某管廊检测鉴定分析

文/刘国瑞 辽宁沈阳 110000

1、工程概况

本工程为米其林高性能子午线轮胎环保搬迁及扩产项目的管廊，该工程已于2012年施工完毕投入使用，由于项目扩产，需在管廊端部开门洞口。施工方割断桁架斜腹杆，增加竖腹杆，随着管道设备荷载的增加，管廊的最大挠度已达到150mm。管廊结构的安全性将会大大降低并严重威胁下部交通干道的安全。

为防止事故的发生，施工方采取了紧急加固措施，即在不纠正管廊结构挠度的状况下，对钢桁架增设临时支撑。但是为了保证管廊后续施工安全和日后正常运营，必须掌握原管廊结构的损伤情况以及设计和施工的不足、紧急加固后的管廊结构安全性如何、需要进一步采取何种加固措施、如何恢复紧急加固前已发生的挠度等问题。

2、结构现场检测

首先对管廊钢桁架结构构件进行现场检测，根据检测结果和现行相关规范，掌握管廊结构设计和施工存在的问题，从而采取有效的加固措施。现场检测的内容有：（1）结构布置和构件尺寸校核、主要检测结构布置、测量构件尺寸、测量钢构件表面涂层厚度；（2）节点连接检查，主要检查连接构造情况，检查焊缝连接、螺栓连接的现状；（3）损伤情况检查，主要检查构件是否有断裂、变形等。

2.1 结构布置和构件尺寸的校核

现场对钢结构管廊桁架的结构布置和截面尺寸进行检测，检测结果如下：

（1）结构布置与原设计一致；

（2）本工程使用的构件为角钢（75mm ×5mm）、槽钢（10a）、H型钢（HW200×200），对其规格尺寸及允许偏差进行检测。该建筑型钢的规格尺寸及允许偏差满足《热轧H 型钢和部分T 型钢》GB/T11263-2017 及《热轧型钢》（GB/T 706-2016）中尺寸及允许偏差的要求；

（3）现场采用仪器量测钢构件的涂层厚度，发现涂层厚度相差较大；

（4）桁架X 形交叉腹杆在交点处截断并通过连接板连接，按照《钢结构设计规范》（GB50017-2017）,压杆和拉杆的长细比满足规范要求。

2.2 结构节点连接情况检测

现场对钢构件连接节点进行检查，检查结果如下：

（1）桁架交叉腹杆与连接板的连接未完全按设计图纸施工，设计图纸采用焊缝连接和2M16 螺栓连接，而现场连接板只有焊缝连接。

（2）双槽钢格构式斜腹杆与钢梁的连接未完全按设计图纸施工，设计图纸采用焊缝连接和2M16 螺栓连接，而现场连接板只有焊缝连接。

（3）现场采用观察检查及使用放大镜、焊缝量规和钢尺检查焊缝外观质量。焊缝外观质量抽检结果符合《钢结构工程施工质量验收规范》中5.2.8 条及附录A.0.1 的规定。

（4）现场采用观察检查焊缝感观，焊缝外形均匀，成型较好，焊道平滑，焊缝感观检查结果符合《钢结构工程施工质量验收规范》中5.2.11条的规定。

（5）现场采用小锤敲击检查高强螺栓松动情况，高强度螺栓未松动，高强螺栓终拧扭矩检测抽检结果符合《钢结构高强度螺栓连接技术规程》JGJ82-2011 中高强螺栓紧固的规定。

2.3 结构损伤情况检测

现场对钢构件损伤情况检查，检查结果如下：

（1）该建筑结构构件完好，未发现杆件的扭曲变形，杆件垂直度抽检结果符合《钢结构工程施工质量验收规范》的要求。

（2）支座处的桁架交叉腹杆已被施工单位切断，建议原位恢复处理，或经设计院复核采用其他加固处理措施。

（3）钢结构桁架中部最大变形量超过150mm，超过90mm，即规范最大允许变形量1/400（《钢结构设计标准（GB50017－2017）》附录B.1）。

3、结构计算分析

根据我国现行规范、管廊实际检测结果和甲方、设计院提供的资料，采用midas gen 结构计算软件对管廊桁架主体结构原状、现状进行承载能力验算，分析评价管廊桁架主体结构构件的安全状况，从而提出结构评估结论和处理意见。

通过采用midas Gen 计算复核，桁架各构件满足强度及稳定性要求，跨中最大位移为30mm 左右。但是发现钢桁架的自振频率与人致振动频率较接近，易发生共振现象。

4、加固处理措施

结构检测评估结果表面原管廊结构在设计和施工方面存在着诸多不足，而结构计算分析又是针对构造合理、不存在缺陷损伤的理想结构情况下进行的，因此需要对此管廊结构进行加固处理，确保结构安全。

由于检测发现该建筑结构构件完好，杆件的没有扭曲变形及长度变形，焊缝外观质量、焊缝感观满足规范要求；杆件尺寸及允许偏差满足规范中尺寸及允许偏差的要求，未发现造成钢桁架挠度较大的直接原因。

此管廊跨度较大，跨度将近36m。甲方对此结构的安全比较重视。综合考虑，进行富余的加固措施如下：

a）26-5 轴处因施工去掉的腹杆原位恢复处理,恢复原结构安全度。

b）增加钢柱支撑，减小管廊跨度，再次保证结构安全。

c）按原设计图节点板等构件增加螺栓连接。

d）新增加的钢柱做涂层防腐处理。

结语：

通过现场检测，发现该管廊结构存在设计和施工上的一些不足；通过结构建模计算分析，对管廊的承载力及挠度进行了评估，并结合现场实际情况提出了进一步的加固和修复方案，确保管廊结构的全性。