于嘯宇 趙 龍

（黑龍江省建設(shè)技術(shù)發(fā)展中心，黑龍江 哈爾濱 150001）

1 工程概況

該電廠建于1984年6月，隸屬于中國華電集團(tuán)公司，位于哈爾濱市區(qū)，廠區(qū)環(huán)境優(yōu)美、空氣清新，為哈爾濱市乃至黑龍江省的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)振興提供了強(qiáng)大的能源支持。冷卻塔是電廠工業(yè)循環(huán)水冷卻的重要設(shè)施，同時(shí)也是電廠內(nèi)重要的標(biāo)志性構(gòu)筑物。

3 #冷卻塔建于1996年，位于主廠區(qū)院內(nèi)，到目前已經(jīng)運(yùn)行15年，該塔主體結(jié)構(gòu)為混凝土結(jié)構(gòu)雙曲線冷卻塔，地震設(shè)防為6度，塔筒和斜支柱為300#混凝土，且抗凍標(biāo)號(hào)為D250、抗?jié)B標(biāo)號(hào)為S6。塔筒高度為135m。

2 檢測(cè)與鑒定依據(jù)

2.1 《建設(shè)工程質(zhì)量鑒定委托申請(qǐng)表》

2.2 設(shè)計(jì)規(guī)范

《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB 50009-2001（2006版）

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50010-2010

《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50367-2006

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50007-2002

《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010

3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及工程質(zhì)量現(xiàn)狀勘查

我單位依據(jù)委托方委托的內(nèi)容于2011年11月22日起，安排了專業(yè)的檢測(cè)技術(shù)人員進(jìn)駐現(xiàn)場(chǎng)，分別對(duì)各檢測(cè)內(nèi)容進(jìn)行了細(xì)致排查檢測(cè)，現(xiàn)將所檢測(cè)的具體內(nèi)容做如下闡述：

3.1 結(jié)構(gòu)質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查

3.1.1 冷卻塔人字柱、下環(huán)梁

經(jīng)實(shí)際勘查檢測(cè)，塔筒下環(huán)梁，由于長(zhǎng)期受水沖蝕，加之多年的凍融循環(huán)等不利因素影響，檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)下環(huán)梁靠近塔筒內(nèi)側(cè)的鋼筋保護(hù)層已經(jīng)成片開裂脫落，同時(shí)有析堿泛白現(xiàn)象，并且環(huán)梁下排鋼筋已經(jīng)完全暴漏出來。經(jīng)實(shí)際檢測(cè)其碳化深度，碳化深度已經(jīng)達(dá)到20mm～32mm之間，碳化深度已至鋼筋表面，鋼筋鈍化膜開始遭到了破壞，嚴(yán)重影響了鋼筋抗腐蝕程度。

由于破壞位置多為下環(huán)梁角部，此部位鋼筋由于受氧氣雙向擴(kuò)散，銹蝕速率更快，因此實(shí)際檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)，塔筒下環(huán)梁內(nèi)側(cè)角部鋼筋銹蝕更為嚴(yán)重，產(chǎn)生很多延筋裂縫，甚至有部分角部鋼筋已經(jīng)蹦開，主要是由于箍筋銹蝕斷裂引起的。

3.1.2 淋水構(gòu)件梁、柱

經(jīng)實(shí)際勘查檢測(cè)，塔筒內(nèi)8.1m標(biāo)高處的淋水構(gòu)件梁，由于長(zhǎng)期受水侵蝕，構(gòu)件混凝土的毛細(xì)孔內(nèi)使終充滿水，很難與外界空氣相接處，所以碳化也較人字柱和下環(huán)梁位置輕微，淋水構(gòu)件梁存在較完好，只是梁構(gòu)件端頭位置受水流長(zhǎng)期沖刷，混凝土有剝落現(xiàn)象。

3.1.3 冷卻塔內(nèi)、外壁檢測(cè)

經(jīng)實(shí)際勘查檢測(cè)，塔筒內(nèi)壁碳化較輕微，主要是由于塔筒內(nèi)壁濕度很大，內(nèi)壁幾乎一直處于濕的狀態(tài)，所以碳化深度同上部所提到的淋水構(gòu)件基本相同。而塔筒外側(cè)則與內(nèi)壁截然相反，碳化較嚴(yán)重，塔筒外部混凝土受降雨和內(nèi)部循環(huán)水流的影響，已經(jīng)產(chǎn)生溶蝕性混凝土腐蝕。

由于該冷卻塔附近有排煙系統(tǒng)，SO2、CO2等一些酸性氣體濃度較高，對(duì)冷卻塔產(chǎn)生酸性腐蝕，所以塔體損壞最嚴(yán)重的部位，也就出現(xiàn)在上述所提及的部位，人字柱、塔筒外壁等部位。

在鉆芯法進(jìn)行混凝土強(qiáng)度取芯過程中發(fā)現(xiàn)，混凝土芯樣沿筒壁水平方向有逐層破壞跡象，并且斷面處有析堿泛白現(xiàn)象，這主要是由于混凝土在一定壓力流動(dòng)軟水作用下，形成的軟水腐蝕。

軟水腐蝕的主要原因是水泥在水化過程中產(chǎn)生大量Ca(OH)2。密實(shí)性較差、滲透性較大的混凝土，在一定壓力的流動(dòng)軟水作用下，Ca(OH)2會(huì)不斷溶出并流失。這一方面使水泥石變得孔隙增多，變得酥松；另一方面使水泥石的堿度降低。而水泥水化物如水化硅酸鈣、水化鋁酸鈣等只有在一定的堿度環(huán)境中才能穩(wěn)定存在。所以，Ca(OH)2的不斷溶出又導(dǎo)致其他水化物的分解熔融，最終使水泥石破壞。

隨著Ca(OH)2的不斷流失，混凝土的抗壓強(qiáng)度不斷下降。當(dāng)以CaO計(jì)的Ca(OH)2溶出量為25%時(shí)，抗壓強(qiáng)度將下降35.8%，溶出量更大，抗拉強(qiáng)度下降更大，最大達(dá)66.4%。

雨水、雪水、蒸餾水、工廠冷凝水都屬于軟水。在流動(dòng)及壓力水作用下的軟水才會(huì)引起水溶性侵蝕，這種腐蝕在多種建筑物中都能看到。

結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際檢測(cè)、勘察與計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析，現(xiàn)對(duì)既有冷卻塔結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀做如下闡述：根據(jù)實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)得出，塔壁混凝土強(qiáng)度等級(jí)可評(píng)定為C20，人字柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)可評(píng)定為C25；根據(jù)《工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GBJ 144-90規(guī)定，該冷卻塔鑒定等級(jí)可評(píng)定為C級(jí)，也就是：主要子項(xiàng)略低于或不符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，應(yīng)采取適當(dāng)措施；個(gè)別次要子項(xiàng)嚴(yán)重不符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，應(yīng)采取措施。

建議

我方對(duì)3#冷卻塔進(jìn)行檢測(cè)鑒定過程，委托方正安排專業(yè)的施工隊(duì)伍進(jìn)行塔筒內(nèi)壁涂刷氰凝防水、防腐材料進(jìn)行維修，我方建議維修過程應(yīng)著重加強(qiáng)塔壁孔洞和模板接縫等處的處理，涂刷防水、防腐涂料前應(yīng)用微膨脹的膠凝材料進(jìn)行孔洞灌縫封堵，然后進(jìn)行防水、防腐涂料的涂刷。

建議加強(qiáng)施工過程中的檢查，對(duì)冷卻塔內(nèi)壁做好防水、防腐工作，以避免流水對(duì)冷卻塔內(nèi)壁混凝土造成進(jìn)一步的軟水腐蝕。對(duì)已產(chǎn)生沿筋裂縫的混凝土構(gòu)件（如冷卻塔下環(huán)梁）進(jìn)行耐久性加固，加固前需對(duì)原有鋼筋進(jìn)行除銹或是替換處理。冷卻塔人字柱應(yīng)采取耐久性修復(fù)措施，建議彩掛網(wǎng)噴涂高強(qiáng)聚合物砂漿方式進(jìn)行耐久性修復(fù)。冷卻塔內(nèi)部淋水構(gòu)件，破壞嚴(yán)重的預(yù)制構(gòu)件梁，應(yīng)立即進(jìn)行替換。內(nèi)部柱應(yīng)進(jìn)行可靠性恢復(fù)處理，建議采取同人字柱相同的處理方式。塔筒外壁噴涂砂漿脫落或不穩(wěn)定部分應(yīng)鏟除重新進(jìn)行修復(fù)。建議至少每隔三年對(duì)3#冷卻塔進(jìn)行一次安全性、耐久性檢測(cè)鑒定耐久性加固維修設(shè)計(jì)、加固維修施工應(yīng)聘請(qǐng)有相應(yīng)資質(zhì)的單位進(jìn)行。

[1]民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)（GBJ144－90），北京：中國建筑工業(yè)出版社.

[2]建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50344-2004），北京：中國建筑工業(yè)出版社.