晋中市烟囱主体结构检测鉴定报告(第三方)

更新时间：2024-11-11 10:44:03

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详细介绍

一、检测的重要性

烟囱是工业生产或民用设施中用于排放废气的高耸结构。由于烟囱长期处于恶劣的环境条件下（如高温、腐蚀、风荷载等），其主体结构可能会出现损坏、变形等情况。对烟囱主体结构进行检测可以及时发现潜在的安全隐患，确保烟囱的正常运行，避免因烟囱结构失效而导致的安全事故，如倒塌、砖块掉落等，保障人员生命安全和周边环境安全。

二、检测依据

设计文件

烟囱设计图纸：包括烟囱的平、立、剖面图，基础图，内衬图等。这些图纸能够提供烟囱的尺寸（如高度、外径、内径）、结构形式（如砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱等）、壁厚、配筋（对于钢筋混凝土烟囱）、内衬材料及厚度等信息，是烟囱主体结构检测的重要基础。
设计变更文件（如有）：记录烟囱在建设过程中发生的设计变更情况，如结构加固、高度调整、材料替换等，这些变更对烟囱的现有结构性能有重要影响，在检测过程中需要重点考虑。

国家和行业标准规范

《砌体结构工程施工质量验收规范》（GB 50203 - 2011）：如果是砖烟囱，此规范用于检查砌体的质量，包括砖材和砂浆的强度、砌筑工艺等。
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204 - 2015）：对于钢筋混凝土烟囱，用于检验混凝土的质量、钢筋配置等是否符合设计要求。
《钢结构设计标准》（GB 50017 - 2017）和《钢结构工程施工质量验收标准》（GB 50205 - 2020）：适用于钢烟囱，用于评估钢结构的强度、稳定性和连接质量等。

《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344 - 2019）：规定了建筑结构检测的通用程序、方法和技术要求，为烟囱主体结构检测提供了基本的技术指导。
《烟囱设计规范》（GB 50051 - 2013）：用于评估烟囱的设计参数是否合理，包括结构计算、材料选用、构造要求等内容，是判断烟囱主体结构安全性的重要依据。
根据烟囱的结构类型，还需要参照相应的结构工程标准。例如：
《建筑地基基础工程施工质量验收标准》（GB 50202 - 2018）：用于检查烟囱基础的质量，确保基础能够稳定地支撑烟囱主体结构。

三、检测内容

（一）基本信息调查

烟囱概况调查

位置与环境调查：记录烟囱的地理位置，周边建筑物的分布情况，是否靠近化工企业、海边等腐蚀性较强的环境。了解当地的气象条件，如基本风压、基本雪压、温度变化范围、湿度等，这些因素对烟囱的耐久性和稳定性有重要影响。
使用情况调查：明确烟囱的用途（如火力发电厂烟囱、水泥厂烟囱等）、使用年限、运行情况（如是否有异常振动、冒烟情况等）。调查烟囱的维护历史，包括是否进行过维修、加固、内衬更换等操作。
烟囱规格调查：测量烟囱的高度、外径、内径、壁厚等尺寸。确定烟囱的结构类型（如砖烟囱、钢筋混凝土烟囱、钢烟囱等），记录烟囱内衬的材料（如耐火砖、陶瓷纤维等）和厚度。

荷载情况调查

风荷载：根据烟囱所在地区的气象资料获取基本风压，考虑烟囱的高度、形状、表面粗糙度等因素，按照规范规定计算风荷载。风荷载是烟囱的主要活载，对烟囱的侧向稳定性影响巨大。
温度荷载：由于烟囱内外温度差异较大，会产生温度应力。需要考虑烟囱在运行过程中的温度变化范围，以及由此产生的温度荷载对烟囱主体结构的影响。
地震作用（如果需要考虑）：根据烟囱所在地的地震设防烈度，按照抗震设计规范计算地震作用。对于高耸的烟囱，地震作用可能导致其产生较大的内力和变形。

恒载调查：计算烟囱自身结构的重量，包括筒体（砖、混凝土或钢材）、内衬、隔热层等的重量。对于有附属设备（如爬梯、信号灯等）的烟囱，还需要考虑附属设备的自重。
活载调查：

（二）现场检测

1. 外观检查

整体外观检查：从不同角度观察烟囱的整体外观，检查是否有明显的倾斜、变形、裂缝等情况。利用全站仪或经纬仪等测量设备，在烟囱的底部、中部和顶部等关键部位设置测量点，测量烟囱的垂直度和整体变形情况。例如，烟囱的倾斜可能是由于地基不均匀沉降、风荷载长期作用或结构局部损坏导致的。
筒体外观检查：

砖烟囱（如果是砖烟囱）：观察砖烟囱筒体表面是否有裂缝、剥落、掉砖等现象。对于裂缝，记录其位置、走向、宽度、长度等信息，并分析裂缝产生的原因（如温度变化、砌体强度不足、基础沉降等）。检查砖砌体的灰缝质量，查看灰缝是否饱满、均匀。
钢筋混凝土烟囱（如果是钢筋混凝土烟囱）：检查烟囱筒体混凝土表面是否有裂缝、蜂窝、麻面、露筋等情况。对于裂缝，记录其位置、走向、宽度、长度等信息，分析裂缝产生的原因（如受力裂缝、温度裂缝、收缩裂缝等）。查看混凝土的碳化深度，碳化深度过大可能影响混凝土内钢筋的耐久性。
钢烟囱（如果是钢烟囱）：检查钢烟囱筒体表面的锈蚀情况，注意筒体的拼接部位和焊缝附近，这些地方容易发生锈蚀。查看筒体的变形情况，包括局部凹陷、弯曲等。检查筒体的拼接焊缝和连接螺栓，查看焊缝是否有开裂，螺栓是否有松动、滑丝等情况。

2. 材料性能检测

砖烟囱（如果是砖烟囱）

砖材强度检测：从烟囱筒体上选取代表性的砖块，进行抗压强度试验，检测砖的强度是否符合设计要求。
砂浆强度检测：采用贯入法或回弹法等方法检测砖缝砂浆的强度，检查砂浆的饱满度和粘结强度是否满足要求。

钢筋混凝土烟囱（如果是钢筋混凝土烟囱）

混凝土强度检测：采用回弹法、超声 - 回弹综合法或钻芯法检测烟囱筒体混凝土的强度。回弹法操作简便，但受碳化深度等因素影响；超声 - 回弹综合法综合考虑了超声声速和回弹值，精度相对较高；钻芯法是直接从结构中钻取芯样进行强度测试，结果准确，但对结构有一定损伤。检测结果应符合设计要求的混凝土强度等级。
钢筋检测（如果能检测到）：通过电磁感应法等非破损检测方法或局部破损检测方法（如凿开混凝土保护层），检测钢筋的位置、直径、间距等是否符合设计要求。对于怀疑有钢筋锈蚀的部位，可以采用半电池电位法等方法检测钢筋锈蚀程度。

钢烟囱（如果是钢烟囱）

焊接材料检测（如果有焊接连接）：检查焊接材料（如焊条、焊丝、焊剂等）的质量证明文件，核实其型号、规格是否符合设计要求。对于重要的焊接部位，可采用无损检测方法（如超声波检测、射线检测等）检查焊缝内部质量，查看是否有裂纹、未熔合、夹渣等缺陷。
螺栓及连接件检测（如果有螺栓连接）：检查高强螺栓的外观是否有损坏、锈蚀等情况。查看螺栓的拧紧标记，判断螺栓是否有松动现象。对于有要求的高强螺栓连接副，检测其扭矩系数是否符合标准要求，以确保螺栓连接的紧固力满足设计要求。
材质验证：检查钢材的质量证明文件，核实钢材的型号、规格是否与设计要求相符。对于缺少质量证明文件或有疑问的钢材，进行现场抽样检测，包括化学成分分析和力学性能试验，以确定钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性等指标是否符合标准。
锈蚀检测：采用涂层测厚仪、超声波测厚仪等设备检测钢材表面的锈蚀情况。根据锈蚀程度将其分为轻微、中度、重度锈蚀，并估算锈蚀面积占构件表面积的比例。对于锈蚀严重的部位，需要评估其对构件截面削弱程度和承载能力的影响。
钢材材质检测：
连接材料检测（如果有必要）：

3. 结构尺寸测量

筒体尺寸测量：使用钢尺、卡尺、超声波测厚仪等工具，对烟囱筒体的外径、内径、壁厚等尺寸进行测量，将测量结果与设计图纸进行对比，分析尺寸偏差对结构受力性能的影响。一般构件尺寸偏差不应超过设计值的 ±5%，若偏差过大，可能改变结构的受力状态和承载能力。
其他尺寸测量：测量烟囱的高度、顶部和底部的直径（对于变截面烟囱）、内衬厚度等尺寸，确保其符合设计要求。同时，检查烟囱附属设施（如爬梯、平台、信号灯等）的尺寸和位置是否正确，安装是否牢固。

（三）结构验算

建立计算模型：根据现场检测获取的烟囱实际尺寸、材料性能、荷载情况等数据，利用的结构分析软件（如 PKPM、SAP2000 等）建立烟囱的结构计算模型。对于形状规则的烟囱（如等截面烟囱），可以采用简化的力学模型进行计算；对于复杂形状的烟囱（如变截面烟囱、带有复杂内衬结构的烟囱），需要考虑其空间受力特性。
输入参数和加载荷载：在计算模型中输入烟囱的各项参数，包括筒体尺寸、材料特性（如砖强度、混凝土强度等级、钢材强度、弹性模量等）、边界条件（如烟囱底部与基础的连接方式等）。同时将荷载（恒载、活载等）按照规范要求进行组合加载到模型上。例如，考虑不利的荷载组合情况，如 1.2× 恒载 + 1.4×（风荷载 + 温度荷载）等。
结构验算内容：

筒体变形验算：计算烟囱筒体在荷载作用下的变形，如顶部的水平位移、筒体的弯曲变形等，与规范允许的大变形值进行比较。筒体变形过大可能影响烟囱的正常使用和安全性，如导致内衬损坏、增加风荷载作用下的附加弯矩等。
整体变形验算：评估烟囱的整体变形情况，如烟囱的倾斜。烟囱的整体变形应在允许范围内，以保证烟囱结构安全和正常使用。例如，烟囱的倾斜可能导致烟囱重心偏移，增加结构的受力风险。

整体稳定性验算：计算烟囱的整体稳定性，考虑烟囱在风荷载、地震作用等侧向力作用下是否会发生整体失稳。通过计算烟囱的抗侧刚度和侧向位移，评估其整体稳定性。例如，对于高耸的烟囱，整体稳定性是一个关键问题。
局部稳定性验算（如果有）：对于有局部薄壁结构（如钢烟囱的局部凹陷部位、砖烟囱的薄壁部分等）或受压构件（如钢筋混凝土烟囱的扶壁柱等），进行局部稳定性验算。计算局部构件的长细比或宽厚比等参数，判断是否满足稳定性要求。

筒体强度验算：对烟囱筒体进行强度验算，检查其在各种荷载组合作用下的应力是否超过材料的设计强度。根据烟囱的结构类型和受力特点（如轴心受压、偏心受压等），分别验算其抗压、抗弯和抗剪强度。
连接节点强度验算（如果有）：对烟囱结构的连接部位（如钢烟囱的焊缝和螺栓连接节点、砖烟囱或钢筋混凝土烟囱的筒体与基础连接等）进行强度验算。检查连接部位的承载能力是否满足要求，是否存在薄弱环节。在烟囱结构受力过程中，节点的破坏可能导致结构的整体失效。

强度验算：
稳定性验算：
变形验算：

四、检测方法

现场检测设备

测量工具：全站仪、经纬仪用于测量烟囱的变形和垂直度；钢尺、卡尺、超声波测厚仪用于测量构件尺寸；水准仪用于辅助测量烟囱的水平度等；靠尺和塞尺用于检查烟囱筒体表面的平整度（如果需要）；涂层测厚仪用于检测钢材的锈蚀程度和涂层厚度（对于钢烟囱）。
材料检测设备：砖材抗压试验机、砂浆贯入仪或回弹仪（对于砖烟囱）；混凝土回弹仪、超声仪（用于混凝土超声 - 回弹综合法检测）、钻芯机（用于混凝土钻芯法检测）、钢筋检测仪器（用于钢筋混凝土烟囱）；钢材化学成分分析仪、材料试验机；用于检测焊缝质量的超声波探伤仪、射线探伤仪（对于钢烟囱，如果需要）；用于检测螺栓扭矩系数的扭矩扳手（对于钢烟囱，如果需要）。
结构验算软件：如 PKPM、SAP2000 等结构分析软件，用于建立烟囱的结构计算模型并进行结构验算。

检测操作流程

按照先整体后局部、先外观后内部的原则进行检测。首先进行烟囱整体外观检查，包括变形和筒体外观检查；然后对重点部位（如裂缝处、连接节点等）进行详细检查。
在进行材料性能检测和结构尺寸测量时，严格按照设备的操作规程进行操作，确保检测数据的准确。对于需要取样的检测项目，按照相关标准规范选取样品，并做好标记和记录。
在荷载调查过程中，仔细核对烟囱的各项参数，准确计算各种荷载。对于不确定的荷载参数，可通过现场实测或咨询相关人士来确定。

准备阶段：收集烟囱的设计文件和相关资料，包括设计图纸、施工记录、材料质量证明文件等。制定详细的检测计划，包括检测内容、方法、人员分工、时间安排等。准备检测设备和工具，确保设备完好、精度满足要求。对检测人员进行安全培训，准备好安全防护用品。
现场检测阶段：
数据分析与验算阶段：将现场检测数据进行整理和分析，剔除异常数据。将有效数据输入结构分析软件，建立烟囱的结构计算模型。按照荷载组合和结构验算要求进行计算。对验算结果进行分析，判断烟囱主体结构的安全状况是否满足要求。