化工厂房结构检测鉴定与加固设计探讨

而利用微磁检测则检出了三条焊缝缺陷，与钢板对接焊缝特殊处理的三条焊缝缺陷位置吻合并且最大偏差在小于5mm 三条缺陷位置分别是(从上而下)5cm 处、10cm 处、15cm 处。

试验全程用时4分钟，检测出的缺陷位置分别在(从上而下)4.9cm 处、10.1cm 处和14.8cm 处，试验结果证明了微磁检测技术能够非常快速、准确的检测出钢结构焊缝中的缺陷。

对比超声波检测的结果，用时10min 只扫查出了两处缺陷分别是位于(从上而下)4.3cm 、9.2cm 。

由此可见微磁检测技术相比较于超声检测而言，缺陷检出率要高并且速度要快。

通过试验验证了这套检测系统的稳定性、准确性、方便性。

3 工程运用
某在役液化石油气储罐进行定期检验时，检验方案要求对内壁焊缝进行表面无损检测。

为了验证微磁检测的有效性，先用微磁检测仪对抽查的焊缝进行扫查，2000mm 焊缝未经打磨直接进行检测，耗时10min ；在储罐东侧第一道纵缝发现两处疑似缺陷信号，分别位于距离东侧起100mm 和105mm 处。

采用标准规定的荧光磁粉检测对其进行验证，2000mm 从检测准备到结束耗时40min ，发现的缺陷位置与微磁检测结果一致。

结果证
明微磁检测技术在发现缺陷方面的可靠性。

图3 检测结果对比
4 结语
微磁检测是基于地磁场开发的一种新型检测技术，它利用被地磁磁化后的设备上的缺陷产生的弱小漏磁场，采用高精度的传感器，将磁信号转化为电信号成为图形显示，使得检测结果简单易于识别。

通过试件检测和工程实践，可知这种方法相对于传统的超声波检测、磁粉检测具有操作更为简便、显示直观、检测速度快等优点。

由于其尚处于开发阶段，也存在缺陷显示不够详细不能显示缺陷深度和形状，受缺陷深度和位置影响较大等不足之处。

在压力容器定期检验时，采用微磁检测技术对焊缝进行粗扫，发现异常信号后再对异常部位进行常规无损检测，可以提高定期检验的可靠性。

参考文献：
[1] Zhang P, Chen Z D, Xiao-Xu L I, et al. X-ray digital image of weld defect based on wavelet transform edge detection[J]. Pipeline Technique & Equipment, 2016, 65(83): 65-63.
[2]李平.基于弱磁技术的共享单车焊缝检测系统研究[D].南昌航空大学，2018.
[3]硕刘澄.二维漏磁无损检测的研究与应用[D].南京航空航天大学，2010.
化工厂房结构检测鉴定与
加固设计探讨
张京(贵州东华工程股份有限公司，贵州 贵阳 550001)
摘要：文章从实际案例出发，对化工厂房结构的检测鉴定及其加固设计进行分析，首先分析了钢筋锈蚀膨胀以及混凝土开裂情况，然后通过检测鉴定来进行可靠性等级的评定，最后根据检测鉴定的结构提出了加固方案。

希望本次的分析可以为其他化工厂房结构的检测、鉴定及其加固方案的设计提供出一定的参考依据。

关键词：化工厂房；厂房结构；检测鉴定；加固设计
0 引言
随着当今社会经济的不断发展，化工行业的发展也十分迅速。

在化工生产之中，化工厂房起到关键性的作用，因此，人们对于化工厂房的结构检测鉴定与加固设计也越来越重视。

基于这一情况，本文以实际的工程为例，分析了化工厂房结构的检测鉴定和加固设计。

1 工程概况
某化工厂房属于混凝土框架结构，地上共有三层，其具体参数如下表1。

表1 某化工厂房具体参数表
参数
54.4m
21.8m
4.8m
3.6m
3.6m
2590m 该化工厂房的基础形式属于柱下独立基础，建于上世纪九十年代，目前已使用了二十几年的时间，因为厂房结构长时间处于腐蚀性环境之中，所以钢铁锈蚀膨胀、保护层脱落、混凝土开裂的问题十分严重。

通过现场的勘查可以看出，该化工厂房之中的很多构件都做过加固处理，但是加固的部位也出现了锈蚀问题。

基于这样的情况，该化工厂房的结构需要得到全面检测和加固。

2 厂房结构检测鉴定
在本次的检测鉴定之中，对构件的尺寸、实际的混凝土厚度、钢筋的锈蚀情况、混凝土裂缝情况等进行了全面的检测和分析。

首先对各构件的尺寸进行测定，通过现场的检测发现，该厂房之中只有一部分梁柱上的混凝土保护层脱落，进而导致其尺寸变小，大部分的构件尺寸都基本和原来的设计一致。

然后对中柱混凝土抗压强度进行抽查，经测定得出，其样芯的强度可以达到31.6MPa ，与原来的设计要求相符合。

接下来是对钢筋的数量及其强度进行检测，经检测发现，钢筋数量与原来的设计相符，但是由于锈蚀情况比较严重，导致很多钢筋的直径明显变小，已经不能满足原来设计的强度标准[1]。

本次的工程主要是将GB 50144-2008工业建筑可靠性鉴定
方法加固。

3.1.3 d级结构加固方案
(1)将原来的混凝土保护层凿除，使钢筋露出，然后清除钢筋上的锈，并将其与新加的短钢筋焊接在一起，最后在钢筋表面涂刷阻锈剂以起到保护作用。

(2)支模，并用自流平灌浆料的方法进行回浇，使其形成一个保护层，以起到保护作用。

(3)按照实际的承载力负荷，选择粘贴碳纤维或者是钢板的方法加固。

3.2 加固计算和节点设计
因为实际施工过程中不可以将厂房之中的设备拆卸重组，所以在混凝土梁正截面的加固处理时应该充分考虑到二次受力的影响，根据加固之前的受力情况来确定碳纤维、钢板等加固的滞后应变，并严格依据GB 50367—2006标准对加固后受弯构件的相对界限受压高度进行控制，按照相关规定，在加固之后，正截面的受弯承载力提升范围应该控制在40%以内，同时也应该对受剪承载力进行验算， 保障强剪弱弯这一设计原则[3]。

在梁底受拉面上粘贴的加固材料应该延伸到支座的边缘位置，并将U 型的加强箍设置在端部，以此来保障锚固的可靠性。

通过外粘型钢的方法来进行混凝土柱的加固处理，这样就可以有效降低钢筋锈蚀所造成的混凝土承载力下降情况。

3.3 防锈阻锈处理
首先，对于已经加固的构件，应先将钢材表面的锈迹处理干净，然后涂刷两道防锈漆，纤维防护层为C35，其厚度为40mm ，表面的碳纤维加固层为C35，其厚度是40mm ，通过这样的方式，不仅可以全面提升构件的耐酸碱能力，同时也可以提升其抗裂性和韧性。

其次，对未加固的构件，首先应该清理好混凝土表面，并将污染的混凝土凿除，然后将其修补完整，最后用渗透性与附着力较强的阻锈剂在混凝土表面涂刷，并做好构建之中钢筋的阻锈处理。

因为阻锈剂可以将钢筋表面上的氯离子置换出来，并在钢筋的表面上形成一层保护膜，所以可有效防止钢筋锈蚀。

4 结语
综上，本文通过实际的案例对化工厂房结构检测鉴定及其加固措施进行分析。

希望本次的分析可以对今后的化工厂房结构检测鉴定和相应的加固改造起到一定的帮助作用。

参考文献：
[1]张哲，刘洪滨，关键.结构微损旧厂房的加固及抗震性能[J].辽宁科技大学学报，2017, 6(2): 138-142.
[2]中国石油化工股份有限公司，中国石化上海石油化工股份有限公司.一种碳纤维复合材料加固化工厂房楼板:CN201721309205.3[P].2018-05-15.
[3]潘玮.碳纤维加固在结构补强工程中的应用[J].建材发展导向(下)，2017, 6(4): 44-46.
标准作为参考依据，分别对该化工厂房之中的结构构件以及结构系统等级进行评定，
见表2。

表2 本次工程的评定结果
b 级一部分构件表面出现了轻微的保护层破损现象，锈蚀率在5%
以下c 级多处构件因钢筋锈蚀膨胀而导致混凝土开裂，钢筋的平均锈
蚀率在5%～30%之间d 级
两处
混凝土梁出现开裂情况，钢筋断裂，锈蚀率超过30%
根据相关的评定标准，最终评定该厂房承重结构的系统级别为c 级，与我国现行的安全性标准规范不符，对整体安全具有较大影响，因此应采取相应的措施进行加固，尤其是损坏比较严重的构建，更应该立刻进行加固处理。

经过现场的基础沉降检测发现，两相邻柱基之间的最大沉降差可以达到8.3cm ，最小沉降差可以达到4.6cm ，与GB 50007—2011建筑地基的基础设计标准相符，经评定，其地基基础结构系统的等级为B 级，较我国现行的安全性标准稍低一些，但依然可以与结构的安全性下限水平相符，整体的安全性并未受到显著影响。

经现场的检查发现，砌砖墙体与梁交接的位置出现了局部脱裂现象，对墙体稳定性影响较大，经评定，维护结构系统等级为c 级。

综合以上的具体情况，在本次工程的等级评定之中，该化工厂房的综合评定等级是三级，与我国现行的可靠性标准不符，对整体安全的影响程度较大，且在目标使用年限之内将会对整体结构的正常使用造成较大影响[2]。

由此可见，该化工厂房应该及时得到合理的加固处理。

3 厂房的加固设计
3.1 加固方案
在加固处理过程中，由于a 级构件没有锈蚀和破损情况，所以无需加固，仅仅对混凝土构件做好阻锈处理即可。

3.1.1 b级构件加固方案
①将出现开裂的混凝土保护层凿除，并对钢筋进行除锈和清洗，然后在钢筋表面涂刷阻锈剂以起到保护作用。

②在混凝土修补过程中，可以将环氧树脂砂浆作为保护层。

③按照实际的承载力负荷，选择粘贴碳纤维或者是钢板的方法加固。

3.1.2 c级构件加固方案
①将原来的混凝土保护层凿除，使钢筋露出，然后对钢筋进行除锈和清洗，并在钢筋表面涂刷阻锈剂以起到保护作用。

②支模，并用自流平灌浆料的方法进行回浇，使其形成一个保护层，以起到保护作用。

③按照实际的承载力负荷，选择粘贴碳纤维或者是钢板的。