廠房安全檢測鑒定項目實例分析:
1檢查檢測結果與分析
1.1檢查檢測概況
在有關單位配合下,對管廊既有結構進行了較為全面的復核檢查及檢測。主要工作內容包括:全面檢查結構布置,檢查結構構件的外觀缺陷及裂損,測定傾斜情況,測定混凝土構件強度等。
檢測結果顯示:大部分混凝土管架柱出現(xiàn)縱向裂縫、鋼筋及柱間鋼支撐銹蝕,部分梁、柱節(jié)點失效。
1.2中政建研廠房安全檢測檢查檢測結果
1構件裂損、缺陷檢查
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn):由于該管廊各個單元建筑年代不同,各單元的裂損情況也不相同,70年代建造的管架裂損情況比較嚴重,80年代以后建造的管架情況較好。并且,由于該管架處于化工廠內,受腐蝕性氣體侵蝕比一般情況下嚴重得多,導致該管廊所有鋼結構柱間支撐、鋼梁及各種連接節(jié)點的埋件和連接件都有不同程度的銹蝕情況。
從現(xiàn)場檢測情況看,部分混凝土管架柱、梁及桁架混凝土保護層剝落情況比較嚴重(尤其是混凝土牛腿附近),因此導致鋼筋銹蝕較嚴重,個別部位箍筋斷裂失去作用。各柱間支撐及水平支撐等銹蝕嚴重,部分支撐失去承載能力。部分柱、梁連接節(jié)點也因為銹蝕基本失去連接作用。
縱向跨度15米以上柱間均設置混凝土桁架或鋼桁架,其中混凝土桁架采用標準圖集《鋼筋混凝土桁架式管架通用圖》(HG21252-93),桁架構件截面較小,現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)桁架桿件存在大量裂縫、露筋、鋼筋銹蝕情況。腹桿裂縫寬度一般小于或等于0.2mm,尚在允許范圍以內;個別裂縫寬度達到0.4mm,超過設計允許范圍。個別桁架與柱連接處拉裂,連接件銹蝕、裂損嚴重,甚至失去連接作用。
2中政建研廠房安全檢測桁架檢測
現(xiàn)場使用水準儀對部分桁架的撓度進行測量。結果顯示,桁架撓度值均較小,部分桁架變形值為正(即向上),向下變形大值28.6mm,相當于跨度的1/629,符合規(guī)范要求。分析認為,主要是由于桁架承受荷載較小,由此產生的撓度較小。
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),個別桁架連接件拉脫、拉裂。對桁架兩端牛腿標高進行測量后分析,被拉脫桁架兩端牛腿差異沉降較大,大相鄰牛腿高差達149mm,不均勻沉降是造成桁架拉脫、拉裂的主要因素。
3地基處理監(jiān)測調查
管架所處場地類型為地區(qū)IV類場地,采用立基礎,基礎埋深約1.5米?;A混凝土設計強度為150號(相當于現(xiàn)行規(guī)范混凝土強度等級C13),部分基礎混凝土強度為C20。
從柱子傾斜測量結果來看,基礎傾斜量都較小,在規(guī)范允許范圍內;從牛腿標高測量結果分析,個別基礎差異沉降較大,造成桁架連接件拉脫、拉裂,影響到結構安全。
1.3檢查檢測結果分析
現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),管架周圍釋放的蒸汽很多,工廠內氨氣、醋酸氣味很濃,表明管架結構處于濕度大、酸性高的環(huán)境下。
1混凝土碳化分析
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn),大部分管架柱混凝土碳化深度均大于6mm,碳化現(xiàn)象嚴重。由于管架周圍空氣呈很強的酸性,構件混凝土內水泥石中的氫氧化鈣與空氣中的酸性氣體在適當?shù)臏囟葪l件下發(fā)生化學反應,生成碳酸鈣和水,使混凝土中性化(即混凝土碳化),碳化作用時,還會引起混凝土收縮,混凝土表面在碳化過程中產生微裂縫,從而混凝土失去對鋼筋的保護作用。
2中政建研廠房安全檢測鋼筋銹蝕分析
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn),敲除開裂混凝土后,構件鋼筋均有不同程度的銹蝕。由于構件表面混凝土碳化,在潮濕環(huán)境(有氧)環(huán)境下構件內鋼筋表面發(fā)生電化反應,引起鋼筋銹蝕。鋼筋銹蝕后體積膨脹(銹蝕體積膨脹2~6倍),導致混凝土順筋開裂。
現(xiàn)場鋼結構桁架及支撐銹蝕嚴重,部分構件已被銹透,由于鋼構件處于大氣中,表面保護油漆局部遭到損壞后,同鋼筋銹蝕一樣,大氣中酸性氣體和空氣中水生成無機酸使構件表面發(fā)生電化反應,引起鋼構件銹蝕。由于鋼構件是直接裸露在大氣環(huán)境中,銹蝕比混凝土中鋼筋嚴重的多,很多構件已被銹蝕透。
鋼筋的銹蝕量與鋼筋的材性密切相關。隨著鋼筋的銹蝕量的增加,銹蝕鋼筋的屈服強度降低,鋼筋與混凝土之間的粘結強度也呈明顯下降趨勢。當鋼筋的銹蝕量大于15%時,應及時更換鋼筋。當鋼筋銹蝕面積達到或超過30%~40%時,應進行加固處理。同時,鋼筋銹蝕還將導致鋼筋附近混凝土材料性能的劣化。該管架鋼筋銹蝕約達到15%,需要對銹蝕鋼筋進行處理,結合管廊的加固層改造,對該管架進行加固處理。
中政建研廠房安全檢測工業(yè)廠房可靠性鑒定一般程序包括:明確鑒定的目標、范圍、內容;初步調查:制定鑒定方案;詳細調查與檢測;可靠性分析與驗算;可靠性評定;鑒定報告等。在工業(yè)建價可家性實定過程中,若發(fā)現(xiàn)調查檢測資料不足或不準確時,要及時進行補充調查、檢測。對于那些存在問題十分明顯且特別嚴重,但通過狀態(tài)分析與初步校核能作出明確判斷的工程項目,實際應用鑒定程序時可以根據(jù)實際情況和鑒定要求作適當?shù)暮喕?br />
中政建研廠房安全檢測接受鑒定委托時根據(jù)委托方提出的鑒定原因和要求,經(jīng)協(xié)商后確定鑒定的目的、范圍和內容。通過查閱圖紙資料、調查工業(yè)建筑的歷史情況、考察現(xiàn)場、調查工業(yè)建筑的實際狀況、使用條件、內外環(huán)境,以及目前存在的問題以確定詳細調查與檢測的工作大綱,擬訂鑒定方案。鑒定方案應根據(jù)鑒定對象的特點和初步調查結果、鑒定目的和要求制定。鑒定方案的內容應包括檢測鑒定的依據(jù)、詳細調查與檢測的工作內容、檢測方案和主要檢測方法、工作進度計劃及需由委托方完成的準備工作等。這些都是搞好后續(xù)工作的前提條件,是進入現(xiàn)場進行詳細調查、檢測需要做好的準備工作。同時,接受鑒定委托,不僅要明確鑒定目的、范圍和內容,同時還要按規(guī)定要求搞好初步調查,特別是對比較復雜或廂生的工程項目更要做好初步調查工作,才能起草制定出符合實際、符合要求的鑒定方案。確定下一步工作大綱并指導以下的工作。
近日凌晨,一個鎮(zhèn)煤業(yè)公司廢棄的廠房內竟然突發(fā)大火,火勢兇猛,迅速蔓延開來兇險異常。當消防人員趕到后,迅速差距在廠房附近就是職工的住房,于是迅速開始展開滅火行動。經(jīng)過幾個小時的控制,火勢終于被控制了下來,并且因為消防人員方法使用得當。并未造成人員傷亡以及產生更大的經(jīng)濟損失。近年來,廠房安全問題日益嚴重,該如何對廠房做好安全措施呢?工程為你解惑。
廠房檢測項目:針對承重結構系統(tǒng)、結構布置和支撐系統(tǒng)、圍護結構系統(tǒng)三個組合項目。廠房綜合檢測鑒定是根據(jù)廠房的結構系統(tǒng)、工藝布置、結構現(xiàn)狀、使用條件和鑒定目的,將廠房的整體、結構或區(qū)段系統(tǒng)劃分為一個或多個評定單元進行綜合評定。
適用范圍:需要進行廠房可靠性檢測、廠房第三方竣工驗收的。
檢測內容:傾斜、沉降、裂縫、地基基礎、砌體結構構件、木結構構件、混凝土結構構件、鋼結構構件等,各參數(shù)的檢測一般為現(xiàn)場檢測。鋼結構構件檢測中,鋼材抗拉強度試驗法檢測鋼材試件抗拉強度,鋼材彎曲強度試驗方法檢測鋼材試件彎曲變形能力。
檢測過程:
1、調查廠房的使用歷史和結構體系。
2、采用文字、圖紙、照片或錄像等方法,記錄廠房主體結構和承重構件。
3、廠房結構材料力學性能的檢測項目,應根據(jù)結構承載力驗算的需要確定。
4、必要時應根據(jù)廠房結構特點,建立驗算模型,按房屋結構材料力學性能和使用荷載的實際狀況,根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范驗算廠房結構的安全儲備。
5、綜合判斷廠房結構現(xiàn)狀檢測,確定廠房安全程度。
廠房安全評定:
廠房評定單元的承重結構系統(tǒng)組合項目的評定等級分為A、B、C、D四級,可按下列規(guī)定進行:
一、將廠房評定單元的承重結構系統(tǒng)劃分為若干傳力樹。、
二、傳力樹中各種構件的評定等級,可分為基本構件和非基本構件兩類,并應根據(jù)其所處的工藝流程部位,按下列規(guī)定評定:
1、基本構件和非基本構件的評定等級,應在各自單個構件評定等級的基礎上按其所含的各個等級的百分比確定:
(1)基本構件:
A級含B級且不大于30%;不含C級、D級;
B級含C級且不大于30%;不含D級;
C級含C級且小于10%;
D級含D級且大于或等于10%。
(2)非基本構件:
A級含B級且小于50%;不含C級、D級;
B級含C級、D級之和小于50%,且含D級小于5%;
C級含D級且小于35%;
D級含D級且大于或等于35%。
2、當工藝流程的關鍵部位存在C級、D級構件時,可不按上述規(guī)定評定等級,根據(jù)其失效后果影響程度,該種構件可評為C級或D級。
三、傳力樹評級取樹中各基本構件等級中的低評定等級。當樹中非基本構件的低等級低于基本構件的低等級二級時,以基本構件的低等級降作為該傳力樹的評定等級;當出現(xiàn)低三級時,可按基本構件等級降二級確定。
四、廠房評定單元的承重結構系統(tǒng)的評級可按下列規(guī)定確定:
A級含B級傳力樹且不大于30%;不含C級、D級傳力樹;
B級含C級傳力樹且不大于15%;不含D級傳力樹;
C級含D級傳力樹且小于5%;
D級含D級傳力樹且大于或等于5%。
近幾年的發(fā)展來看,我國的建筑中鋼結構已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的磚混結構,而且鋼結構在實際運用中還有很多的優(yōu)點,抗震性、抗風性、耐久性、保溫性、隔音性、健康性、舒適性、快捷、環(huán)保、節(jié)能。這也與國家一直以來提倡綠色建筑和裝配式建筑的理念是一致的。
1、抗震性:低層別墅的屋面大都為坡屋面,因此屋面結構基本上采用的是由冷彎型鋼構件做成的三角型屋架體系,輕鋼構件在封完結構性板材及石膏板之后,形成了非常堅固的"板肋結構體系",這種結構體系有著更強的抗震及抵抗水平荷載的能力,適用于抗震烈度為8度以上的地區(qū)。
2、抗風性:型鋼結構建筑重量輕、強度高、整體剛性好、變形能力強。建筑物自重僅是磚混結構的五分之一,可抵抗每秒70米的颶風,使生命財產能得到有效的保護。
3、耐久性:輕鋼結構住宅結構全部采用冷彎薄壁鋼構件體系組成,鋼骨采用超級防腐高強冷軋鍍鋅板制造,有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響,增加了輕鋼構件的使用壽命。結構壽命可達100年。
4、保溫性:采用的保溫隔熱材料以聚氨酯保溫板為主,具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板,有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象,達到了更好的保溫效果。35mm左右厚的PU聚氨酯保溫板熱阻值可相當于1m厚的磚墻。
5、隔音性:隔音效果是評估住宅的一個重要指標,輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音達40分貝以上;由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的墻體,其隔音效果可高達60分貝。
6、健康性:干作業(yè)施工,減少廢棄物對環(huán)境造成的污染,房屋鋼結構材料可回收,其他配套材料也可大部分回收,符合當前環(huán)保意識;所有材料為綠色建材,滿足生態(tài)環(huán)境要求,有利于健康。
7、舒適性:輕鋼墻體采用節(jié)能體系,具有呼吸功能,可調節(jié)室內空氣干濕度;屋頂具有通風功能,可以使屋內部上空形成流動的空氣間,屋頂內部的通風及散熱需求。
8、快捷:全部干作業(yè)施工,不受環(huán)境季節(jié)影響。一棟300平方米左右的建筑,只需5個工人30個工作日可以完成從地基到裝修的全過程。
9、環(huán)保:材料可回收,真正做到綠色。
10、節(jié)能:全部采用節(jié)能聚氨酯保溫復合板墻體,保溫、隔熱、隔音效果好,可達到50%的節(jié)能標準。
1.外觀質量:包括房屋結構構件幾何尺寸、垂直度、平整度,總體外觀質量和局部(如施工縫處)外觀質量等。
2構件連接:包括預埋件、梁柱節(jié)點和主次梁連接點、填充墻及其抗震構造措施等的工作狀態(tài)。
3.構件受力: 包括剪力墻、框架梁、框架柱、托架、桁架、梁、板等構件的工作狀態(tài)。
4.構件變形:包括構件的位移、轉角,構件裂縫的形態(tài),分布、數(shù)量、長度、寬度和性質等。
廠房承重檢測鑒定內容
1. 查看整棟建筑物的軸線尺寸、層高、層數(shù)等信息情況等。
2. 查看鑒定區(qū)域的結構布置情況等。
3. 查看鑒定區(qū)域的設備布置及荷載情況等。
4. 采用鉆芯法局部抽檢柱、梁、板的混凝土強度。
5. 采用鋼筋探測儀檢測或開鑿檢測柱、梁、板的鋼筋配置情況和鋼筋保護層厚度。
6. 檢測建筑物鑒定區(qū)域的柱、梁、板等構件是否有裂縫,并分析裂縫產生的原因、裂縫是否已造成對結構的危害等。
7. 采用振動儀,檢測車間二樓涂裝電鍍部鍍爐車間目前在設備使用中的樓板及設備開動正常工作運轉條件下測得的峰值振幅、峰值速度、峰值加速度等,通過分析評估該區(qū)域震動的產生、影響程度及安全性能。
8. 根據(jù)實測震動參數(shù)情況,按現(xiàn)有設備荷載、使用情況和房屋結構體系,根據(jù)檢測結果、原設計圖紙及有關規(guī)范經(jīng)驗等,對2樓及天面設備區(qū)域的承重能力及震動影響情況進行綜合安全性能評估鑒定。
9. 對建筑物2樓及天面設備區(qū)域的承重安全性進行鑒定,遵循客觀、科學、公正的原則編寫鑒定報告,提出鑒定結論,對可能存在的質量影響問題提出加固補強建議(若有)。
隨著我國鋼鐵產業(yè)的不斷發(fā)展,鋼材產量和質量持續(xù)提高,價格逐步下降,鋼結構的造價也相應有較大幅度的降低,因此在現(xiàn)代工廠設計中得到越來越多的采用。然而,輕鋼結構建筑耐火等級較低,大空間、大跨度廠房對防火分區(qū)又提出新的要求,這些問題有的可以采取技術措施解決,有的還沒有的解決方案?,F(xiàn)就上述設計問題進行初步探討:
一、輕鋼結構工業(yè)廠房的耐火等級
輕鋼結構廠房的承重構件一般為鋼柱、網(wǎng)架,建筑外表面覆以彩色鋁鋅鋼板或鍍鋁鋅鋼板等。根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》,其柱、梁的耐火時間均為0.25~0.5小時,建筑物的耐火等級僅為四級(耐火等級較低)。 以中密度纖維板廠或家具廠單層輕鋼結構廠房為例,其生產類別為丙類,規(guī)范要求的低耐火等級為三級,這樣,輕鋼結構廠房就不夠資格作丙類廠房。
解決的方法,可在柱、梁表面覆以1.5厘米厚的LG防火隔熱涂料或2厘米厚的LY防火隔熱涂料保護層,其耐火時間可達1.5~2.3小時,這樣,建筑物的耐火等級可按三級考慮,滿足規(guī)范要求,但應注意,應要求輕鋼結構廠家在作結構計算時考慮防火涂層的重量。
二、輕鋼結構工業(yè)廠房的防火分區(qū)
現(xiàn)代工業(yè)要求的廠房常是大空間、大跨度、通透的。為有效的把火災控制在較小范圍內,《建筑設計防火規(guī)范》要求在建筑物內劃分防火分區(qū),并明文規(guī)定了各級防火分區(qū)的大允許面積?,F(xiàn)輕鋼廠房的占地面積通常較大,如中密度纖維板廠主車間的建筑面積一般都超過5000平方米,而規(guī)范允許的分區(qū)面積為3000平方米(生產類別為丙類,采取防火涂層保護后,耐火等級按三級考慮),因此應作防火分區(qū)的分隔。
防火分區(qū)在普通民用建筑中較易實現(xiàn),如在門、廳、樓梯等處采取一些技術措施,用防火墻、防火門、防火卷簾加水幕都可以較好的解決,若建筑內設有自動噴水滅火設備,每層大允許建筑面積還可增加一倍。但若試圖把這些技術措施平移到大面積的輕鋼結構廠房,就會遇到問題。
1.防火墻與防火分區(qū)
因成套設備生產線的工藝要求,不可能用防火墻把廠房一分兩半,這樣截斷了連貫的生產線設備,也不利于物料及半成品、成品的運輸。而且,從生產管理的角度,業(yè)主也不會接受這樣的方案。
2.防火卷簾與防火分區(qū)
民用建筑中通用的防火門與防火卷簾,在面對大跨度的輕鋼廠房時,也不很合適。如某刨花板車間,單跨達36米,如何定制這樣大跨度的防火卷簾呢,這樣的卷簾,因跨度太大,在收放時很難控制,容易卡在滑槽里,且造價又高,工程實踐中極少見。
3.自動噴水滅火與防火分區(qū)
能否在整個車間設自動噴水滅火裝置,使允許的防火分區(qū)面積增加一倍,從而滿足規(guī)范要求呢。這有兩個問題:
(1)單層輕鋼結構車間的高度大多遠超過8米,而根據(jù)<<自動噴滅火系統(tǒng)設計規(guī)范>>第4.3.2條,超過8米的大空間建筑物,安裝閉式噴頭的作用就不大了。
(2)有的丙類三級單層輕鋼車間面積達9000平方米,需分三個防火分區(qū),若全車間安裝自噴,則防火分區(qū)允許面積雖擴大一倍,但仍然不夠(安裝自噴后,防火分區(qū)的允許面積從3000平方米擴大到6000平方米,但仍小于9000平方米)。
4.立水幕與防火分區(qū)
用立的水幕作防火分隔,是我院經(jīng)常采用的方案,作一條防火水幕帶,區(qū)域寬5米,流量2升/秒米。這種分隔方式很靈活,不像防火墻要把車間截成兩半,也沒有大跨度防火卷簾的麻煩,理論上多大的跨度都行,一般正常生產時,就好像它不存在,一旦有火災需要防火分隔時,它可以立即實現(xiàn)有效分隔。但是,單水幕作防火分隔也有三大難題:
(1)需水量太大,水池造。仍以跨度36米計算,水幕供水量為2升/秒米,按消防歷時2小時考慮,則水幕貯水量應為518立方米,再加上室內外消火栓的貯水量,則消防水池的造價較高。
(2)水幕啟動時,大量的水突然噴泄而下,會對昂貴的生產設備造成較大的損失。如果車間內發(fā)生了局部較小的火災,幾支滅火器加一支水槍就能解決,此時冒然啟動水幕防火分隔,則也許水幕的大水造成的損失會比局部火災的損失更大。因此需嚴格掌握水幕的啟動時機。它只適于火勢燒了半個車間,并有蔓延之勢時啟動。為防止誤動作造成損失,我院設計的車間水幕,大多采用人工手動啟動,通常只依靠幾個閉式噴頭來啟動水幕的方式在這里不可靠。
(3)有效維護麻煩,沒有辦法試水,來檢驗水幕系統(tǒng)可靠性。理論上,如果車間建造安裝時,先安裝消防設施,再安裝生產設備,則有機會在水幕安裝完畢,但生產設備還末安裝時,讓水幕試水。但是,在工程實踐中,為早日投產,大多把生產設備當作重要,一到貨立即安裝,消防設施都排在了后面。那么,在水幕安裝完畢后,大家將知道它的實際噴水情況如何(除非發(fā)生大火災,才有機會一試),但如果平時無法試水維護,在關鍵時刻水幕工作不正常怎么辦。
試水的問題只好在技術上近似解決,在設計時,消防泵房水幕泵的出水管上可設試水管及試水閥門,利于平時檢驗水幕泵的工作狀態(tài)。但車間上方的水幕管與水幕噴頭是否阻塞,噴水是否均勻,就無法測試了。
5.另一種解決方案
對于防火分區(qū),還有另一種解決方案:根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》第1條,四級耐火等級廠房之間的防火間距為18米,依此類推,如在生產類別為丙類,耐火等級為三級的輕鋼結構單層廠房內部設一區(qū)域寬18米的防火隔離帶,在隔離帶里沒有可燃物,理論上,是否可看作有效的防火分隔呢? 實際設計中,可以控制隔離帶內沒有堆放生產原料、半成品等可燃物,但肯定有生產線的設備,而設備的橡膠傳送帶是可燃的,傳送帶上的原料或半成品也是可燃的,不過,傳送帶可以在有火災時停下來,可燃物不多,一支水槍可有效封鎖,那么,上述的這樣一個隔離帶究竟算不算防火分區(qū)的有效分隔呢。規(guī)范沒有明文規(guī)定算或不算,按慣例,此類情況需與當?shù)氐南缹徟块T協(xié)商研究,以求解決。
三、總結
綜上所述,因輕鋼結構工業(yè)廠房的耐火等級較低,相應的允許防火分區(qū)面積也較低,但現(xiàn)代工業(yè)廠房又不允許硬性分隔,而采用立水幕的方式雖可行,但不理想,我們仍需在設計中不斷探索,盡力找出更好的方案。新的建筑技術的應用,給我們的消防設計帶來新的挑戰(zhàn),設計人員需多方面考慮問題,在分析比較中尋找更合適的方案。