李廣柱
(遼寧省路橋建設(shè)集團有限公司第三分公司,遼寧 沈陽 110022)
水泥熟料存儲及輸送地溝內(nèi)部設(shè)置有皮帶廊道,主要連接熟料庫與庫外的轉(zhuǎn)運站,是水泥生產(chǎn)線上原料運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)。地溝一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),埋于地下,根據(jù)熟料庫與庫外轉(zhuǎn)運站的距離及相應(yīng)標高設(shè)置地溝的長度和坡度。因自身結(jié)構(gòu)形式簡單,且位于地下結(jié)構(gòu),一般單位對該結(jié)構(gòu)關(guān)注較少。但地溝結(jié)構(gòu)一旦破壞,極易發(fā)生安全事故,也會造成整個生產(chǎn)線全面停產(chǎn)。本文將結(jié)合某水泥熟料存儲及輸送地溝的現(xiàn)場情況,探討地溝安全問題,以避免出現(xiàn)安全和生產(chǎn)事故。
該水泥熟料存儲及輸送地溝(以下簡稱熟料輸送地溝)于2008年竣工投入使用,至檢測時已有3年時間。熟料輸送地溝位于熟料庫下方,共三條,自北向南分布,中心間距為9000mm,自左向右編號分別為(1)、(2)、(3)。熟料庫下地溝底板標高為-3.600m,壁厚600mm,頂板厚1200mm,內(nèi)壁凈寬3500mm,長28409mm;出熟料庫的地溝底板標高為-3.600m~-2.497m,呈6°下坡,該段壁厚300mm,內(nèi)壁凈寬3500mm,長10491mm,混凝土采用抗?jié)B等級為S8的防水混凝土C30。
3.1.1 熟料輸送地溝(1)?,F(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn),熟料輸送地溝(1)的頂板底面有多條明顯的橫向裂縫,主要集中在熟料庫庫底各個卸料口附近,東端環(huán)梁梁底也有裂縫產(chǎn)生,頂板裂縫縫寬在0.10mm~ 0.20mm,頂板裂縫縫長在1.30m~2.30m;環(huán)梁裂縫縫寬在0.05mm~0.10mm;環(huán)梁裂縫縫長在0.82m~0.93m;西端頂板設(shè)備洞口處和西端頂板與熟料庫地下環(huán)梁交接處滲水嚴重;西端頂板部分混凝土破損露筋。
3. 1.2 熟料輸送地溝(2)。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查和業(yè)主反映,熟料輸送地溝(2)底板下方的電纜線意外著火,經(jīng)斷電后用水澆滅,火災(zāi)持續(xù)時間約0.5h?,F(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn),熟料輸送地溝(2)的頂板過火嚴重,頂板混凝土保護層大面積燒酥脫落,混凝土表面為灰白色,露筋嚴重且現(xiàn)象普遍;地溝中部止水帶被大火燒毀;西端頂板與熟料庫地下環(huán)梁交接處滲水嚴重。
表1 熟料輸送地溝混凝土強度檢測結(jié)果匯總表
3.1.3 熟料輸送地溝(3)。現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn),熟料輸送地溝(3)的頂板底面有多條明顯的橫向裂縫,主要集中在熟料庫庫底各個卸料口附近,縫寬在0.03mm~ 0.20mm之間;縫長在0.36m~3.50m之間;西端頂板設(shè)備洞口處和西端頂板與熟料庫地下環(huán)梁交接處滲水嚴重;西端頂板部分混凝土破損露筋。
現(xiàn)場隨機選取回彈測區(qū)檢測混凝土強度,考慮測試角度、澆筑面和碳化深度的修正后,推算混凝土強度。因熟料輸送地溝(2)頂板過火嚴重,火燒部位不能采用回彈法對其進行強度檢測,現(xiàn)場只對過火較輕微的側(cè)壁進行混凝土強度回彈法檢測。熟料輸送地溝(1)和(3)混凝土標準立方體換算抗壓強度均滿足原設(shè)計強度C30的要求;熟料輸送地溝(2)混凝土標準立方體換算抗壓強度不滿足原設(shè)計強度C30的要求。
三個熟料輸送地溝混凝土的碳化深度在3.0mm~4.6mm,均小于保護層厚度,暫不會因混凝土碳化失去對鋼筋的保護作用而引起內(nèi)部鋼筋銹蝕。
通過測試發(fā)現(xiàn),本項目三個熟料輸送地溝現(xiàn)狀各異,其中地溝(2)破壞最為嚴重。地溝(2)主要因為電纜線起火,燒毀混凝土,使得表層混凝土失效,導致鋼筋外露;地溝(1)和地溝(3)裂縫主要分布在熟料庫正下方,集中庫底卸料洞口附近,縫寬在0.03mm~0.20mm之間,地溝(3)板頂裂縫相比于地溝(1)在數(shù)量上較多,主要是由于熟料庫卸料運輸口布置在北面,在地溝(1)上方,業(yè)主有時也會在此卸料外運,該區(qū)域集料相對較少,使得地溝(1)裂縫數(shù)量上較少。
為避免因為混凝土開裂,影響結(jié)構(gòu)耐久性能,現(xiàn)從裂縫發(fā)生原因及其它影響因素進行分析,并提出相應(yīng)建議。地溝因為混凝土體量較大,施工時為大體積混凝土施工,因自身材料工藝特點就極易開裂,需在施工過程中慎重選擇材料,做到精細施工和精心養(yǎng)護;混凝土開設(shè)洞口容易引起應(yīng)力集中,在設(shè)計時需加強洞口的構(gòu)造措施。止水帶選用和施工上,也需注意施工工藝,因為地溝位于地下潮濕環(huán)境,如混凝土出現(xiàn)開裂,潮濕環(huán)境會引起內(nèi)部鋼筋發(fā)生銹脹,減小鋼筋自身和混凝土構(gòu)件的截面面積,降低構(gòu)件承重能力。另外,根據(jù)地溝過火現(xiàn)象,在結(jié)構(gòu)投入后的正常使用中,需加強日常的運維管理,以防止意外發(fā)生。
針對本項目中的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,對各病害做以下整改建議:(1)對開裂的樓板,建議先對裂縫進行封閉灌漿處理后,再外粘碳纖維布或鋼板加固補強;(2)對滲水嚴重的部位,建議更換止水帶,或先將已損壞的止水帶拆除并將表面混凝土鑿毛,重新采用拌有無機粘結(jié)劑的細石砂漿澆筑封堵,同時在地面上設(shè)置順暢的排水溝;(3)對過火嚴重和露筋的頂板,建議剝除酥松混凝土,外刷無機粘結(jié)修復(fù)料進行修復(fù)后,再外粘鋼板或碳纖維布加固。在結(jié)構(gòu)日常運行維護管理中,并加強巡查和管理,便于及時發(fā)現(xiàn)問題,防患于未然。
[1]GB/T 50344-2004,建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準[S].
[2]GB50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].