01 引言
钢结构网架煤棚(料棚)作为一类工业仓储建筑在大型封闭场所的应用越来越广泛,特别是随着近年来环保力度的不断增大,各大型煤矿、焦化、冶炼、电力、水泥、石油化工等企业对大体量堆煤、全封闭结构的要求也不断提高。因此,大跨度网架结构以其空间大、质量轻、灵活多样、快速施工等特点作为煤棚(料棚)使用,得到了广泛的认可。然而随着该结构的快速发展与大量应用,各种煤棚(料棚)垮塌事故也屡有发生。
2021年9月10日,四川省成都市某企业 防尘降噪棚发生局部垮塌 ,造成4人死亡、18人受伤 。
2021年3月31日,山东省青岛市某企业 网架垮塌 ,造成1人死亡、7人受伤 。
2019年6月8日,内蒙古鄂托克旗棋某煤企 储煤棚网架垮塌 ,造成3人死亡、1人受伤 。
2018年8月12日,四川省峨眉山市某企业 罩棚局部垮塌 ,造成5人当场死亡,2人受伤 。
2018年4月6日,山西省长治某煤企 储煤棚网架垮塌 , 造成4人死亡 。
2018年3月2日,山西省长治市某煤企 环保棚式钢结构网架发生垮塌,造成3人死亡,3人受伤 。
2018年1月4日,安徽省六安市某企业 仓储棚因降雪发生垮塌,造成3人死亡,7人受伤 。
……
这一幕幕触目惊心的事故背后,企业付出了生产线停产或人员伤亡的惨重代价,造成了巨大的损失,也产生了恶劣的社会影响。本文结合相关工程案例,对煤棚(料棚)结构存在的相关问题做一个简单介绍,希望能够引起大家足够的重视,避免类似事故再度发生。
02 煤棚(料棚)结构典型问题
通过大量的工程实践、试验结果以及事故调查, 煤棚(料棚)等网架结构主要存在以下几点问题 :
1)设计内容不全面 。未严格按照相关设计标准规范进行设计,例如:设计时抗风等级不足,檐口、周边等局部风荷载敏感区域构造措施不当;未采用正规设计或改扩建前未经过结构现状安全评估等;
2)施工过程及监管制度不规范 。施工过程中材料不合格、不正规施工、加工安装不规范等问题,例如:杆件弯曲超过规范要求,高强螺栓连接不足,焊缝质量差,安装时存在较大偏差强行就位,随意增加或减少杆件及支座等;
3)使用环境影响 。煤棚(料棚)结构在长时间的环境腐蚀、温度和风荷载反复作用下,结构和材料自身将不可避免地产生损伤积累和性能退化、甚至导致结构破坏;
4)使用维护不当 。随意增加荷载、日常管理维护不到位、物料随意堆压对造成支座或杆件的变形破损、未及时发现既有缺陷损伤或处理不当造成次生灾害等。
03 煤棚(料棚)结构检测鉴定典型案例
案例一
某电厂干煤棚屋盖结构形式为正放四角锥螺栓球节点钢网架结构,网架下部为钢筋混凝土柱支承,柱间设有混凝土墙。煤棚南北向总长度216m,东西向总宽度103m。其鉴定结果表明:
(1)由于钢筋锈蚀、局部碰撞或施工质量,导致柱及剪力墙混凝土胀裂及不同程度剥落、破损;
(2)①部分支座倾斜、偏心;②支座螺帽未拧紧;③支座锚栓螺杆预留长度不够,无可靠连接;④部分支座螺栓为单螺帽,与设计不符;⑤支座加劲肋板弯曲变形等;
(3)①杆件缺失,杆件与支座连接处断开;②杆件纵向开裂;③杆件弯曲变形,④杆件与螺栓球连接套筒松动等;
(4)①檩条弯曲变形;②檩托开裂、断开;③檩条与檩托连接螺栓缺失、松动,无可靠连接;④檩托连接处节点板变形;⑤屋面板局部破损、缺失、脱开、变形等;
(5)经验算,上部网架结构1500余根杆件承载力不满足国家现行标准的要求。
结构内景
支座倾斜、偏心
杆件与支座连接处断开
杆件与下弦球节点连接处套筒未拧紧
杆件纵向断裂
杆件端部纵向断裂
杆件变形
檩托与节点连接处断裂
屋面板凹陷变形
结构计算结果
案例二
某电厂干煤棚为混凝土-钢结构体系。干煤棚下部采用钢筋混凝土结构,网架结构为正放四角锥螺栓球节点形式,干煤棚结构东西向总长度为146m,南北向跨度为74.5m。其鉴定结果表明:
(1)混凝土结构构件主要存在以下损伤:由于钢筋锈蚀,导致混凝土胀裂及不同程度剥落,部分柱箍筋严重锈蚀甚至锈断;②碰撞或施工质量原因导致柱混凝土局部破损、剥落、露筋;③混凝土浇筑质量差,骨料露出。
(2)网架杆件主要存在以下损伤:杆件局部锈蚀严重,个别杆件锈穿,同时其他杆件还存在连接套筒松动、杆件弯曲变形等损伤;
(3)围护系统主要存在以下损伤:①天沟处屋面板普遍严重锈蚀,局部锈穿破损;②部分区域内次檩均整体失稳、变形;③屋面主檩与次檩、以及主檩与网架间无可靠连接。
(4)经验算:网架结构近200根杆件承载力不满足国家现行标准的要求。同时,屋面檩条的承载能力严重不满足国家现行标准的要求。
结构内景
混凝土柱锈蚀严重,箍筋锈断
杆件锈蚀穿孔
杆件连接套管松动
部分区域檩条整体失稳、变形
檩条无可靠连接
围护结构局部风揭破坏
结构计算结果
案例三
某钢厂干煤棚于1995年建成,整体为三心圆柱面网架结构,杆件采用正放四角锥形式布置,南北向跨度75.7m,东西向长度97.5m,高度30.1m。其鉴定结果表明:
(1)部分杆件截面尺寸与设计值不符;
(2)部分节点连接错位、与螺栓球点焊;
(3)杆件局部变形;
(4)杆件与节点连接施工质量差,部分杆件连接套筒缺失、松动;
(5)个别支座与墙架连接处焊缝开裂;
(6)经验算:该网架主体结构约60根杆件承载力不满足国家现行标准的要求。
结构内景
部分节点连接错位、与螺栓球点焊
杆件与节点连接施工质量差
部分杆件连接套筒缺失、松动
支座与墙架连接处焊缝开裂
结构计算模型
04 结语
煤棚(料棚)结构复杂又身处高空,日常的维护及维修工作难度较大;同时由于其结构的集成性,部分杆件的损伤若没能及时发现处理,可能会导致突然性整体垮塌。2000年初,某电厂建成使用仅4年,跨度70.68米,长124.5米的钢网架干煤棚,在2分钟内便自西向东突然整体垮塌。 因此建议使用单位应加强日常维护保养,争取做到安全隐患早发现、早整治 。对于使用时间较长、大风大雪频发区域、改扩建及已发现存在较大损伤的结构建议进行全面排查,制定多种整治措施,以保证结构的安全使用。
附:部分煤棚(料棚)结构项目业绩
项目名称 |
年份 |
武钢炼铁厂干煤棚厂房等四厂房结构检测鉴定 |
2010 年 |
鄂尔多斯鑫聚源化工有限公司鑫聚源煤棚检测 |
2016 年 |
伊金霍洛旗宏达煤业有限责任公司钢结构储煤棚检测鉴定 |
2019 年 |
丰南钢铁原料场 3# 烧结料库网架结构安全性鉴定 |
2020 年 |
江西大唐国际抚州发电有限责任公司干煤棚网架结构安全鉴定项目 |
2020 年 |
华能(苏州工业园区)发电有限责任公司煤场封闭改造原有干煤棚检测 |
2020 年 |
江西大唐国际抚州发电有限责任公司干煤棚网架结构安全鉴定 |
2020 年 |
|
2021 年 |
山西通才工贸有限公司原料场料棚结构可靠性鉴定 |
2021 年 |
鑫聚源物流配送中心储煤棚及 202 栈桥钢结构安全性检测鉴定 |
2021 年 |
府谷县宝河煤业有限责任公司储煤棚检测鉴定评估 |
2021 年 |
府谷县汉基新叶煤业有限公司环保型储煤棚检测鉴定评估 |
2021 年 |
武钢钢电公司老干煤棚网架结构可靠性鉴定 |
2021 年 |
新天钢联合特钢有限公司烧结厂、炼铁厂原料料棚结构结构鉴定项目 |
2021 年 |
广钢干煤棚厂房结构安全性与抗震鉴定 |
2021 年 |
包钢仓储中心料场封闭大棚结构可靠性鉴定 |
2021 年 |
山西通才工贸有限公司原料场料棚结构可靠性鉴定 |
2021 年 |
天津国能津能热电有限公司一期煤棚结构可靠性检测鉴定 |
2022 年 |
广州中电荔新热电有限公司干煤棚检测鉴定 |
2023 年 |
大唐湘潭发电有限责任公司 1 号煤场干煤棚检测 |
2023 年 |
撰稿|贾占坤
编辑|于英俊
审核|王 玲
0人已收藏
0人已打赏
免费0人已点赞
分享
结构资料库
返回版块41.24 万条内容 · 401 人订阅
阅读下一篇
台风“杜苏芮”:烟台火车站多名乘客被风吹倒!泉州体育馆屋顶被吹破!是设计不合理吗?设计合规、施工合理,选材合适才是保证项目质量的关键。 01 烟台火车站多名乘客被风吹倒! 前面还有几十米就是玻璃护栏,十分危险!
回帖成功
经验值 +10
全部回复(0 )
只看楼主 我来说两句抢沙发