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烟囱裂缝原因分析及烟囱加固烟囱修补措施有哪些?
1 烟囱筒身裂缝原因概述
烟囱结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素相互影响,每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因。在烟囱筒身上所看到的损伤都是由于构造上的或与荷载条件有关的种种原因而造成的。导致烟囱裂缝产生的原因,大致可分为以下几类:
1.1 烟囱作用的常规静、动荷载过大或次应力的产生
在设计计算阶段,计算模型不合理;设计断面不足;结构计算时部分荷载漏算;构造处理不当,钢筋布置错误;设计图纸交代不清等。在烟囱施工阶段,烟囱筒身不加限制地堆放烟囱施工机具、材料;不了解预制结构结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸烟囱施工,擅自更改结构烟囱施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
以上几种情况都会使烟囱在荷载的作用下发生应力集中而出现微裂缝。这种由常规静、动荷载或次生应力所产生的裂缝称为荷载裂缝。荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点,其分布规律是沿主拉应力方向开展,其走向与主拉应力方向垂直。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区。
烟囱裂缝产生的原因 水泥水化是一个放热的化学反应过程,其间产生一定的水化热。每克水泥放出502J的热量,如果以水泥用量300~550kg/m3来计算,每1m3混凝土将放出15500~27500KJ的热量,且大部分水泥水化热在3d内释放出来。混凝土是热的不良导体,特别是大体积混凝土,产生的大量水化热不容易散发,内部温度不断上升,而混凝土表面散热快,使混凝土内外截面产生温度梯度,特别是昼夜温差大时,内外温度差别更大,内部混凝土热胀变形产生压力,外部混凝土冷缩变形产生拉力,由于此时混凝土拉抗强度较低,当混凝土内部拉应力超过其抗拉强度时,混凝土便产生裂缝。这种裂缝的特点是裂缝出现在混凝土浇筑后的3~5d,初期出现的裂缝很细,随着时间的发展而继续扩大,甚至达到贯穿的情况。1.2 烟囱温度变化频繁或温差过大
烟囱具有热胀冷缩的性能,当外部环境或结构内部温度发生变化,烟囱将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过烟囱抗拉强度时即产生温度裂缝,从而导致烟囱外壁裂缝钢筋露出等。
1.3烟囱混凝土的干缩
在烟囱混凝土中,水以结合水、层间水、物理吸附水和毛细水等状态存在。当这些水在烟囱硬化过程中失去时,水泥浆体就会收缩,当收缩受到限制产生收缩应力时,就会产生裂缝。烟囱收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。烟囱施工中,由于烟囱的干缩所引起的干缩裂缝是常见的。
1.4烟囱施工质量不良
在烟囱施工过程中,假如烟囱配不良或烟囱施工工艺不合理、烟囱施工质量低劣,造成结构构件强度不足,容易产生纵向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝。
2 烟囱裂缝诊断分析
该例烟囱裂缝主要原因是烟囱施工质量在结合温差变化、烟囱干缩所引起的烟囱外壁裂缝钢筋露出等。
该烟囱,烟囱施工质量、烟囱的温度在结合其他细微因素。现横向微裂缝;当应力反复作用时,裂缝逐步扩展,终在不断破坏,烟囱出现裂缝。在这种情况下,裂缝会迅速扩展,危害性较大,必须及时采取有效的修补措施,控制裂缝的发展,增强烟囱的整体性,保证烟囱的正常使用。
高空作业 烟囱安装航空障碍灯,水泥烟囱安装航标灯、烟囱避雷针安装 烟囱爬梯 平台维修加固 安装更换按标准,顶部高出其地面45米以上的高层建筑必须设置航标灯。为了与一般用途的照明灯有所区别,航标灯不是长亮着而是闪亮,闪光频率不低于每分钟20次,不高于每分钟70次,具体规定如下:航空障碍指示灯分类障碍标志灯一般分为低光强、中光强和高光强三种,障碍标志灯的垂直和水平距离大于45米建筑及其 设施,可以三种障碍标志灯可以互相配合使用。 离地面90米以上建筑物及其设施:使用中光强障碍标志灯为红色闪光灯,闪光频率应在每分钟20-60次 之间,闪光的有效光强不小于1600cd;或者使用红色的高光强障碍标志灯,使其闪光效果更加明显。 离地面150米以上建筑物及其设施,使用高光强障碍标志灯并必须为白色闪光灯,闪光频率应在每分钟 20-70次之间,有效光强随背景亮度而定。 障碍标志灯分布 障碍物就其障碍标志灯的设置应标志出障碍物的高点和边缘(即视高和视宽) 设障碍标志灯,中间层的间距必须不大于45米,城市中百米以上超高建筑物尤其要考虑中间层加设障 障碍标志灯的垂直和水平距离不宜大于45米(即如果物体的顶部高出其地面45米以上,必须在其中间加碍标志灯) 对于烟囱或其它类似性质的建筑物,顶部障碍标志灯应位于顶端1.5-3米之间,考虑到烟囱对灯具的污 染,障碍标志灯可设在低于烟囱口4-6米处的位置。 高于150米的超高物体应中、高光强障碍标志灯配合使用。 对于不足150米高的高压输电电缆、铁塔可在顶部设发白光的中光强障碍标志灯。不论哪种障碍标志灯,其在不同高度的障碍标志灯数目及排列,应能从各个方面都能看出该物体或物体 群轮廓,并且考虑障碍标志灯的同时和顺序闪烁,以达到明显的警示作用。
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