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湖北華電高空工程有限公司一直保持高速的發(fā)展勢頭，已為國內(nèi)眾多客戶提供了 煙囪維修加固防腐解決方案，并獲得了客戶高度認(rèn)可，成為 煙囪維修加固防腐行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。
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一、磚煙囪概況 沈陽市某小區(qū)供熱鍋爐房60米高磚煙囪,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)計時未考慮抗震措施,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)向配筋為Φ6@300。1998年底發(fā)現(xiàn)煙囪上部出現(xiàn)一條長約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)場檢測,發(fā)現(xiàn)斜裂縫基本上是沿著灰縫出現(xiàn)。根據(jù)調(diào)查,沈陽地區(qū)在20世紀(jì)未發(fā)生過地
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)場以經(jīng)緯儀測量,測得煙囪基本上沒有傾斜,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)計時又未考慮抗震措施,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)場評估,該磚煙囪可靠性綜合評級[1]為3下級,建議在對縫進(jìn)行加固處理的同時,也對其進(jìn)行整體抗震加固,隱患并相應(yīng)延長使用壽命。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)過多年沉降固結(jié),地基承載力顯著提高,因此
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?對磚煙囪采用整體配筋噴射混凝土進(jìn)行抗震加固。
5?對煙囪頂部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,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。
煙囪裂縫原因分析及煙囪加固煙囪修補(bǔ)措施有哪些？
1 煙囪筒身裂縫原因概述
煙囪結(jié)構(gòu)裂縫的成因復(fù)雜而繁多，甚至多種因素相互影響，每一條裂縫均有其產(chǎn)生的一種或幾種原因。在煙囪筒身上所看到的損傷都是由于構(gòu)造上的或與荷載條件有關(guān)的種種原因而造成的。導(dǎo)致煙囪裂縫產(chǎn)生的原因，大致可分為以下幾類：
1.1 煙囪作用的常規(guī)靜、動荷載過大或次應(yīng)力的產(chǎn)生
在設(shè)計計算階段，計算模型不合理；設(shè)計斷面不足；結(jié)構(gòu)計算時部分荷載漏算；構(gòu)造處理不當(dāng)，鋼筋布置錯誤；設(shè)計圖紙交代不清等。在煙囪施工階段，煙囪筒身不加限制地堆放煙囪施工機(jī)具、材料；不了解預(yù)制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力特點，隨意翻身、起吊、運輸、安裝；不按設(shè)計圖紙煙囪施工，擅自更改結(jié)構(gòu)煙囪施工順序，改變結(jié)構(gòu)受力模式；不對結(jié)構(gòu)做機(jī)器振動下的疲勞強(qiáng)度驗算等。
以上幾種情況都會使煙囪在荷載的作用下發(fā)生應(yīng)力集中而出現(xiàn)微裂縫。這種由常規(guī)靜、動荷載或次生應(yīng)力所產(chǎn)生的裂縫稱為荷載裂縫。荷載裂縫特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點，其分布規(guī)律是沿主拉應(yīng)力方向開展，其走向與主拉應(yīng)力方向垂直。這類裂縫多出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)。
煙囪裂縫產(chǎn)生的原因 水泥水化是一個放熱的化學(xué)反應(yīng)過程，其間產(chǎn)生一定的水化熱。每克水泥放出502J的熱量，如果以水泥用量300～550kg/m3來計算，每1m3混凝土將放出15500～27500KJ的熱量，且大部分水泥水化熱在3d內(nèi)釋放出來。混凝土是熱的不良導(dǎo)體，特別是大體積混凝土，產(chǎn)生的大量水化熱不容易散發(fā)，內(nèi)部溫度不斷上升，而混凝土表面散熱快，使混凝土內(nèi)外截面產(chǎn)生溫度梯度，特別是晝夜溫差大時，內(nèi)外溫度差別更大，內(nèi)部混凝土熱脹變形產(chǎn)生壓力，外部混凝土冷縮變形產(chǎn)生拉力，由于此時混凝土拉抗強(qiáng)度較低，當(dāng)混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度時，混凝土便產(chǎn)生裂縫。這種裂縫的特點是裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3～5d，初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì)，隨著時間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大，甚至達(dá)到貫穿的情況。1.2 煙囪溫度變化頻繁或溫差過大
煙囪具有熱脹冷縮的性能，當(dāng)外部環(huán)境或結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度發(fā)生變化，煙囪將發(fā)生變形，若變形遭到約束，則在結(jié)構(gòu)內(nèi)將產(chǎn)生應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過煙囪抗拉強(qiáng)度時即產(chǎn)生溫度裂縫，從而導(dǎo)致煙囪外壁裂縫鋼筋露出等。
1.3煙囪混凝土的干縮
在煙囪混凝土中，水以結(jié)合水、層間水、物理吸附水和毛細(xì)水等狀態(tài)存在。當(dāng)這些水在煙囪硬化過程中失去時，水泥漿體就會收縮，當(dāng)收縮受到限制產(chǎn)生收縮應(yīng)力時，就會產(chǎn)生裂縫。煙囪收縮裂縫的特點是大部分屬表面裂縫，裂縫寬度較細(xì)，且縱橫交錯，成龜裂狀，形狀沒有任何規(guī)律。煙囪施工中，由于煙囪的干縮所引起的干縮裂縫是常見的。
1.4煙囪施工質(zhì)量不良
在煙囪施工過程中，假如煙囪配不良或煙囪施工工藝不合理、煙囪施工質(zhì)量低劣，造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度不足，容易產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進(jìn)的和貫穿的各種裂縫。
2 煙囪裂縫診斷分析
該例煙囪裂縫主要原因是煙囪施工質(zhì)量在結(jié)合溫差變化、煙囪干縮所引起的煙囪外壁裂縫鋼筋露出等。
該煙囪，煙囪施工質(zhì)量、煙囪的溫度在結(jié)合其他細(xì)微因素。現(xiàn)橫向微裂縫；當(dāng)應(yīng)力反復(fù)作用時，裂縫逐步擴(kuò)展，終在不斷破壞，煙囪出現(xiàn)裂縫。在這種情況下，裂縫會迅速擴(kuò)展，危害性較大，必須及時采取有效的修補(bǔ)措施，控制裂縫的發(fā)展，增強(qiáng)煙囪的整體性，保證煙囪的正常使用。
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