某管廊檢測鑒定分析

文/劉國瑞 遼寧沈陽 110000

1、工程概況

本工程為米其林高性能子午線輪胎環(huán)保搬遷及擴產(chǎn)項目的管廊，該工程已于2012年施工完畢投入使用，由于項目擴產(chǎn)，需在管廊端部開門洞口。施工方割斷桁架斜腹桿，增加豎腹桿，隨著管道設備荷載的增加，管廊的最大撓度已達到150mm。管廊結構的安全性將會大大降低并嚴重威脅下部交通干道的安全。

為防止事故的發(fā)生，施工方采取了緊急加固措施，即在不糾正管廊結構撓度的狀況下，對鋼桁架增設臨時支撐。但是為了保證管廊后續(xù)施工安全和日后正常運營，必須掌握原管廊結構的損傷情況以及設計和施工的不足、緊急加固后的管廊結構安全性如何、需要進一步采取何種加固措施、如何恢復緊急加固前已發(fā)生的撓度等問題。

2、結構現(xiàn)場檢測

首先對管廊鋼桁架結構構件進行現(xiàn)場檢測，根據(jù)檢測結果和現(xiàn)行相關規(guī)范，掌握管廊結構設計和施工存在的問題，從而采取有效的加固措施。現(xiàn)場檢測的內容有：（1）結構布置和構件尺寸校核、主要檢測結構布置、測量構件尺寸、測量鋼構件表面涂層厚度；（2）節(jié)點連接檢查，主要檢查連接構造情況，檢查焊縫連接、螺栓連接的現(xiàn)狀；（3）損傷情況檢查，主要檢查構件是否有斷裂、變形等。

2.1 結構布置和構件尺寸的校核

現(xiàn)場對鋼結構管廊桁架的結構布置和截面尺寸進行檢測，檢測結果如下：

（1）結構布置與原設計一致；

（2）本工程使用的構件為角鋼（75mm ×5mm）、槽鋼（10a）、H型鋼（HW200×200），對其規(guī)格尺寸及允許偏差進行檢測。該建筑型鋼的規(guī)格尺寸及允許偏差滿足《熱軋H 型鋼和部分T 型鋼》GB/T11263-2017 及《熱軋型鋼》（GB/T 706-2016）中尺寸及允許偏差的要求；

（3）現(xiàn)場采用儀器量測鋼構件的涂層厚度，發(fā)現(xiàn)涂層厚度相差較大；

（4）桁架X 形交叉腹桿在交點處截斷并通過連接板連接，按照《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2017）,壓桿和拉桿的長細比滿足規(guī)范要求。

2.2 結構節(jié)點連接情況檢測

現(xiàn)場對鋼構件連接節(jié)點進行檢查，檢查結果如下：

（1）桁架交叉腹桿與連接板的連接未完全按設計圖紙施工，設計圖紙采用焊縫連接和2M16 螺栓連接，而現(xiàn)場連接板只有焊縫連接。

（2）雙槽鋼格構式斜腹桿與鋼梁的連接未完全按設計圖紙施工，設計圖紙采用焊縫連接和2M16 螺栓連接，而現(xiàn)場連接板只有焊縫連接。

（3）現(xiàn)場采用觀察檢查及使用放大鏡、焊縫量規(guī)和鋼尺檢查焊縫外觀質量。焊縫外觀質量抽檢結果符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》中5.2.8 條及附錄A.0.1 的規(guī)定。

（4）現(xiàn)場采用觀察檢查焊縫感觀，焊縫外形均勻，成型較好，焊道平滑，焊縫感觀檢查結果符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》中5.2.11條的規(guī)定。

（5）現(xiàn)場采用小錘敲擊檢查高強螺栓松動情況，高強度螺栓未松動，高強螺栓終擰扭矩檢測抽檢結果符合《鋼結構高強度螺栓連接技術規(guī)程》JGJ82-2011 中高強螺栓緊固的規(guī)定。

2.3 結構損傷情況檢測

現(xiàn)場對鋼構件損傷情況檢查，檢查結果如下：

（1）該建筑結構構件完好，未發(fā)現(xiàn)桿件的扭曲變形，桿件垂直度抽檢結果符合《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》的要求。

（2）支座處的桁架交叉腹桿已被施工單位切斷，建議原位恢復處理，或經(jīng)設計院復核采用其他加固處理措施。

（3）鋼結構桁架中部最大變形量超過150mm，超過90mm，即規(guī)范最大允許變形量1/400（《鋼結構設計標準（GB50017－2017）》附錄B.1）。

3、結構計算分析

根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范、管廊實際檢測結果和甲方、設計院提供的資料，采用midas gen 結構計算軟件對管廊桁架主體結構原狀、現(xiàn)狀進行承載能力驗算，分析評價管廊桁架主體結構構件的安全狀況，從而提出結構評估結論和處理意見。

通過采用midas Gen 計算復核，桁架各構件滿足強度及穩(wěn)定性要求，跨中最大位移為30mm 左右。但是發(fā)現(xiàn)鋼桁架的自振頻率與人致振動頻率較接近，易發(fā)生共振現(xiàn)象。

4、加固處理措施

結構檢測評估結果表面原管廊結構在設計和施工方面存在著諸多不足，而結構計算分析又是針對構造合理、不存在缺陷損傷的理想結構情況下進行的，因此需要對此管廊結構進行加固處理，確保結構安全。

由于檢測發(fā)現(xiàn)該建筑結構構件完好，桿件的沒有扭曲變形及長度變形，焊縫外觀質量、焊縫感觀滿足規(guī)范要求；桿件尺寸及允許偏差滿足規(guī)范中尺寸及允許偏差的要求，未發(fā)現(xiàn)造成鋼桁架撓度較大的直接原因。

此管廊跨度較大，跨度將近36m。甲方對此結構的安全比較重視。綜合考慮，進行富余的加固措施如下：

a）26-5 軸處因施工去掉的腹桿原位恢復處理,恢復原結構安全度。

b）增加鋼柱支撐，減小管廊跨度，再次保證結構安全。

c）按原設計圖節(jié)點板等構件增加螺栓連接。

d）新增加的鋼柱做涂層防腐處理。

結語：

通過現(xiàn)場檢測，發(fā)現(xiàn)該管廊結構存在設計和施工上的一些不足；通過結構建模計算分析，對管廊的承載力及撓度進行了評估，并結合現(xiàn)場實際情況提出了進一步的加固和修復方案，確保管廊結構的全性。