绵阳砖混烟囱主体结构检测鉴定中心

一、检测的重要性

1. 安全保障

• 砖混烟囱一般较高，在工业生产或建筑设施中起着排烟等功能。烟囱主体结构如果出现损坏，如裂缝、倾斜等情况，可能会发生倒塌，对周边的建筑物、人员和设备造成严重的安全威胁。

2. 正常使用维护

• 定期对砖混烟囱主体结构进行检测，可以及时发现结构的老化、损坏等问题，采取相应的维修措施，保证烟囱的正常使用功能，延长其使用寿命。

二、检测依据

1. 设计规范

• 《烟囱设计规范》（GB 50051 - 2013）：这是烟囱设计的主要依据，其中包含了砖混烟囱在结构设计、材料选用、构造要求等方面的内容，可作为检测烟囱主体结构是否符合设计要求的参考。

2. 建筑结构检测标准

• 《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344 - 2019）：规定了建筑结构检测的基本程序、方法和技术要求，为砖混烟囱主体结构的检测提供了通用的技术准则。

三、检测内容

（一）外观检查

1. 整体外观

• 从烟囱底部、周围以及远处观察烟囱的整体形态，查看是否有明显的倾斜、扭曲。可以使用全站仪或经纬仪初步测量烟囱的垂直度，判断其整体稳定性。

2. 烟囱筒壁检查

• 裂缝检查：仔细检查烟囱筒壁内外表面是否有裂缝。裂缝的宽度、长度、深度以及分布位置都是重要的检测内容。对于裂缝宽度，可以使用裂缝宽度测试仪进行测量，裂缝宽度超过一定限值（如 0.3mm）可能会影响烟囱的结构安全。

• 剥落与损伤检查：查看筒壁是否有砖块剥落、砂浆脱落等情况。检查剥落的面积、深度以及损坏的程度，这些情况可能是由于长期风化、腐蚀或者局部受力过大导致的。

• 渗漏检查：检查烟囱是否有渗漏现象，尤其是在烟囱顶部和接缝处。渗漏可能会导致烟囱内部结构受潮，影响其强度和耐久性。

（二）尺寸测量

1. 筒壁厚度测量

• 可以采用超声测厚仪或者钻孔测量的方法来检测烟囱筒壁的厚度。在不同高度和方位选取多个测量点，确保测量数据能够反映筒壁厚度的整体情况。测量结果应与设计要求进行对比，判断筒壁厚度是否符合标准。

2. 烟囱内径和外径测量

• 在烟囱底部、中部和顶部等位置测量其内径和外径。使用钢尺或者全站仪进行测量，检查烟囱的尺寸是否符合设计尺寸，同时观察烟囱在高度方向上是否有局部鼓胀或者收缩现象。

（三）材料性能检测

1. 砖材检测

• 强度检测：从烟囱上选取有代表性的砖块样本，带回实验室进行抗压强度试验。按照标准试验方法，将砖样放置在压力试验机上进行加压，直到砖样破坏，记录其抗压强度。检测结果应符合设计要求的砖材强度等级。

• 材质检查：通过观察砖的外观、颜色、质地等，结合化学成分分析（如有需要），检查砖材是否存在质量问题，如烧结不良、含有有害物质等情况。

2. 砂浆检测

• 强度检测：采用回弹法或者钻芯法检测砂浆强度。回弹法是通过回弹仪在砂浆表面测试回弹值来估算强度；钻芯法是在烟囱筒壁上钻取含有砂浆的芯样，在实验室进行抗压强度试验，该方法结果更准确。

• 粘结性能检查：检查砖与砂浆之间的粘结情况，通过观察和敲击等方法，查看是否存在空鼓、脱落等现象，以判断砂浆的粘结性能是否良好。

（四）变形检测

1. 沉降测量

• 在烟囱基础周围设置水准点，使用水准仪定期测量烟囱基础的沉降情况。记录不同时期的高程数据，计算沉降量和沉降速率。如果沉降速率超过一定范围（如连续两个月沉降超过 5mm / 月），可能表明基础存在问题。

2. 倾斜检测

• 利用全站仪或者经纬仪在烟囱两个相互垂直的方向上进行倾斜测量。在烟囱顶部和底部设置观测点，测量其相对位移，计算烟囱的倾斜度。烟囱的倾斜度一般不应超过高度的 1/100 - 1/200（根据烟囱的具体情况和使用要求）。

3. 局部变形检测

• 对于烟囱筒壁上怀疑有变形的部位，如裂缝附近或者局部损坏区域，可以使用应变片和应变仪进行局部变形测量。将应变片粘贴在筒壁表面，通过应变仪测量在荷载或者其他因素作用下的应变情况，从而判断局部变形程度。

（五）承载能力评估

1. 荷载计算

• 恒荷载：计算烟囱自身的重量，包括筒壁、内衬（如果有）等部分的重量。根据砖材和砂浆的密度以及烟囱的尺寸来计算恒荷载。例如，普通粘土砖密度约为 1600 - 1800kg/m³，根据烟囱体积可以计算出砖材部分的重量。

• 活荷载：考虑烟囱在正常使用过程中可能承受的活荷载，如检修人员和设备的重量。一般按照实际可能的检修情况，计算集中荷载或者分布荷载。

• 风荷载：按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009 - 2012）的规定计算风荷载。需要考虑烟囱的高度、体型系数（与烟囱的形状有关）、基本风压等因素。对于较高的烟囱，风荷载可能是一个重要的控制因素。

• 地震荷载（如有需要）：如果烟囱位于地震设防区，需要按照《建筑抗震设计规范》（GB 50011 - 2010）（2016 年版）计算地震作用。根据烟囱的结构形式、高度、场地类别等因素确定地震影响系数，进而计算地震作用。

2. 结构模型建立与分析

• 根据烟囱的实际结构形式和尺寸，利用结构力学软件（如 SAP2000、ANSYS 等）或者手算方法建立力学计算模型。在模型中输入材料特性（如砖材和砂浆的弹性模量、强度等）、几何尺寸、边界条件（如基础的约束情况）等参数。

• 将计算得到的各种荷载施加到力学模型上，进行内力分析，得到烟囱筒壁在不同荷载组合下的内力（弯矩、剪力、轴力）结果。

• 根据砖混结构的设计理论和相关标准，结合烟囱筒壁的截面尺寸、材料强度等因素，计算烟囱的承载能力。将计算内力与承载能力进行对比，如果计算内力小于承载能力，且变形量在允许范围内，则烟囱在该荷载组合下是安全的；反之，则需要采取加固措施或者对烟囱进行其他处理。

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，包括平面图、剖面图、节点详图等。了解烟囱的结构形式、尺寸（如高度、内径、外径、筒壁厚度等）、材料强度等级（砖材和砂浆的强度等级）、内衬构造（如果有）等信息。

• 施工记录：查阅施工过程中的质量控制文件，如砖材质量检验报告、砂浆配合比报告、隐蔽工程验收记录（如基础施工记录）等。这些文件可以帮助了解烟囱实际施工质量与设计要求的符合程度。

• 使用和维护记录：掌握烟囱的使用年限、经历的维修改造情况（维修时间、部位、原因和维修方式）以及是否遭受过自然灾害（如地震、强风、暴雨）或者意外事故（如雷击）等信息。这些记录有助于分析烟囱可能存在的安全隐患。

2. 确定检测范围和重点区域

• 基础与筒壁连接部位：这是传递烟囱上部结构荷载的关键部位，容易出现裂缝、不均匀沉降等问题。检查基础混凝土（如果有）是否有裂缝、烟囱底部筒壁是否有损坏。

• 烟囱顶部结构：烟囱顶部直接承受风荷载和温度变化等因素的影响，检查顶部的筒壁是否有裂缝、损坏，烟囱帽（如果有）是否稳固。

• 筒壁裂缝和损坏部位：对于已经发现的裂缝和损坏区域，作为重点检测对象，详细检查其发展情况、深度、对结构的影响等。

• 检测范围：涵盖烟囱的基础、筒壁、内衬（如果有）以及顶部结构等全部主体结构部分。

• 重点区域：

3. 准备检测设备和工具

• 外观检查工具：望远镜用于远距离观察烟囱的整体外观；裂缝宽度测试仪用于测量裂缝宽度；小锤用于敲击筒壁，检查砖与砂浆的粘结情况和是否有空鼓现象。

• 尺寸测量工具：超声测厚仪用于测量筒壁厚度；钢尺用于测量烟囱的内径、外径等尺寸；全站仪或者经纬仪用于测量烟囱的整体尺寸和变形情况。

• 材料性能检测设备：压力试验机用于检测砖材的抗压强度；回弹仪用于检测砂浆回弹值；钻芯机用于钻取砂浆芯样（如果采用钻芯法检测砂浆强度）。

• 变形测量设备：水准仪用于测量烟囱基础的沉降；应变片和应变仪用于局部变形测量；全站仪或者经纬仪用于倾斜测量。

（二）现场检测

1. 外观检查

• 裂缝检查：从烟囱底部开始，沿着筒壁内外表面逐步检查裂缝。使用裂缝宽度测试仪测量裂缝宽度，记录裂缝的位置、长度、深度和宽度等信息。对于较宽或者较深的裂缝，需要特别关注其发展趋势。

• 剥落与损伤检查：查看筒壁是否有砖块剥落、砂浆脱落等情况。用小锤轻敲筒壁，检查砖与砂浆的粘结情况，听声音判断是否有空鼓现象。记录剥落和损伤的面积、位置和程度。

• 渗漏检查：在烟囱顶部和可能出现渗漏的部位（如接缝处）进行检查，查看是否有水渍、渗漏痕迹等情况。如果发现渗漏，需要进一步检查其原因，如防水层损坏或者筒壁裂缝导致。

• 整体外观检查：在烟囱周围不同位置和距离观察烟囱的整体形态，判断是否有倾斜、扭曲等情况。使用全站仪或者经纬仪在烟囱底部和顶部设置观测点，初步测量烟囱的垂直度。

• 筒壁检查：

2. 尺寸测量

• 筒壁厚度测量：使用超声测厚仪在烟囱筒壁的不同高度和方位选取多个测量点进行厚度测量。对于超声测厚仪无法准确测量的部位（如存在钢筋等干扰因素），可以采用钻孔测量的方法。将测量结果与设计要求进行对比，分析筒壁厚度是否符合标准。

• 烟囱内径和外径测量：在烟囱底部、中部和顶部等位置，使用钢尺或者全站仪测量其内径和外径。在测量过程中，注意检查烟囱在高度方向上是否有局部鼓胀或者收缩现象，记录尺寸变化情况。

3. 材料性能检测

• 强度检测：如果采用回弹法检测砂浆强度，按照回弹仪的操作规范，在烟囱筒壁的不同位置进行回弹测试，记录回弹值，结合相应的强度换算曲线估算砂浆强度。如果采用钻芯法，使用钻芯机在筒壁上钻取含有砂浆的芯样，将芯样加工成标准试件后在实验室进行抗压强度试验。

• 粘结性能检查：通过观察和小锤敲击等方法，检查砖与砂浆之间的粘结情况。查看是否有砖与砂浆分离、空鼓等现象，判断砂浆的粘结性能是否良好。

• 强度检测：从烟囱上选取有代表性的砖块样本，带回实验室进行抗压强度试验。在采样过程中，注意避免损坏砖样，确保样本的完整性。将砖样按照标准试验方法放置在压力试验机上进行加压，记录破坏荷载，计算抗压强度。

• 材质检查：观察砖的外观，检查其颜色是否均匀、质地是否密实。对于怀疑有质量问题的砖材，可以进行化学成分分析，检查是否含有有害物质或者不符合设计要求的成分。

• 砖材检测：

• 砂浆检测：

4. 变形测量

• 沉降测量：在烟囱基础周围设置水准点，使用水准仪定期（如每月一次）测量烟囱基础的沉降情况。在测量过程中，确保水准点的稳定性，记录每次测量的高程数据，计算沉降量和沉降速率。

• 倾斜检测：利用全站仪或者经纬仪在烟囱两个相互垂直的方向上进行倾斜测量。在烟囱顶部和底部设置观测点，测量其相对位移，计算烟囱的倾斜度。对于倾斜度超过允许范围的情况，需要进一步分析原因并采取措施。

• 局部变形检测：对于怀疑有局部变形的部位，如裂缝附近或者局部损坏区域，将应变片粘贴在筒壁表面，连接应变仪进行局部变形测量。在不同荷载条件下（如在风荷载作用下）测量应变情况，分析局部变形程度。

5. 承载能力评估

• 恒荷载：根据烟囱的尺寸和材料密度计算其自身重量。将烟囱分为不同的部分（如筒壁、内衬等），分别计算各部分的重量，然后求和得到恒荷载。

• 活荷载：考虑检修人员和设备的重量，根据实际可能的检修情况，计算活荷载。例如，假设检修人员和设备的总重量为一定值，按照集中荷载或者分布荷载的形式施加到烟囱的相应位置。

• 风荷载：按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009 - 2012）的规定，根据烟囱的高度、体型系数、基本风压等因素计算风荷载。对于形状不规则的烟囱，可能需要通过风洞试验或者数值模拟来确定更准确的体型系数。

• 地震荷载（如有需要）：如果烟囱位于地震设防区，按照《建筑抗震设计规范》（GB 50011 - 2010）（2016 年版）的规定，根据烟囱的结构形式、高度、场地类别等因素计算地震作用。

• 荷载计算：

• 结构模型建立与分析：根据烟囱的实际结构形式和尺寸，利用结构力学软件或者手算方法建立力学计算模型。在模型中输入材料特性、几何尺寸、边界条件等参数。将计算得到的各种荷载施加到力学模型上，进行内力分析，得到烟囱筒壁在不同荷载组合下的内力结果。根据砖混结构的设计理论和相关标准，结合烟囱筒壁的截面尺寸、材料强度等因素，计算烟囱的承载能力。将计算内力与承载能力进行对比，评估烟囱的承载能力是否满足要求。

（三）实验室分析（如有需要）

1. 样本测试：

• 砖材测试：将在现场采集的砖材样本进行抗压强度试验。在压力试验机上按照标准试验方法进行操作，记录砖材破坏时的荷载，计算抗压强度，与设计要求的砖材强度等级进行对比。

• 砂浆测试：如果采用钻芯法检测砂浆强度，将钻取的砂浆芯样加工成标准试件，在实验室的压力试验机上进行抗压强度试验。对于回弹法检测的砂浆强度，结合现场回弹值和相应的强度换算曲线进行综合分析。

2. 数据分析与反馈：

• 将实验室测试得到的数据与现场检测数据相结合。例如，将实测的砖材和砂浆强度代入烟囱承载能力计算模型中，重新评估烟囱的承载能力。根据实验室分析结果，对现场检测结论进行修正和完善，确保检测结果的准确性和可靠性。

（四）检测结果评估与建议

1. 数据整理与分析：

• 对现场检测和实验室分析得到的所有数据进行整理和分类，包括外观检查记录、尺寸测量数据、材料性能检测结果、变形测量数据、荷载计算数据和承载能力分析结果等。对数据进行统计分析，剔除异常数据，分析数据的变化趋势，如裂缝的发展趋势、沉降速率的变化等。

2. 结构安全评估：

• 根据整理后的数据分析烟囱主体结构的安全状况。从结构稳定性、构件强度、变形程度等多个方面进行综合评估。如果烟囱的各项指标都满足设计要求和安全标准，判定烟囱主体结构为安全状态；如果存在部分指标超出允许范围，但通过简单的维修或加固措施可以恢复到安全状态，判定为可修复状态；如果存在严重的安全隐患，如结构严重变形、关键构件强度不足等，判定为危险状态。

3. 建议措施：

• 安全状态：对于安全状态的烟囱，建议定期进行维护和检查，一般每年至少进行一次外观检查，每 3 - 5 年进行一次全面检测。维护内容包括清理烟囱表面、修补裂缝、检查内衬（如果有）等。

• 可修复状态：针对可修复状态的烟囱，提出具体的维修和加固方案。维修方案包括修复损坏的筒壁（如修补裂缝、更换剥落的砖块和砂浆）、处理渗漏问题等。加固方案可以是增加筒壁厚度、设置加固箍等措施，以提高烟囱的安全性。

• 危险状态：对于危险状态的烟囱，建议立即停止使用，并尽快制定拆除或大规模加固改造方案。在拆除或改造过程中，要确保施工安全，避免发生安全事故。

（五）检测报告编制与审核

1. 报告编制：

• 按照规定的格式和内容要求编制砖混烟囱主体结构检测报告。报告应包括烟囱的基本信息（位置、高度、内径、外径、使用功能等）、检测目的、检测依据、检测范围和内容、检测方法、检测结果（包括外观检查、尺寸测量、材料性能检测、变形测量、荷载与承载能力分析等方面的详细结果）、安全评估结论和建议措施等部分。报告内容应准确、