根河煙囪維修常見的方法主要有以下幾種？

煙囪維修常見的方法主要有以下幾種？

煙囪新建工程專業(yè)描述：做法，雖然抗震效果也較好，但因筒壁有坡度，留豎槽有困難，僅適用于很大口徑的磚煙囪?！犊拐鹨?guī)范》推薦第1種做法。磚砌體內(nèi)配置直徑小，間距密的豎向鋼筋，效果更好。

但磚煙囪一般都是截錐體，有一定的坡度，上一皮磚比下一皮磚的數(shù)目少，豎向灰縫上下是對不齊的，因而豎筋通過的地方都有可能砍磚，豎筋密了，砍磚所占的比例就過大了。另外，豎筋間跪小于1250px ，應考慮施工困難及鋼筋銹蝕等因素。所以，用于磚煙囪的豎向鋼筋直徑不小干小1 。間距為50 一1750px 。

配有豎向鋼筋的磚煙囪在配筋范圍內(nèi)折斷的一個構造上的原因，是鋼筋接頭不牢，豎筋從灰縫中拔出。因此，對鋼筋端頭增設彎鉤，且在搭接部分全長上用鐵絲綁札牢固，對于未對齊的豎向鋼筋，將鋼筋的上下端頭彎鉤錨人砌體中的預留孔內(nèi)，用砂漿填實。另外，考慮到受力的延續(xù)性，將一半豎筋延伸到下部。

為加強煙囪整體性，提高抗震性能，在煙囪頂部和總高度2 / 3 處（8 度時）各加設一道鋼筋混凝土圈梁。技術力量雄厚，具有較強的經(jīng)濟實力和高素質(zhì)管理的施工與隊伍。企業(yè)信譽和科技含量均在國內(nèi)同行業(yè)中處于領先地位，并率先通過了國際質(zhì)量體系認證。

（一）磚煙囪加箍維修施工要求：

一、工程概況及特點

經(jīng)現(xiàn)場查看煙囪高30m，由于使用年限已久和污染使煙囪的外壁開始出現(xiàn)裂縫、彎曲、表面開始粉化，根據(jù)以上情況我公司制定出以下煙囪維修施工方案：

 1、拆除頂部10米，再加高至原有高度。

2、煙囪囪身布設鋼絲網(wǎng)。

3、煙囪加包箍11道。

4、在煙囪頂口下部放6條豎筋。

5、墻體二次刷摻“801”膠的水泥漿。

6、二次用1:3水泥砂漿抹3cm左右厚的灰。

二、施工工序施工前的籌備工作→煙囪拆除頂部10米，再加高至原有高度→包箍豎筋制作→包箍豎筋油漆→掛鋼絲網(wǎng)→包箍豎筋安裝→煙囪外粉→避雷系統(tǒng)安裝檢驗→外露金屬結構防腐

三、施工方法

1、煙囪維修前做好防護棚的搭設工作，施工人員進現(xiàn)場將登高的爬梯逐個檢查，帶好保險帶進行人工拆除。拆除時用專用千斤頂放在煙囪里面，使用千斤頂繃開墻體的一段并改小放至地面，旋轉使用，從上而下拆除。

2、拆除到位后，清理干凈后設置砼圈梁，在砼圈梁上安插抗震豎向筋，開始砌筑所用紅磚必須制作加工成異形磚，這樣才能確保磚縫橫豎縫隙的比例要求，加高時加環(huán)向鋼筋φ6.5抗震筋，抗震裂度按照圖紙設計要求， 砌筑砂漿按50號砂漿砌筑，所用紅磚必須提前一天飲足水飲夠水，這樣才能確?；铱p的粘結牢固強度，直至加高結束。

3、頂部采用Φ14的鋼絲繩雙股懸掛滑輪，并用三個鋼絲繩夾頭交叉夾緊，工作繩采用棕繩時，不應低于Φ18，采用尼龍繩時不低于Φ16的。掛鋼絲網(wǎng)：在煙囪外壁掛上鋼絲網(wǎng)在用鋼釘固定，至上而下，全部掛滿。

4、用120×6的扁鋼根據(jù)煙囪各部位的周長制作包箍和豎筋，包箍和豎筋制作成功后，進行除銹防腐，焊接時焊縫應平均豐滿，不出現(xiàn)漏焊、假焊。焊接作業(yè)時絕對濕度不大于90%，施焊前應檢查焊接部位的組成和表面的質(zhì)量，嚴禁在接頭間隙內(nèi)填塞焊條頭，鐵塊等雜物。

5、安裝包箍和豎筋，豎筋按煙囪周長勻稱散布6道，包箍以每300cm一道平勻安排，共11道,包箍銜接板采用120×6的角鋼制作，用螺栓固定，包箍安裝時應平坦、緊貼，螺絲應擰緊，豎筋布置在包箍的內(nèi)側。

6、在要外粉的煙囪墻體上刷摻“801”膠的水泥漿一道做界面劑，抹1:3水泥砂漿打底層12-15厚，在底層凝固后，再刷一遍摻“801”膠的素水漿，1:2.5水泥砂漿面層12-15厚。

7、檢查全部避雷體系，包含避雷針、避雷線和避雷圍線等，需調(diào)換的應即時更換，煙囪外露金屬構件，應進行除銹，再涂刷防銹漆二遍。

四、施工安全計劃

本工程采用無腳手架懸掛作業(yè)方法進行施工，外部采用座式登高板進行。施工根據(jù)本工程特點，安全生產(chǎn)在整個施工過程中列為重要議題。每一階段除了采取特定的技術措施外，還應建立必要的安全生產(chǎn)責任制，并經(jīng)常進行群眾性的安全教育與宣傳工作，具體應抓好以下幾點：

1、施工前有甲方配合組織施工人員安全學習及方案討論，詳細了明施工程序。

2、做好技術交底，按規(guī)定要求施工

3、施工中采用自檢;互檢;交接檢和專業(yè)檢查相結合，確保工程質(zhì)量。

4、甲方雙方質(zhì)量監(jiān)督員應全過程按程序驗收法跟蹤監(jiān)督質(zhì)量，前道工序驗收確認簽字后方可進行下道工序的施工。

5、在施工中嚴格控制二次污染，保證施工設備的干凈和整潔。

6、保持現(xiàn)場清潔衛(wèi)生，及時處理施工垃圾做到工完場地清。

7、為防止高空墜落與物體打擊，強調(diào)進現(xiàn)場一律戴安全帽，高空危險作業(yè)必須帶安全帶，并派專人看管。

（二）針對煙囪裂縫問題所采取的壓力灌漿法維修方法

1、壓力灌漿法其實不單是處理存在裂縫問題的煙囪可以使用壓力灌漿法，在針對其他裂縫問題時，也可以使用該種維修方法，在處理煙囪裂縫問題時，需要使用配套的補膠液，也可以使用常見的水泥砂漿，在一定的壓力狀態(tài)下，緩慢注入到裂縫內(nèi)部，密實裂縫。2、表面封閉法使用具有滲透作用的混凝土，配合修補膠液的共同作用下，以期封閉煙囪的裂縫處。3、密封填充法在煙囪表面存在裂縫問題的部位鑿出一個U型的凹槽，使用環(huán)氧樹脂膠進行填充，然后在使用纖維材料粘貼裂縫表面，從而起到密封的作用。二、碳纖維布維修法力求延長煙囪的使用壽命。

2、煙囪結構概況及工作狀態(tài)

重慶某公司60 m煙囪工程于1986年修建并投入使用,煙囪主體高60 m,地面±0?00 m標高處煙囪外徑5?52 m,距地面10 m處外徑5?02 m,煙囪筒體外緣收縮量為2?5%;整個煙囪結構分基礎部分、10 m高混凝土底座部分和50 m高磚砌筒體部分。設計圖紙顯示,該煙囪基礎為獨立混凝土基礎,外徑8?2 m,高3?0 m,C13混凝土基礎下為高約6 m的毛石混凝土墊層,地基持力層為泥巖;底座部分筒體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構,壁厚300 mm;其上部的煙囪分內(nèi)襯與外壁,外壁為MU10磚、M5混合砂漿分段砌筑,每段厚度分別為:10~30 m段490 mm,30~50 m段370 mm,50~60 m段240 mm。砌體水平灰縫內(nèi)加設，6@252環(huán)向鋼筋,該鋼筋在每段的變截面各500 mm范圍內(nèi)予以加密,間距為2皮磚;煙囪的內(nèi)襯為MU7?5磚,1∶1∶4混合砂漿砌筑,厚度均為120 mm。1988年前后,在距離該煙囪的地面13?8 m處增加修建了一鋼筋混凝土半圓形環(huán)保觀測平臺,觀測口設在煙囪的15?0 m標高處,平臺為現(xiàn)澆混凝土懸挑板結構,支座端采用在磚筒體上鑿孔(300 mm×200 mm)澆混凝土植入磚砌體內(nèi),平臺寬0?93 m,由混凝土樓梯自煙囪邊的風機房屋頂引上。

3、煙囪裂縫檢查情況：

(1)煙囪筒身裂縫較嚴重,主要為垂直裂縫,共2條,一條在筒身的南面(正對鍋爐房)的鋼爬梯左側附近,自環(huán)境觀測平臺根部垂直向上發(fā)展,長度約20 m,起始處裂縫寬度約12 mm,最寬處在筒身中部的爬梯休息平臺右側,寬度約16mm(由于筒身爬梯銹蝕嚴重,無法爬上筒身去測量裂縫寬度,此處寬度為目測),此裂縫在爬梯休息平臺以上約4 m終止;另一條垂直裂縫在筒身的西北面,裂縫自環(huán)保觀測平臺根部開始,長度約3 m,大裂縫寬度約9 mm。這2條裂縫均深入砌體內(nèi)部,磚均斷裂。

(2)環(huán)保觀測平臺與筒身結合處沿筒身有大量裂縫,平臺根部混凝土與磚的聯(lián)結處均有裂縫現(xiàn)象,部分磚斷裂,裂縫寬度約0?1~0.6 mm。

(3)現(xiàn)場有關技術人員反映,煙囪除塵設備在1999年和2000年均經(jīng)過改造,改造后,煙塵經(jīng)噴水除塵后進入煙囪的溫度由原來的170℃~200℃降低為現(xiàn)在的80℃左右;鍋爐運轉一直較正常,燃料為普通煤,鍋爐一般在每年的長假,如春節(jié)、國慶等停產(chǎn)外,均連續(xù)工作;停產(chǎn)期間進行煙囪內(nèi)出渣,2001年1月出渣時曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)渣中有少量磚塊,估計為煙囪的內(nèi)襯磚有破壞現(xiàn)象,因不便進入煙囪內(nèi)觀測,破壞部位不詳。

(4)該煙囪底部混凝土結構完整,未發(fā)現(xiàn)裂縫等不良現(xiàn)象。

3、裂縫成因分析：

(1)溫度變化的影響。該煙囪內(nèi)部原使用溫度為200℃,改造除塵系統(tǒng)后,溫度降為80℃左右,煙囪使用環(huán)境的變化導致了溫度的改變,尤其是在煙囪由暫停使用到恢復生產(chǎn)的過程中,較大的溫差產(chǎn)生了很大的溫度應力,而溫度應力的增大,極易形成煙囪筒壁由內(nèi)至外的豎向裂縫。

(2)煙囪內(nèi)襯損傷(裂縫或局部砌筑質(zhì)量不良造成的破壞)影響。該煙囪內(nèi)襯較薄,為120 mm,且為普通粘土磚砌筑,耐腐蝕和隔熱性能較差。由于施工或使用原因,其局部的損傷使內(nèi)襯與外筒間空氣隔熱層的性能降低,導致煙氣與空氣隔熱層相通?？諝飧魺釋訙囟壬?增大了煙囪外筒壁的溫度差,從而產(chǎn)生較大的溫度應力,導致筒壁內(nèi)、外側產(chǎn)生或發(fā)展縱向裂縫。

(3)煙氣腐蝕的影響。內(nèi)襯筒壁的損傷,使煙氣直接與外筒壁接觸,由于從除塵塔排入煙囪的煙氣含硫量高、水蒸汽量大,這樣煙氣中的SO2氣體遇到水后便生成亞硫酸(H2SO3),極易對磚及磚內(nèi)的鋼筋造成腐蝕,同時降低筒壁材料的隔熱性能,使形成的裂縫加速發(fā)展。

(4)增設環(huán)保觀測平臺及其變形的影響。該平臺是在煙

囪使用一段時間后增加的,其技術依據(jù)不足,平臺出現(xiàn)的梯段裂縫和懸挑板與筒身間的裂縫說明平臺的變形較大,其樓梯的基礎變形與煙囪的變形不協(xié)調(diào),樓梯對筒身產(chǎn)生了附加作用影響,經(jīng)模擬計算,該作用產(chǎn)生影響的部位與煙囪出現(xiàn)裂縫的部位比較吻合。

(5)線膨脹系數(shù)不同的影響。由于混凝土線膨脹系數(shù)為1×10-5,而磚砌體的線膨脹系數(shù)僅為5×10-6,二者相差一倍,但平臺根部植入磚砌體內(nèi)的混凝土與磚砌體溫度相同,這樣,混凝土膨脹值遠大于磚砌體膨脹值,因而,環(huán)保觀測平臺與筒身結合處沿筒身有大量裂縫,部分磚斷裂。

4、維修方案：

經(jīng)過大量細致的調(diào)查和論證,采用碳纖維布作為維修的主要材料。碳纖維具有強度高、重量輕、施工便捷、施工功效高、耐高溫、耐腐蝕等特點,用其維修,可以提高結構及構件的承載力及延性,對于抗震維修尤其具有重要意義。本工程維修于2001年3月初開始施工,于3月底完成維修,工期20天,維修方案如下。由于本工程煙囪裂縫長達20 m,實施維修時先用環(huán)氧砂漿對煙囪的砌體結構部分進行灌縫處理,然后沿煙囪從頂?shù)降撞炕炷粱?標高8 m處)豎

直粘貼250 mm寬的碳纖維布,按環(huán)向均勻相隔,共6條縱向碳纖維布。其后,從底部混凝土基座、標高8 m處起往上每隔2?0 m(中心間距)粘貼1條250 mm寬的環(huán)向碳纖維布,一直粘貼到煙囪36 m處。最后,從煙囪36 m處起往上每隔3?0 m(中心間距)粘貼1條250 mm寬的環(huán)向碳纖維布,一直粘貼到煙囪頂部。煙囪維修方案見圖1。

5、施工步驟和要點：

(1)采用環(huán)氧砂漿充分注入裂縫,進行裂縫封閉處理。

(2)預先計算好需要粘貼碳纖維布的位置,在相應位置刷300 mm寬、10 mm厚的M15砂漿1層。

(3)待砂漿達到強度后,應對其進行找平處理。

(4)涂刷基底樹脂,應用滾筒刷均勻涂抹。

(5)均勻涂抹浸漬膠,粘貼碳纖維布。涂抹浸漬膠后,應在規(guī)定使用時間內(nèi),將已剪裁好的碳纖維布迅速粘貼到位。粘貼碳纖維布時,應用特制的滾筒沿碳纖維布受力方向多次滾壓擠出氣泡,以保證碳纖維布與砂漿緊密粘結。要求的搭接長度≥10 cm。

(6)表面涂浸漬膠,再拋細砂作壓面處理。

6 結語

磚煙囪裂縫維修通常采用外包鋼筋混凝土法,但該法受生產(chǎn)及氣候條件影響較大,施工難度大,工期長。也有用鋼結構或預應力筋維修的,但它們的耐腐蝕性能卻很差。煙囪于2001年3月底完成維修,工期20天。維修使用1年多來,裂縫未見擴展,維修效果良好。煙囪維修采用碳纖維法,工期短,可靠性高,難度小,維修費用與其它維修方法相當,不失為一種快捷的新方法 。

（三）、煙囪裂縫拆除加高恢復需要遵循以下步驟來做：

1、50米磚煙囪拆除上部開裂部分，待煙囪上部開裂部分全部拆除后，把煙囪口平整，然后在煙囪拆除結束開始加高的部位用￠10mm的鋼筋網(wǎng)澆筑一道圈梁，高度與煙囪厚度一置，

2、然后進行加高施工，煙囪的厚度為頂口向下10m以內(nèi)240mm，再向下為370mm，直至加高到原高度。加高過程中每間隔8層磚加一道￠10mm的環(huán)筋，豎筋與原豎筋連接牢固，加高結束在頂口用￠10mm的鋼筋網(wǎng)澆筑一道壓頂圈梁，高度與煙囪厚度一置。

3、煙囪外壁整體用￠1mm的鋼絲制成的菱形網(wǎng)整體包裹，然后整體用裝飾抹面砂漿粉刷厚15mm。

4、煙囪刷上海產(chǎn)的航標漆（醇酸磁漆）紅白相間，共四圈紅色，每圈高3m，其余全部刷成白色。

5、更換避雷針兩只34*4的鋼管制成，用￠12mm的鋼筋制成的避雷引線從頂?shù)降住?/p>

6、拆除部分的爬梯用￠18mm的圓鋼制作更換，未拆除部分除銹防腐。

7、工程質(zhì)量按照《煙囪工程施工及驗收規(guī)范》GBJ78-85的國家標準及G2004—211建筑圖集標準進行施工，采用標準100#合格紅磚，所用材料均為國標，金屬除銹應物見本色，金屬刷漆均用雙塔牌油漆，做到一遍防銹漆兩遍面漆，工程質(zhì)量驗收與施工進度同步進行，爭創(chuàng)樣板工程。

煙囪裂縫拆除加高施工措施：

1、先拆除煙囪嚴重傾斜、裂縫的部分囪墻及頂口和避雷針、爬梯、避雷引下線等；

2、在拆除工作完成后，及時清理干凈場地，清洗干凈剩余部分囪墻的面層；

3、在砌還拆除部分囪墻前，先選用標號為Ｃ25的鋼筋混凝土現(xiàn)澆水泥砼圈梁一道維修新舊連接處的結構；

4、鏟除剩余部分的囪墻內(nèi)壁腐蝕層，并用高壓水泵送水再次清洗剩余部分囪墻的內(nèi)壁；

5、選用100#標準一級紅磚，采用＃75水泥石灰混合砂漿砌筑，按圖集《04G211磚煙囪》中的規(guī)范要求恢復至原有煙囪的標高，并選用標號為Ｃ25的鋼筋混凝土現(xiàn)澆頂口； 

6、按圖集《04G211磚煙囪》中的規(guī)范要求取材，制作、安裝爬梯、云梯及休息臺；

7、按圖集《04G211磚煙囪》中的規(guī)范要求制作、安裝避雷針及避雷引下線；

8、對煙囪的內(nèi)壁進行第1次人工烘干后，選用ф1×3鋼絲網(wǎng)，用ф4×60膨脹栓按500mm的間距固定在囪墻的內(nèi)壁上；

9、在已經(jīng)掛網(wǎng)的囪墻內(nèi)壁上，選用#75水泥混合砂漿抹第1道面打底、找平；

10、再進行人工烘干后，選用《鉀水玻璃耐酸砂漿混合料》進行三道程序的抹糊（按設計要求厚度在5-15mm之間）；

11、再次進行人工烘干，選用《OM型煙囪內(nèi)壁耐酸耐高溫特種防腐涂料》（按設計要求選擇Ⅰ型、Ⅱ型或4型5型），進行3道程序的內(nèi)壁防腐措施；

12、最后對煙囪上爬梯、避雷引下線等進行除銹、清塵處理，并涂刷鐵紅防銹漆一遍，銀粉調(diào)和漆兩遍；

13、按規(guī)范保養(yǎng)1個工作日，即可交付使用。

2.1磚煙囪：針對鍋爐安裝了濕式除塵器和脫硫設備，濕式除塵器和脫硫設備均為水幕、水浴工藝，而磚煙囪在設計時一般實用干式除塵器，原先在設計時沒有考慮到使用濕式除塵器應對煙囪的內(nèi)壁進行有效的耐酸、耐溫、防滲透、防腐蝕處理,因此煙氣在經(jīng)過水淋水浴后，夾帶了部分的水霧而自然地變化成了水蒸氣，而使用的煤含硫量較高又沒有采取脫硫處理，這樣就使得煙氣的含硫量也偏高，那么煙氣在引風機的作用下經(jīng)過煙道推送到煙囪后可直接達到高空排放的效果，而含硫量較高的水蒸氣卻在煙囪內(nèi)徘徊，磚煙囪主體是選用普通材料建筑，時間一長這種含硫量較高的水蒸氣就會貯存于磚砌體中，從而侵蝕磚砌體發(fā)生異變，嚴重腐蝕煙囪的主體，破壞煙囪主體原來應有的結構力，最終會導致煙囪裂縫、傾斜；

2.2鋼筋混凝土煙囪：鋼筋混凝土煙囪的內(nèi)襯一般選用耐火磚或頁巖磚及標準紅磚，同樣因沒有考慮到使用濕式除塵器和脫硫設備應對煙囪的內(nèi)壁進行有效的耐酸、耐溫、防滲透、防腐蝕處理（選用耐酸磚砌筑內(nèi)襯時除外），經(jīng)過一段時間的使用后，帶有二氧化硫的煙氣從不耐酸的內(nèi)襯磚縫中外滲，腐蝕了整座煙囪的內(nèi)襯墻體，破壞了原來應有的結構力，最終導致煙囪的內(nèi)襯裂縫、發(fā)生塌方脫落，受內(nèi)襯塌方脫落的影響，鋼筋保護層隨之腐蝕而出現(xiàn)脫裂、空鼓，大面積已露出鋼筋等損壞現(xiàn)象；

3.3鋼煙囪內(nèi)側防腐處理：

處理方法和程序：除銹后刷OM-4底料兩道，刷OM-5型煙囪耐高溫耐酸防腐面料兩道（為滿足設計要求中間可增鋪玻璃絲布1—2道），總干膜厚度0.5—1.0mm（也可以根據(jù)設計要求選擇厚度）。

4.操作方法：

1、因煙囪內(nèi)的施工條件限制，我們使用吊籃作業(yè)，施工人員應按無腳手架和懸吊作業(yè)的特點及高空作業(yè)操作規(guī)程實施施工，不得違章冒險作業(yè)，所有施工人員必須隨時接受雙方的安監(jiān)和質(zhì)檢人員的檢查與監(jiān)督，發(fā)現(xiàn)問題，立即整改；

2、地面制作人員首先要熟悉煙囪有關金屬零部件的技術要求，按有關規(guī)范中的規(guī)范要求精心制作加工；

3、所有拆卸、安裝的部件起吊時必須系牢，安裝時先用螺栓連接好后再加焊。

3.2鋼筋混凝土煙囪：

1、用高壓水泵送水，將煙囪的內(nèi)壁進行清洗，并鏟除內(nèi)壁腐蝕層（塌方的內(nèi)襯需拆除脫落殘余的部分內(nèi)襯，再按需要砌還），并對煙囪的整個內(nèi)襯墻進行局部修補；

2、選用#75水泥砂漿，對因內(nèi)襯脫落露出鋼筋的鋼筋混凝土墻體的內(nèi)壁進行修復；

3、選用ф1×3鋼絲網(wǎng)、ф4×60膨脹螺栓，按500mm的間距固定在整座煙囪的內(nèi)壁上，用#75水泥砂漿抹第1道面打底、找平；

4、進行人工烘干后，選用《鉀水玻璃耐酸砂漿》將整座煙囪的內(nèi)壁進行3道程序抹糊（按設計要求厚度在5-15mm之間）；

5、再次進行人工烘干，選用《OM型煙囪內(nèi)壁耐酸耐高溫特種防腐涂料》（按設計要求選擇Ⅰ型、Ⅱ型或4型5型），進行3道程序的內(nèi)壁防腐措施；

6、將因煙氣外滲而腐蝕、龜裂、空鼓、露筋的外壁腐蝕層鑿除后，并用水將整座煙囪的外壁徹底清洗干凈；

7、在煙囪的外壁龜裂、空鼓、露位置上，掛ф3×10鋼絲網(wǎng)，用ф8×100膨脹螺栓按500mm的間距固定, 選用#75水泥砂漿抹第1道面，厚度10mm，略為干燥后再選用同樣標號及厚度的砂漿抹第二道面，使這段原來龜裂、空鼓、露筋的外壁粉裝上新的外殼（或對局部受損的外壁進行修補）；

8、待外壁干燥后，選用525#水泥加以801膠及適當?shù)奶己谡{(diào)制成糊狀，均勻的涂在整座煙囪的外壁上，使煙囪外壁的整體容貌著色協(xié)調(diào)、美觀（或按需要涂刷航標及其他耐酸性較好的外墻涂料）；

本公司主要服務項目：煙囪脫硫防腐，施工工藝先進，工程質(zhì)量可靠，對施工后的工程，定期進行跟蹤服務，愿與您長期合作。

（四）、煙囪產(chǎn)生裂縫的原因,并提出了用碳纖維進行維修的方案,力求延長煙囪的使用壽命。

1、煙囪結構概況及工作狀態(tài)

重慶某公司60 m煙囪工程于1986年修建并投入使用,煙囪主體高60 m,地面±0?00 m標高處煙囪外徑5?52 m,距地面10 m處外徑5?02 m,煙囪筒體外緣收縮量為2?5%;整個煙囪結構分基礎部分、10 m高混凝土底座部分和50 m高磚砌筒體部分。設計圖紙顯示,該煙囪基礎為獨立混凝土基礎,外徑8?2 m,高3?0 m,C13混凝土基礎下為高約6 m的毛石混凝土墊層,地基持力層為泥巖;底座部分筒體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構,壁厚300 mm;其上部的煙囪分內(nèi)襯與外壁,外壁為MU10磚、M5混合砂漿分段砌筑,每段厚度分別為:10~30 m段490 mm,30~50 m段370 mm,50~60 m段240 mm。砌體水平灰縫內(nèi)加設，6@252環(huán)向鋼筋,該鋼筋在每段的變截面各500 mm范圍內(nèi)予以加密,間距為2皮磚;煙囪的內(nèi)襯為MU7?5磚,1∶1∶4混合砂漿砌筑,厚度均為120 mm。1988年前后,在距離該煙囪的地面13?8 m處增加修建了一鋼筋混凝土半圓形環(huán)保觀測平臺,觀測口設在煙囪的15?0 m標高處,平臺為現(xiàn)澆混凝土懸挑板結構,支座端采用在磚筒體上鑿孔(300 mm×200 mm)澆混凝土植入磚砌體內(nèi),平臺寬0?93 m,由混凝土樓梯自煙囪邊的風機房屋頂引上。

2、煙囪裂縫檢查情況：

(1)煙囪筒身裂縫較嚴重,主要為垂直裂縫,共2條,一條在筒身的南面(正對鍋爐房)的鋼爬梯左側附近,自環(huán)境觀測平臺根部垂直向上發(fā)展,長度約20 m,起始處裂縫寬度約12 mm,最寬處在筒身中部的爬梯休息平臺右側,寬度約16mm(由于筒身爬梯銹蝕嚴重,無法爬上筒身去測量裂縫寬度,此處寬度為目測),此裂縫在爬梯休息平臺以上約4 m終止;另一條垂直裂縫在筒身的西北面,裂縫自環(huán)保觀測平臺根部開始,長度約3 m,大裂縫寬度約9 mm。這2條裂縫均深入砌體內(nèi)部,磚均斷裂。

(2)環(huán)保觀測平臺與筒身結合處沿筒身有大量裂縫,平臺根部混凝土與磚的聯(lián)結處均有裂縫現(xiàn)象,部分磚斷裂,裂縫寬度約0?1~0.6 mm。

(3)現(xiàn)場有關技術人員反映,煙囪除塵設備在1999年和2000年均經(jīng)過改造,改造后,煙塵經(jīng)噴水除塵后進入煙囪的溫度由原來的170℃~200℃降低為現(xiàn)在的80℃左右;鍋爐運轉一直較正常,燃料為普通煤,鍋爐一般在每年的長假,如春節(jié)、國慶等停產(chǎn)外,均連續(xù)工作;停產(chǎn)期間進行煙囪內(nèi)出渣,2001年1月出渣時曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)渣中有少量磚塊,估計為煙囪的內(nèi)襯磚有破壞現(xiàn)象,因不便進入煙囪內(nèi)觀測,破壞部位不詳。

(4)該煙囪底部混凝土結構完整,未發(fā)現(xiàn)裂縫等不良現(xiàn)象。

3、裂縫成因分析：

(1)溫度變化的影響。該煙囪內(nèi)部原使用溫度為200℃,改造除塵系統(tǒng)后,溫度降為80℃左右,煙囪使用環(huán)境的變化導致了溫度的改變,尤其是在煙囪由暫停使用到恢復生產(chǎn)的過程中,較大的溫差產(chǎn)生了很大的溫度應力,而溫度應力的增大,極易形成煙囪筒壁由內(nèi)至外的豎向裂縫。

(2)煙囪內(nèi)襯損傷(裂縫或局部砌筑質(zhì)量不良造成的破壞)影響。該煙囪內(nèi)襯較薄,為120 mm,且為普通粘土磚砌筑,耐腐蝕和隔熱性能較差。由于施工或使用原因,其局部的損傷使內(nèi)襯與外筒間空氣隔熱層的性能降低,導致煙氣與空氣隔熱層相通?？諝飧魺釋訙囟壬?增大了煙囪外筒壁的溫度差,從而產(chǎn)生較大的溫度應力,導致筒壁內(nèi)、外側產(chǎn)生或發(fā)展縱向裂縫。

(3)煙氣腐蝕的影響。內(nèi)襯筒壁的損傷,使煙氣直接與外筒壁接觸,由于從除塵塔排入煙囪的煙氣含硫量高、水蒸汽量大,這樣煙氣中的SO2氣體遇到水后便生成亞硫酸(H2SO3),極易對磚及磚內(nèi)的鋼筋造成腐蝕,同時降低筒壁材料的隔熱性能,使形成的裂縫加速發(fā)展。

(4)增設環(huán)保觀測平臺及其變形的影響。該平臺是在煙

囪使用一段時間后增加的,其技術依據(jù)不足,平臺出現(xiàn)的梯段裂縫和懸挑板與筒身間的裂縫說明平臺的變形較大,其樓梯的基礎變形與煙囪的變形不協(xié)調(diào),樓梯對筒身產(chǎn)生了附加作用影響,經(jīng)模擬計算,該作用產(chǎn)生影響的部位與煙囪出現(xiàn)裂縫的部位比較吻合。

(5)線膨脹系數(shù)不同的影響。由于混凝土線膨脹系數(shù)為1×10-5,而磚砌體的線膨脹系數(shù)僅為5×10-6,二者相差一倍,但平臺根部植入磚砌體內(nèi)的混凝土與磚砌體溫度相同,這樣,混凝土膨脹值遠大于磚砌體膨脹值,因而,環(huán)保觀測平臺與筒身結合處沿筒身有大量裂縫,部分磚斷裂。

4、維修方案：

經(jīng)過大量細致的調(diào)查和論證,采用碳纖維布作為維修的主要材料。碳纖維具有強度高、重量輕、施工便捷、施工功效高、耐高溫、耐腐蝕等特點,用其維修,可以提高結構及構件的承載力及延性,對于抗震維修尤其具有重要意義。本工程維修于2001年3月初開始施工,于3月底完成維修,工期20天,維修方案如下。由于本工程煙囪裂縫長達20 m,實施維修時先用環(huán)氧砂漿對煙囪的砌體結構部分進行灌縫處理,然后沿煙囪從頂?shù)降撞炕炷粱?標高8 m處)豎

直粘貼250 mm寬的碳纖維布,按環(huán)向均勻相隔,共6條縱向碳纖維布。其后,從底部混凝土基座、標高8 m處起往上每隔2?0 m(中心間距)粘貼1條250 mm寬的環(huán)向碳纖維布,一直粘貼到煙囪36 m處。最后,從煙囪36 m處起往上每隔3?0 m(中心間距)粘貼1條250 mm寬的環(huán)向碳纖維布,一直粘貼到煙囪頂部。煙囪維修方案見圖1。

5、施工步驟和要點：

(1)采用環(huán)氧砂漿充分注入裂縫,進行裂縫封閉處理。

(2)預先計算好需要粘貼碳纖維布的位置,在相應位置刷300 mm寬、10 mm厚的M15砂漿1層。

(3)待砂漿達到強度后,應對其進行找平處理。

(4)涂刷基底樹脂,應用滾筒刷均勻涂抹。

(5)均勻涂抹浸漬膠,粘貼碳纖維布。涂抹浸漬膠后,應在規(guī)定使用時間內(nèi),將已剪裁好的碳纖維布迅速粘貼到位。粘貼碳纖維布時,應用特制的滾筒沿碳纖維布受力方向多次滾壓擠出氣泡,以保證碳纖維布與砂漿緊密粘結。要求的搭接長度≥10 cm。

(6)表面涂浸漬膠,再拋細砂作壓面處理。

6　結語

磚煙囪裂縫維修通常采用外包鋼筋混凝土法,但該法受生產(chǎn)及氣候條件影響較大,施工難度大,工期長。也有用鋼結構或預應力筋維修的,但它們的耐腐蝕性能卻很差。煙囪于2001年3月底完成維修,工期20天。維修使用1年多來,裂縫未見擴展,維修效果良好。煙囪維修采用碳纖維法,工期短,可靠性高,難度小,維修費用與其它維修方法相當,不失為一種快捷的新方法 。