1、工程概況
鋼桁架輸煤棧橋的結(jié)構(gòu)形式為單跨簡支鋼結(jié)構(gòu)桁架棧橋結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)連續(xù)皮帶傳輸機，棧橋長32 m，傾角20。由混凝土柱和主廠房懸臂梁支撐，棧橋中間為傳送帶，兩側(cè)布置為混凝土臺階。鋼桁架棧橋桿件為雙角鋼相并，跨度是29．4m的單跨鋼結(jié)構(gòu)，鋼桁架在主廠房一端為滾動支座，另一端
為固定支座（圖1）。鋼桁架設(shè)計起拱L/500（ 為鋼桁架跨度），斷面尺寸為3．2 m x 3．0 m，角鋼規(guī)格為L140 X 10，L140×90×10，L125×10，LIO0 X 8，L63 X6，L80 X8等。
該工程從投入使用到現(xiàn)在已有三十多年歷史，由于受礦區(qū)環(huán)境氣候和工作潮濕環(huán)境的影響，長期處于不利環(huán)境中，腐蝕情況El漸嚴重，結(jié)構(gòu)安全性降低。為了有效修復和加固受損結(jié)構(gòu)，保證整個煤倉生產(chǎn)系統(tǒng)的安全，對該工程的鋼結(jié)構(gòu)輸煤棧橋進行了結(jié)構(gòu)安全檢測分析，以確保整個煤倉生產(chǎn)結(jié)構(gòu)在使用期內(nèi)有足夠的耐久性。
2、現(xiàn)場檢測
2．1 檢測內(nèi)容及方法
現(xiàn)場檢測的范圍主要包括建筑物目前的使用狀況、整體變形等方面的情況；鋼結(jié)構(gòu)桿件斷面腐蝕情況，危險截面處截面面積，剩余承載力計算；鋼結(jié)構(gòu)變形估算。
現(xiàn)場檢查、測試的主要內(nèi)容包括：鋼結(jié)構(gòu)輸煤棧橋結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計建設(shè)年代和使用歷史、使用環(huán)境、使用功能；輸煤棧橋的結(jié)構(gòu)布置體系，承重結(jié)構(gòu)體系，圍護結(jié)構(gòu)、支撐系統(tǒng)及各種連接環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀。
整個調(diào)查與檢測分三步進行，即初步調(diào)查、詳細調(diào)查和測試、補充檢測。初步調(diào)查主要對現(xiàn)場情況、環(huán)境狀況、生產(chǎn)特點、輸煤棧橋設(shè)計與施工歷史、輸煤棧橋變更、維修和改造作了調(diào)研，并熟悉圖紙，以便從整體上掌握輸煤棧橋的基本情況。初步調(diào)查結(jié)果見輸煤棧橋初步調(diào)查表。詳細調(diào)查和
測試包括對鋼結(jié)構(gòu)輸煤棧橋的承重結(jié)構(gòu)、圍護結(jié)構(gòu)和支撐系統(tǒng)的破損狀況與變形情況的檢查、測試。在詳細調(diào)查階段，對典型問題進行了拍照記錄，以便直觀了解結(jié)構(gòu)構(gòu)件的缺陷、開裂、損傷及破壞情況。補充檢測是在對現(xiàn)場檢測結(jié)果進行整理和初步分析的基礎(chǔ)上，對個別尚不清楚和難以確定的項目再進行專項檢查和測試。
2．2 檢測結(jié)果
該鋼結(jié)構(gòu)輸煤棧橋由兩個平行弦桁架通過上下水平橫向支撐組成，上下弦各11個節(jié)點，編號見圖1。其傾角為17．5。圍護結(jié)構(gòu)為藍色彩鋼板，單跨鋼結(jié)構(gòu)，跨度為28．039m，由兩個鋼筋混凝土框架柱和主廠房外伸懸臂梁支撐。
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)東側(cè)鋼桁架下弦節(jié)點由于長期受到腐蝕性的煤水侵泡，腐蝕情況較嚴重，個別桿件幾乎斷裂。與東桁架下弦節(jié)點相比，東桁架上弦節(jié)點銹蝕情況較輕，節(jié)點板、焊縫及其相連的腹桿、上弦橫向水平支撐無明顯銹蝕，后經(jīng)處理的防銹漆完好；西桁架上、下弦節(jié)點及相連的桿件防銹漆已脫落，表面生成較薄的一層浮銹，銹蝕深度不大，未見層狀鐵銹脫落，桿件狀況基本良好。
3、鋼桁架輸煤棧橋承載力分析
3．1 承載力驗算
鋼桁架輸煤棧橋的驗算主要包括兩個桁架桿件承載力驗算、桿件與節(jié)點板焊縫連接驗算、桿件長細比驗算以及節(jié)點板驗算等。
該輸煤棧橋為中間利用水平支撐及橫梁相連的兩個鋼桁架，其結(jié)構(gòu)計算可簡化為一榀桁架受力進行計算，桁架為平行弦桁架，中間加人字形腹桿及豎桿組成，一端固定鉸支，另一端滾動鉸支，其計算簡圖見圖2。
雪荷載、積灰荷載及屋面活荷載、結(jié)構(gòu)層恒載等取值原則上按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 ，樓面活荷載依據(jù)《選煤廠建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》 確定。
3．2 驗算結(jié)果
輸煤棧橋的東桁架由于長期受到煤水浸泡，腐蝕比較嚴重，特別是與下弦節(jié)點相連的桿件，包括豎腹桿、斜腹桿及下弦桿，根據(jù)國家《鋼結(jié)構(gòu)檢測評定及加固技術(shù)規(guī)程》 規(guī)范，對其進行驗算。輸煤棧橋由于下弦節(jié)點銹蝕特別嚴重，與此相關(guān)的桿件、節(jié)點板及焊縫都產(chǎn)生了不同程度的銹蝕。檢測數(shù)據(jù)驗算結(jié)果表明，共有8根桿件不滿足承載力要求，焊縫除了桿件銹蝕破壞嚴重的7根桿件，剩余桿件焊縫均滿足承載力要求，對于節(jié)點板共有6個不滿足要求。輸煤棧橋西桁架腐蝕情況較輕，根據(jù)現(xiàn)場檢測結(jié)果桿件承載力、焊縫承載力及節(jié)點板均滿足承載力要求。
4、鋼桁架輸煤棧橋變形分析
4．1 桿件變形
此次檢測桿件變形主要測量了東桁架的腹桿，包括其平面內(nèi)變形和平面外變形，桿件平面外變形很小，表1給出了銹蝕嚴重的東桁架受壓腹桿平面內(nèi)變形的分析結(jié)果。
對于輸煤棧橋的東西兩個桁架都進行了垂直度測量，測點選擇在兩端及跨中三個測點，棧橋下端上部向東偏斜，中部上部向西偏斜，上端上部偏西，棧橋整體有扭轉(zhuǎn)趨勢，具體見表2。
4．3 整體撓度
輸煤棧橋由于使用時間較長，且東桁架個別桿件出現(xiàn)腐蝕銹蝕斷裂現(xiàn)象，需進行整體撓度測量，通過測量跨中撓度15 mm。由于設(shè)計時桁架起拱L/500，即58．8 mm，故整個桁架在近三十年的使用過程中，以及近期由于部分桿件銹蝕斷裂影響，輸煤棧橋跨中撓度共變化73．8 mm。
5、檢測結(jié)論
根據(jù)該輸煤鋼桁架棧橋的現(xiàn)場檢測結(jié)果及結(jié)構(gòu)承載力計算分析，提出以下檢測結(jié)論：
（1）東桁架桿件X3X4、X4X5、X5X6、X7X8、SIOX9、S10X10、S2X、$4X4、$6X6、$8X8、$9X9承載力不足，需要進行加固處理。
（2）東桁架X4、X7、X9節(jié)點的節(jié)點板銹蝕嚴重，已不滿足承載力及構(gòu)造要求，需要進行處理。
?。?）棧橋下端破損屋面板進行替換修復，保證維護結(jié)構(gòu)的完整性。
（4）棧橋地面水及腐蝕性介質(zhì)較多，應(yīng)及時清掃，防止堆積到鋼桁架節(jié)點處。
（5）對棧橋所有桿件、節(jié)點板及固體墻體進行防腐處理，保證結(jié)構(gòu)的耐久性。
