(fēng)壓0 5kPa。③新加混凝土筒壁厚80mm,采用C20細(xì)石混凝土噴射成型。
2 受熱溫度計(jì)算煙氣溫度T=400°C,夏季室外高溫度取為35°C,冬季室外低溫度取為-30°C,根據(jù)《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》[2](GBJ51-83),計(jì)算得混凝土筒內(nèi)壁高受熱溫度tmax=130°C,外壁高受熱溫度tmax=75°C,均小于規(guī)范規(guī)定限值 tmax=200°C,為簡(jiǎn)化計(jì)算,取混凝土筒壁平均溫度tc=100°C,鋼筋平均溫度ts=100°C。按規(guī)范計(jì)算混凝土和鋼筋在溫度作用下的材料特性見(jiàn)。
3 內(nèi)力計(jì)算根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[3](GBJ11-89),磚煙囪(H≤60m)基本自振周期可按下式計(jì)算: T1=0 26+0 0024*H2/d2(1) H—自基礎(chǔ)頂面算起的煙囪高度(m)d—煙囪筒身半高處截面外徑(m),對(duì)本工程應(yīng)考慮混凝土筒壁厚T1—煙囪基本自振周期(S),本工程經(jīng)計(jì)算T1得 T1=0 26+0 0024*332/2 832=0 586(s) 根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[4](GBJ7-89),《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11-89),《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ51-83),進(jìn)行恒載、風(fēng)荷載、地震作用計(jì)算,計(jì)算附加彎矩時(shí)考慮基礎(chǔ)傾斜及日照影響(取tanθ=0 06,ΔT=20°C),計(jì)算的各截面控制內(nèi)力見(jiàn)表2~表3。截面號(hào)標(biāo)高(m)恒載NK(kN)風(fēng)荷載地震作用
4 截面配筋驗(yàn)算在承載能力極限狀態(tài)下,新加混凝土筒的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0取1 1,筒身抗震承載力調(diào)整系數(shù)γRE取0 85,考慮2種荷載組合進(jìn)行截面強(qiáng)度驗(yàn)算。 1 4*風(fēng)荷載根據(jù)《煙囪設(shè)計(jì)規(guī)范》,對(duì)各水平截面進(jìn)行承載能力計(jì)算,得縱筋面積組合ⅠAs=3400mm2,組合ⅡAs=4100mm2,實(shí)配縱筋40Φ12,As=4524mm2,環(huán)向配筋采用Φ8@250。
5 使用階段驗(yàn)算在使用階段考慮如下3種組合對(duì)各截面進(jìn)行應(yīng)力及裂縫寬度驗(yàn)算。組合Ⅰ:恒載+風(fēng)荷載組合Ⅱ:恒載+風(fēng)荷載+溫度作用組合Ⅲ:恒載+溫度作用計(jì)算得:混凝土壓應(yīng)力σcmax=2 4MPa,鋼筋應(yīng)力σs=50MPa,水平裂縫寬度wmax=0 13mm,豎向裂縫寬度wmax=0 11mm,均滿足正常使用極限狀態(tài)要求。
五、加固施工步驟與構(gòu)造措施
1 將煙囪頂部1 5m區(qū)段裂縫較寬的舊磚煙囪筒壁予以拆除。
2 將煙囪頂部1 5m以下區(qū)段裂縫噴注M10水泥砂漿,使裂縫閉合。
3 用60×8鋼板,間距1000mm箍緊裂縫區(qū)段,并超出裂縫區(qū)段1000mm,以防止裂縫繼續(xù)擴(kuò)展。
4 將頂部1 5m區(qū)段重新用MU10磚,M5混合砂漿砌筑至頂圈梁下,砌筑時(shí)配置環(huán)向鋼筋Φ8@250,縱向鋼筋Φ12@300,并錨入頂圈梁250mm。
5 將舊磚煙囪表面鑿毛,消除酥碎部分及污物,用清水沖洗,并刷素水泥漿一道,以使新加混凝土筒與舊磚煙囪牢固粘結(jié)。
6 在舊磚煙囪基礎(chǔ)頂面加設(shè)基礎(chǔ)圈梁240×300,配筋6Φ12/8Φ@200。
7 綁扎縱向鋼筋和環(huán)向鋼筋,縱向鋼筋應(yīng)錨入新加基礎(chǔ)圈梁和重新砌筑的頂圈梁內(nèi),使新加混凝土筒與舊磚煙囪從基礎(chǔ)到頂端均連成整體。
8 沿?zé)焽柚苌韲娚?/span>C20細(xì)石混凝土80mm厚,澆筑頂圈梁360×240,配筋6Φ12/Φ8@200。將頂部6m區(qū)段的磚筒內(nèi)壁松動(dòng)的礬土水泥沙漿清除,重新抹2cm厚耐熱水泥砂漿。昆明煙囪維修公司
更新時(shí)間：2024/11/13 2:34:52
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