张家口市烟囱主体结构检测垂直度检测

# 烟囱主体结构检测 ## 一、检测的重要性 烟囱作为一种高耸结构，长期暴露在自然环境中，承受风荷载、温度变化、烟气侵蚀等多种不利因素的作用。对烟囱主体结构进行检测，可以及时发现结构的损伤、变形等安全隐患，确保烟囱的安全稳定运行，避免因烟囱倒塌等事故造成的人员伤亡和财产损失。 ## 二、检测依据 1. **设计规范**    - 《烟囱设计标准》（GB 50051 - 2021）：规定了烟囱的设计原则、结构选型、材料要求、荷载取值等内容，是烟囱主体结构检测的重要设计依据，用于判断烟囱结构是否符合设计要求。    - 《高耸结构设计标准》（GB 50135 - 2017）：适用于包括烟囱在内的高耸结构，提供了高耸结构在风荷载、地震荷载等作用下的设计方法和允许变形范围等内容，对评估烟囱主体结构的安全性具有重要意义。 2. **施工及验收规范**    - 《烟囱工程施工及验收规范》（GB 50078 - 2008）：明确了烟囱工程施工过程中的质量验收要求，包括基础施工、筒壁施工、内衬施工等环节的质量标准，用于检查烟囱的施工质量是否合格。 3. **检测鉴定标准**    - 《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB 50144 - 2019）：用于对烟囱的可靠性进行鉴定，包括安全性、适用性和耐久性等方面的评估，为烟囱的后续使用、维修加固或拆除提供参考依据。 ## 三、检测内容 ### （一）外观检查 1. **筒壁检查**    - **裂缝检查**：        - 采用望远镜或登高设备，仔细观察烟囱筒壁的外表面，检查是否有裂缝。重点关注筒壁底部、顶部、洞口周围以及筒壁受拉应力较大的区域（如迎风面、背风面的中部等）。对于发现的裂缝，使用裂缝宽度测量仪测量其宽度，并记录裂缝的位置、长度、走向等信息。        - 分析裂缝产生的原因，如温度变化、基础不均匀沉降、烟气腐蚀等。裂缝可能会削弱筒壁的整体性，降低结构的承载能力。    - **腐蚀与剥落检查**：        - 检查筒壁的外表面是否有腐蚀现象。腐蚀可能是由于烟气中的化学成分、酸雨或周围环境中的腐蚀性介质引起的。观察筒壁是否有锈迹、麻面等腐蚀痕迹，对于腐蚀严重的区域，要记录其位置和范围。        - 查看筒壁是否有混凝土或砌体剥落的情况。剥落可能是由于材料老化、冻融循环、施工质量问题等原因造成的。记录剥落的位置、面积和深度等信息。    - **变形检查（初步）**：        - 在外观检查过程中，从不同角度观察烟囱筒壁是否有明显的变形，如局部鼓胀、凹陷等。这些变形可能是由于内部压力变化、结构损伤或不均匀沉降等原因引起的。 2. **顶部结构检查**    - 检查烟囱顶部的烟囱帽是否完好，有无裂缝、损坏或移位。烟囱帽对于保护烟囱内部免受雨水、杂物等侵入以及减少风荷载对烟囱的影响具有重要作用。    - 查看烟囱顶部的烟道出口是否畅通，周围的砌体或混凝土结构是否有裂缝或损坏。确保烟道的正常使用，防止烟气泄漏对结构造成腐蚀。 3. **底部基础检查（如有条件）**    - 观察烟囱基础周围的地面是否有裂缝、下沉或隆起等现象。这些现象可能表明基础存在不均匀沉降问题，进而影响烟囱主体结构的稳定性。    - 检查基础表面是否有腐蚀、损坏或积水等情况。基础的损坏可能导致烟囱整体倾斜或沉降，降低结构的安全性。 ### （二）尺寸测量 1. **筒壁厚度测量**    - 对于混凝土烟囱，可以采用超声测厚仪进行筒壁厚度测量。在筒壁的不同高度和圆周方向选取多个测量点，一般在底部、中部和顶部等关键位置以及裂缝、腐蚀等可疑区域应重点测量。将测量结果与设计图纸进行对比，检查筒壁厚度是否符合设计要求。    - 对于砌体烟囱，可以通过钻孔或拆除局部砌体等方法（在不影响结构安全的前提下），直接测量砌体的厚度。同时，检查砌体的灰缝厚度是否均匀，灰缝质量是否符合要求。 2. **烟囱直径和周长测量**    - 在烟囱的不同高度位置，使用钢尺或激光测距仪等工具测量烟囱的外径和周长。测量点应均匀分布在圆周方向，一般每隔一定角度（如30°或45°）选取一个测量点。将测量结果与设计尺寸进行对比，检查烟囱的外形尺寸是否发生变化。    - 烟囱直径和周长的变化可能反映出筒壁的变形情况，如膨胀、收缩或局部变形等。 ### （三）材料性能检测 1. **混凝土材料性能检测（针对混凝土烟囱）**    - **混凝土强度检测**：        - **回弹法**：利用回弹仪在混凝土筒壁表面测试回弹值，结合混凝土的碳化深度，通过相应的强度换算曲线来估算混凝土强度。这种方法操作简便，但结果受混凝土表面质量和碳化程度的影响。        - **钻芯法**：在混凝土筒壁上钻取芯样，将芯样加工成标准试件后，在压力试验机上进行抗压强度试验。该方法结果准确，但对构件有一定损伤。    - **钢筋检测（如有）**：        - 使用钢筋扫描仪检测混凝土中钢筋的位置、间距和直径，确保钢筋配置符合设计要求。        - 采用半电池电位法检测钢筋的锈蚀情况。钢筋锈蚀会降低其力学性能，从而影响结构的承载能力。 2. **砌体材料性能检测（针对砌体烟囱）**    - **砌体强度检测**：        - **原位轴压法**：在墙体原位，通过专用设备对砌体施加轴向压力，测试砌体的抗压强度。这种方法能够直接反映砌体在实际结构中的强度情况。        - **扁顶法**：用于检测砌体的受压弹性模量和抗压强度，通过在墙体灰缝中安装扁顶千斤顶，施加压力并测量变形来获取相关参数。    - **砂浆强度检测**：        - **推出法**：利用推出仪从墙体上推出砖块，通过测量推出力来计算砂浆的抗压强度。这种方法简单易行，但对墙体有一定损伤。        - **回弹法（砂浆）**：类似于混凝土回弹法，通过回弹仪在砂浆表面测试回弹值，结合相关曲线估算砂浆强度。 ### （四）变形检测 1. **倾斜检测**    - **全站仪测量法**：        - 在烟囱周围设置多个观测点，使用全站仪测量烟囱顶部和底部中心位置（或预先设定的特征点）的三维坐标。通过比较顶部和底部中心位置的水平位移，计算烟囱的倾斜度。        - 观测点的位置应选择在稳定的地面上，且距离烟囱有一定的安全距离，避免受到烟囱沉降或其他因素的影响。    - **水准仪测量法（适用于高度较低的烟囱）**：        - 在烟囱周围选定至少两个水准点，使用水准仪和水准尺对水准点进行高程测量，确保水准点的高程准确已知。        - 在烟囱底部边缘选择若干个测点，使用水准仪和水准尺测量各测点相对于水准点的高差，记录测量数据。        - 在烟囱顶部边缘对应的位置选择测点，同样使用水准仪和水准尺测量这些测点相对于水准点的高差，记录数据。        - 通过比较烟囱底部和顶部测点的高差，结合测点之间的水平距离，计算出烟囱的倾斜率。 2. **沉降检测（如有条件）**    - 在烟囱基础周围设置沉降观测点，使用水准仪定期测量观测点的高程变化。沉降观测点的布置应符合相关规范要求，一般在基础的四个角和中心位置等应设置观测点。    - 比较不同时期的测量数据，分析烟囱基础是否存在不均匀沉降现象。不均匀沉降可能导致烟囱筒壁产生附加应力，进而引起裂缝、倾斜等问题。 ### （五）内部结构检查（如有条件） 1. **内衬检查（对于有内衬的烟囱）**    - 采用内窥设备（如工业内窥镜）或人工进入烟囱内部（在确保安全的前提下），检查内衬的完整性。查看内衬是否有裂缝、脱落、腐蚀等情况。内衬的损坏可能导致烟气直接接触筒壁，加速筒壁的腐蚀。    - 检查内衬与筒壁之间的连接是否牢固，有无松动、空隙等情况。良好的连接可以保证内衬有效地发挥隔热、防腐等功能。 2. **隔热层检查（如有）**    - 检查隔热层的厚度是否符合设计要求，有无变薄、损坏或局部缺失等情况。隔热层的损坏可能影响烟囱的隔热性能，导致筒壁温度过高，影响结构的安全性和耐久性。    - 查看隔热材料的性能是否退化，如是否有受潮、老化等现象。受潮的隔热材料可能失去隔热效果，老化的隔热材料可能会出现粉化、脱落等问题。 ## 四、检测流程 ### （一）检测准备 1. **收集资料**    - **设计图纸和文件**：收集烟囱的原始设计图纸，包括结构设计图、基础设计图、内衬设计图等。从图纸中获取烟囱的高度、直径、壁厚、材料、内衬和隔热层的设计参数等信息，以及设计要求的各项性能指标和允许偏差范围。    - **施工记录**：查阅烟囱的施工记录，如混凝土浇筑记录、砌体施工记录、隐蔽工程验收记录等。这些记录可以帮助了解烟囱的施工质量情况，如筒壁的浇筑质量、材料的使用情况、钢筋或砌体的配置情况等。    - **使用和维护记录**：获取烟囱的使用年限、用途变更情况、维修保养记录（如筒壁修复记录、内衬更换记录等）以及是否经历过自然灾害（如地震、大风、暴雨）或意外事故等信息。这些记录有助于确定烟囱的薄弱环节和重点检测部位。 2. **确定检测范围和重点区域**    - **检测范围**：涵盖烟囱的整个主体结构，包括筒壁、顶部结构、底部基础、内衬（如果有）和隔热层（如果有）等。    - **重点区域**：        - **筒壁底部和顶部**：底部是承受烟囱全部荷载的关键部位，顶部则受到较大的风荷载和其他环境因素的影响，容易出现损坏和变形。        - **烟道出口附近**：由于温度变化、烟气腐蚀等因素，烟道出口周围的结构容易出现裂缝和损坏，影响烟囱的正常使用。        - **基础周边和与筒壁连接部位**：基础的不均匀沉降会影响烟囱的稳定性，基础与筒壁的连接部位是力的传递关键节点，需要重点检查。        - **内衬和隔热层的薄弱环节**：如内衬的拼接处、隔热层的边缘等部位，容易出现损坏和性能退化的情况。 3. **准备检测设备和工具**    - **外观检查工具**：        - **望远镜、登高设备（如脚手架、吊篮等）**：用于观察烟囱筒壁的高处部分，检查裂缝、腐蚀等情况。        - **裂缝宽度测量仪**：jingque测量裂缝宽度。        - **数码相机或摄像机**：记录烟囱的外观情况，包括裂缝、剥落、变形等现象，方便后续分析和存档。    - **尺寸测量工具**：        - **超声测厚仪（用于混凝土烟囱筒壁厚度测量）**、**钢尺、激光测距仪**：用于测量烟囱的筒壁厚度、直径和周长等尺寸。        - **卡尺（用于砌体烟囱砌体厚度测量）**：在砌体烟囱测量砌体厚度时使用。    - **材料性能检测设备**：        - **回弹仪（用于混凝土或砂浆强度检测）**、**钻芯机（用于混凝土强度检测）**、**钢筋扫描仪（用于混凝土烟囱钢筋检测）**：用于混凝土材料性能检测。        - **原位轴压仪、扁顶千斤顶（用于砌体强度检测）**、**推出仪（用于砌体砂浆强度检测）**：用于砌体材料性能检测。    - **变形检测设备**：        - **全站仪、水准仪、水准尺、棱镜（用于全站仪测量）**：用于烟囱的倾斜和沉降检测。    - **内部结构检查设备（如有条件）**：        - **工业内窥镜**：用于检查烟囱内衬和隔热层的内部情况。 ### （二）现场检测 1. **外观检查**    - 按照从下到上的顺序，利用望远镜、登高设备等对烟囱筒壁进行详细检查。使用裂缝宽度测量仪测量发现的裂缝宽度，记录裂缝的位置、长度、宽度和走向等信息。观察筒壁是否有腐蚀、剥落等情况，记录其范围和程度。    - 检查烟囱顶部的烟囱帽和烟道出口的状态。查看烟囱帽是否有损坏、移位，烟道出口是否畅通，周围结构是否有裂缝或损坏。同时，检查烟囱底部基础周围的地面是否有裂缝、下沉或隆起等现象，基础表面是否有腐蚀、损坏或积水等情况。 2. **尺寸测量**    - **筒壁厚度测量**：        - 对于混凝土烟囱，使用超声测厚仪在筒壁的不同高度和圆周方向选取多个测量点进行厚度测量。对于砌体烟囱，在不影响结构安全的前提下，通过钻孔或拆除局部砌体等方法测量砌体厚度，并检查灰缝厚度。将测量结果与设计图纸进行对比。    - **烟囱直径和周长测量**：在烟囱的不同高度位置，使用钢尺或激光测距仪等工具，在圆周方向均匀选取测量点，测量烟囱的外径和周长。将测量结果与设计尺寸进行对比。 3. **材料性能检测**    - **混凝土材料性能检测（针对混凝土烟囱）**：        - **混凝土强度检测**：            - 如果采用回弹法，按照回弹仪的操作规范，在混凝土筒壁的不同侧面、不同位置进行测试，每个构件的测区数量和测点分布应符合规范要求。根据回弹值，结合混凝土的碳化深度，通过相应的强度换算曲线估算混凝土强度。            - 如果采用钻芯法，使用钻芯机在混凝土筒壁上钻取芯样，将芯样加工成标准试件后，在压力试验机上进行抗压强度试验。        - **钢筋检测（如有）**：使用钢筋扫描仪在混凝土筒壁表面检测钢筋的位置、间距和直径。采用半电池电位法检测钢筋的锈蚀情况。    - **砌体材料性能检测（针对砌体烟囱）**：        - **砌体强度检测**：            - 如果采用原位轴压法，按照原位轴压仪的操作规范，在砌体墙体上选择合适的测试点，进行原位轴压试验，获取砌体的抗压强度。            - 如果采用扁顶法，在墙体灰缝中安装扁顶千斤顶，按照扁顶法的操作步骤，施加压力并测量变形，计算砌体的受压弹性模量和抗压强度。        - **砂浆强度检测**：            - 如果采用推出法，利用推出仪从墙体上推出砖块，通过测量推出力来计算砂浆的抗压强度。            - 如果采用回弹法（砂浆），在砂浆表面进行回弹测试，结合相关曲线估算砂浆强度。 4. **变形检测**    - **倾斜检测**：        - **全站仪测量法**：在烟囱周围设置观测点，将全站仪架设在观测点上，进行对中、整平操作，设置好仪器参数。测量烟囱顶部和底部中心位置（或预先设定的特征点）的三维坐标，通过比较顶部和底部中心位置的水平位移，计算烟囱的倾斜度。        - **水准仪测量法（适用于高度较低的烟囱）**：在烟囱周围选定水准点，使用水准仪和水准尺测量水准点高程。在烟囱底部和顶部边缘选取测点，测量各测点相对于水准点的高差，通过比较高差和测点水平距离，计算烟囱的倾斜率。    - **沉降检测（如有条件）**：在烟囱基础周围设置沉降观测点，使用水准仪定期测量观测点的高程变化，比较不同时期的数据，分析基础是否存在不均匀沉降现象。 5. **内部结构检查（如有条件）**    - 采用内窥设备（如工业内窥镜）或人工进入烟囱内部（在确保安全的前提下），检查内衬的完整性，查看是否有裂缝、脱落、腐蚀等情况，检查内衬与筒壁之间的连接是否牢固。检查隔热层的厚度是否符合设计要求，有无变薄、损坏或局部缺失等情况，查看隔热材料的性能是否退化。 在检测完成后，对所有检测数据进行整理和分析，将检测结果与设计要求、规范标准进行对比，评估烟囱主体结构的安全性、适用性和耐久性。根据评估结果，撰写详细的检测报告，包括检测方法、检测数据、评价结论和建议措施等内容。