Gia cố ống khói

Tổng quan về cấu trúc ống khói và tình trạng hoạt động

Dự án ống khói 60m của một công ty tại Trùng Khánh được xây dựng và đưa vào sử dụng năm 1986. Thân ống khói chính cao 60m, đường kính ngoài của ống khói là 5,52m ở độ cao ± 0,5m và đường kính ngoài là 5,02m ở độ cao 10m so với mặt đất. 2,5%. Toàn bộ kết cấu ống khói được chia thành phần móng, phần đế bê tông cao 10m và phần gạch đơn giản cao 50m. Bản vẽ thiết kế cho thấy móng ống khói là móng bê tông độc lập với đường kính ngoài là 8,2m và chiều cao 3,0m. Dưới móng bê tông C13 là lớp đệm bê tông mờ có chiều cao khoảng 6m và lớp chịu lực móng là đá bùn. Phần móng được đơn giản hóa thành kết cấu bê tông cốt thép đổ tại chỗ với độ dày thành 300mm. Ống khói phía trên được chia thành lớp lót và tường ngoài. Tường ngoài được xây bằng gạch MU10 và vữa hỗn hợp M5. Độ dày của mỗi đoạn là 490mm ở đoạn 10-30m, 370mm ở đoạn 30-50m và 240mm ở đoạn 50-60m. Một thanh thép chu vi 6 @ 252 được bổ sung vào mối nối xám ngang của khối xây. Thanh thép được làm đặc trong phạm vi 500mm của mỗi đoạn có tiết diện thay đổi, và khoảng cách là 2 viên gạch. Ống khói được lót bằng gạch MU7.5 và vữa hỗn hợp 1: 1: 4, với độ dày 120mm.

Khoảng năm 1988, một bệ quan sát môi trường hình bán nguyệt bằng bê tông cốt thép đã được xây dựng thêm ở độ cao 13,8m tính từ mặt đất ống khói. Cổng quan sát được đặt ở độ cao 15,0m so với ống khói. Bệ quan sát được đúc tại chỗ bằng kết cấu bản đúc hẫng bê tông, chịu lực. Phần cuối bệ được tạo thành bằng cách đổ bê tông vào khối xây gạch, và bệ có chiều rộng 0,93m. Nó được dẫn lên bằng cầu thang bê tông từ mái nhà quạt gần ống khói.

Kiểm tra vết nứt ống khói

(1) Các vết nứt trên thân ống khói rất nghiêm trọng, chủ yếu là các vết nứt thẳng đứng, tổng cộng có 2 vết nứt. Cả hai vết nứt này đều ăn sâu vào bên trong khối xây, và tất cả các viên gạch đều bị nứt.

(2) Có rất nhiều vết nứt dọc theo thân ống khói tại điểm giao nhau giữa đài quan sát bảo vệ môi trường và thân ống khói. Có các vết nứt ở mối nối bê tông và gạch ở chân bệ. Một số viên gạch bị vỡ, chiều rộng vết nứt khoảng 0,1 ~ 0,6mm.

(3) Các viên gạch lót của ống khói bị hư hỏng. Do việc đi vào ống khói bất tiện nên vị trí hư hỏng chưa được xác định.

(4) Kết cấu bê tông ở đáy ống khói còn nguyên vẹn, không phát hiện hiện tượng không mong muốn như vết nứt.

Phân tích nguyên nhân gây nứt

(1)Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ.

(2)Hư hỏng lớp lót ống khói (vết nứt hoặc hư hỏng do chất lượng xây kém).

(3)Ảnh hưởng của sự ăn mòn do khói.

(4)Thêm bệ quan sát bảo vệ môi trường và ảnh hưởng biến dạng của nó.

(5)Ảnh hưởng của các hệ số giãn nở tuyến tính khác nhau.

Kế hoạch tăng cường

Sử dụng vải sợi carbon đơn hướng làm vật liệu gia cố chính. Sợi carbon có đặc tính cường độ cao, trọng lượng nhẹ, thi công dễ dàng, hiệu quả thi công cao, chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn. Việc gia cố bằng sợi carbon có thể cải thiện khả năng chịu lực và độ dẻo dai của kết cấu và linh kiện, có ý nghĩa quan trọng trong việc gia cố chống động đất.

Việc gia cố dự án này được khởi công xây dựng vào đầu tháng 3 năm 2001 và hoàn thành vào cuối tháng 3 với thời gian thi công là 20 ngày. Kế hoạch gia cố như sau.

Do các vết nứt ống khói trong dự án này dài tới 20m, nên phần kết cấu xây vữa của ống khói được trét vữa epoxy trước khi gia cố. Sau đó, một tấm vải sợi carbon rộng 250mm được dán theo chiều dọc và chiều ngang dọc theo ống khói từ trên xuống dưới đế bê tông (cao 8m), cách đều theo hướng chu vi, tổng cộng có 6 tấm vải sợi carbon theo chiều dọc. Sau đó, từ đáy đế bê tông và độ cao 8m, một tấm vải sợi carbon chu vi rộng 250mm được dán ở khoảng cách 2,0m (khoảng cách từ tâm đến tâm) lên đến ống khói ở khoảng cách 36m. Cuối cùng, từ đỉnh ống khói ở độ cao 36m, một tấm vải sợi carbon tròn có chiều rộng 250m được dán cứ sau 3,0m (khoảng cách từ tâm) và nó dính chặt vào đỉnh ống khói.

Phần kết luận

Việc gia cố vết nứt ống khói bằng gạch thường áp dụng phương pháp bê tông cốt thép gia công ngoài, nhưng phương pháp này bị ảnh hưởng lớn bởi điều kiện sản xuất và khí hậu, thi công khó khăn và thời gian thi công dài. Chúng cũng được gia cố bằng kết cấu thép hoặc thanh dự ứng lực, nhưng khả năng chống ăn mòn kém. Ống khói được gia cố vào cuối tháng 3 năm 2001 với thời gian thi công là 20 ngày. Việc gia cố đã được sử dụng hơn 1 năm, các vết nứt không mở rộng, hiệu quả gia cố tốt. Việc gia cố ống khói sử dụng phương pháp sợi carbon, có thời gian thi công ngắn, độ tin cậy cao và độ khó thấp. Chi phí gia cố tương đương với các phương pháp gia cố khác, và đây là một phương pháp mới và nhanh chóng.