煤矿工业建筑主体结构检测对安全使用的重要性

2018-03-23刘有奇

山西建筑 2018年16期

刘有奇

(阳泉煤业集团吉成建设工程检测有限责任公司，山西阳泉　045000)

1　煤矿工业建筑的分类

1)大跨型。建筑工程建设过程会受到内部空间、施工技术等方面的限制，加上当前煤矿建筑更多采用的是钢筋混凝土结构，距离较大，最大横跨大约在25 m左右；煤矿建筑基本为单层厂房，支撑结构为承重墙，有着开阔的空间，较为简单的设计方法，其中比较典型的代表为综合采煤机器生产车间。

2)常规型。常规型厂房基本也是单层结构，但是内部的挑空没有框架，跨度不高，排架式是常用架构，所以在工作中担负的重量较小；内部承重结构主要为柱子，最为代表性的是仓库和修理间。

3)特异型。特异型煤矿工业建筑缺乏明显的规律，有着较为特殊的形态，比较典型的建筑主要是煤仓、通风机房、泵房。

2　旧煤矿工业建筑使用的原则

第一，坚持建筑安全第一原则。在煤矿建筑中主体框架结构尽量采用稳定的钢筋混凝土结构，避免增加建筑的负累。第二，通过增加保温隔热层提高建筑的保温隔热性能，尽量避免对建筑形态产生影响。第三，良好地对温度传递进行控制，从而保证其安全性。第四，煤矿工业建筑要以城市规划为指导，不但要保证实用性，还应当符合城市未来发展规划。

3　煤矿既有建筑主体结构检测

既有建筑结构的常规检测需要根据既有建筑结构的现状质量与损失、设计质量、施工质量、使用环境类别及其使用功能和荷载的变化等，确定检测的重点，检测的项目和相应的检测方法。

3.1　工程概况

阳煤集团新景矿选煤厂原煤仓东仓为钢筋混凝土柱和筒壁联合支承结构，内径22 m，壁厚0.32 m，筒仓高为39.25 m。原设计原煤仓东仓筒壁标高0.180 m至标高4.500 m混凝土强度等级为C30；筒壁标高4.500 m～39.25 m混凝土强度等级均为C25。

进行结构检测主要是为原煤仓改造提供相关基础资料，增加煤仓的存放能力，通过混凝土结构检测和构件普查，作为技改设计的依据。检测内容主要包括混凝土强度、钢筋保护层厚度及锈蚀、结构变形的检测测量、混凝土构件及外观整体性普查。

3.2　煤矿建筑主体结构检测结果

根据强度的不同，我们对在筒仓壁上所取的芯样分两部分进行评定。原煤仓东仓筒壁标高0.180 m至标高4.500 m混凝土强度检测结果为26.4 MPa，筒壁标高4.500 m至标高39.250 m混凝土强度检测结果为20.3 MPa，均未达到设计要求；筒仓外侧所检部位的钢筋保护层厚度普遍偏厚，不满足设计要求。

原煤仓东仓主体结构整体未发现下沉、倾斜等现象，筒仓仓壁外侧现浇混凝土有漏筋、锈蚀等现象且比较严重，已临时采用钢板包裹加固。对原煤仓东仓主体混凝土构件受力主筋数量进行了抽查检测，受力主筋数量符合设计要求。同时对箍筋间距进行了普查，结果符合图纸设计要求。

该原煤仓东仓鉴于回填较深，且现场条件也不具备大开挖的条件，因此只能采用外观检测的方法做一些基础性的普查。通过对筒仓基础四周及主体墙体的观察，没有出现因基础下沉造成的裂缝，因此可判定基础未发生不均匀沉降，建筑物的倾斜观测也说明这一点。需要说明的是，因本工程未提供地质勘察报告，所以无法全面了解地基情况，也给地基基础的全面客观鉴定评价带来了很大的困难。希望有关单位在下一步工作时补充完善资料，保证地基基础的安全可靠。

3.3　可靠性鉴定评级

该原煤仓东仓混凝土的取芯结果表明其仓壁混凝土标高0.180 m至标高4.500 m强度推定值为26.4 MPa，标高4.500 m至标高39.250 m强度推定值为20.3 MPa，均未能达到原设计要求，局部混凝土有蜂窝、麻面、露筋、剥落腐蚀等现象，仓壁有加固支撑件，且较严重，所以筒仓混凝土均评为C级。鉴于原煤仓东仓地基基础的外观普查和抽样检测地基无变形、无沉降裂缝，但因无地质勘察报告所以评为B级。该原煤仓东仓墙体不太完好，窗为铝合金窗，有变形破坏现象但不影响使用，评为b级。该原煤仓东仓屋面女儿墙、防水层较完好，排水畅通，评为a级。综上所述，围护结构评为A级。

综合分析检测结构，对建筑物的安全状态进行检测评估，同时对煤仓东仓结构中造成结构损坏、钢筋锈蚀、环境腐蚀等方面的因素进行良好地控制，对检测结果进行细致地分析。在对结果分析后对该工程提出如下建议：可以继续使用原煤仓东仓，但是应当做好修复、加固、维护等方面的措施，保证煤仓的安全使用。

4　煤矿建筑结构安全检测及鉴定

随着我国社会水平不断提升，经济发展步伐不断加快，煤矿生产能力也得到了极速的发展，煤矿老旧工业建筑在其结构及使用功能上必然已经落后。通过新景矿选煤厂的鉴定报告不难看出主体结构检测对安全使用的重要性，尤其是存在以下几方面情况的更应该进行主体结构检测鉴定：

1)建筑因勘察、设计、施工、使用等原因，出现裂缝损伤或倾斜变形时。

2)建筑因材料、环境等原因，在设计使用年限内出现影响安全或使用的劣化、老化迹象时。

3)建筑因相邻工程影响，出现裂缝损伤或倾斜变形时。

4)建筑使用功能或局部结构改变，对结构安全性有影响时。

5)建筑超过设计使用年限继续服役时。

通过检测的手段得出鉴定所需的材料性能、数据，作为鉴定的依据。安全性鉴定主要是针对构件而言，通过检测构件的实际强度、材料的物理力学性能、裂缝、变形等等，对不同的项目作出评级，根据各分项评级结果来对建筑物进行安全性评定。

根据鉴定结果提出合理的维护建议：首先应该根据鉴定结果，在不同的鉴定结果上采取不同的措施有针对性的解决问题，这样可以在满足标准的同时，也有利于节约改造的成本。在基础方面维持建筑的现状，不应该进行大范围的改动；在维护结构方面我们也需要根据现实情况而定，对于那些影响到生产安全的部分，我们要立即予以修复，对于那些等级较轻的我们根据主客观条件决定合适的措施；在主体结构方面根据所处等级的不同采取相应的对策，要对处于a级的部件进行维护处理，将部件清理干净，然后加厚面层。采用修复补强方式处理b级部件，加固处理c级部件，并且要加强维护这些关键部件和位置。其次，应当加强后期的复查和定期检查工作，通过局部维护和监测能够对结构出现的问题及时发现并采取有效的应对措施，将建筑使用年限延长，并确保其安全性。