摘要：筒仓宜建在交通方便、处于居住建筑和公共建筑下风向的高燥地段，具备与供水、排水、供热、供电等线路相连的可能性；为防止钢板锈蚀，不宜临海设置。筒仓的设计与施工除保证漏斗强度符合所需要求外，还应使筒仓内壁平整光滑，便于物料装卸；布局应合理，以节省占地面积。机械化筒仓在底部安装卸料漏斗，上通廊设有装料的运输设备。装料时，卸料坑的散料通过提升机运至上通廊并卸入水平皮带运输机，皮带运输机将散料卸到筒仓进粮口流入筒仓。本文基于上述内容对筒仓钢锥漏斗质量事故的发生进行了实例分析，同时对相关处理措施进行了研究。
关键词：筒仓钢锥；漏斗质量；事故分析
1引言
筒仓的平面形状有正方形、矩形、多边形和圆形等。圆形筒仓的漏斗受力合理，因而在地基勘察和基础设计时都应特别注意，用料经济，所以应用最广。当储存的物料品种单一或储量较小时，用独立仓或单列布置。当储存的物料品种较多或储量大时，则布置成群仓。筒仓之间的空间称星仓，亦可供利用。圆筒群仓的总长度一般不超过60米，方形群仓的总长度一般不超过40米。群仓长度过大或受力和地基情况较复杂时应采取适当措施，如设伸缩缝以消除混凝土的收缩应力和温度应力所产生的影响；设沉降缝以避免由于结构本身不同部分间存在较大荷载差或地基土承载能力有明显差别等因素而导致的不均匀沉降的影响；设地震缝以减轻震害等。钢筋混凝土用于容量较大的筒仓，其直径在群仓中可达12米,在独立仓中可达18米以上,其高度根据提升设备的能力和经济效益而定，一般为35米左右,用气流输送入仓的水泥筒仓可达50米。钢材一般仅用来制造筒仓的漏斗。
2某筒仓钢锥漏斗质量事故的分析
某混凝土搅拌站盛放水泥的钢板简发生倒塌事故。为了查清事故原因，避免类似情况再次发生，有关部门组织相关专业技术人员，进驻事故现场，对倒塌钢板筒仓的结构形式进行测绘，对筒仓罐体材料、焊接接头等进行检查或取样检测。通过现场勘察、测绘的数据、取样部位的相关试验数据、对原始资料、试验和结构复核计算结果的分析，查找事故发生的原因，为相关部门对事件的处理提供技术支持。由于混凝:土搅拌站的用于盛放水泥的筒仓是钢板筒仓，根据该搅拌站与生产厂家签订的购货合同，倒塌钢板筒仓设计容量为300吨，筒仓罐体的锥体采用厚度8mm的钢板、圆柱体的下部、上部分别采用厚度6mm和5mm的钢板。该筒仓由生产厂家现场加工、安装。简仓安装完毕后，钢板简仓进行试运行，试运行的当天下午，一根钢柱与罐体连接焊缝断裂，节点破坏继而导致钢板筒仓整体垮塌，垮塌时水泥罐体所装水泥量约190吨，还未到达设计容量。
3筒仓钢锥漏斗事故变形检测分析
3.1倾斜测量
筒仓大部分为圆形筒仓，不存在棱线，对上部结构倾斜的测量不同于一般的建筑物。对该类圆形构筑物倾斜的测量，可采用全站仪分别测得仓顶、仓底同一标高的三个点坐标，根据三个点分别拟合出圆心坐标，通过两个圆心的相对位置关系计算筒仓的倾斜度。
3.2相对高差测量
不均匀沉降引起上部筒仓间产生相对变形，导致筒仓产生附加应力，甚至可能引起筒仓的整体坍塌。通过对施工时同一标高的勒脚线或窗台等的相对高差测量，可以反映筒仓的不均匀沉降。
因此，相对高差的测量在筒仓安全性检测中非常关键。另外，由于大型群仓上部结构荷载较大，基础一般采用桩筏基础，基础整体刚度较大，通过相对高差的测量，可以明确房屋的整体变形情况，结合上部结构倾斜测量结果，更全面地评价筒仓的变形。
3.3结构损伤检测
被检测筒仓建造年代久远，结构存在一定的老化等损坏现象。主要表现为混凝土构件的开裂、铁胀、钢筋露筋锈蚀及屋面的渗漏水等现象。
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3.4筒仓结构承载力验算
3.4.1主要验算参数
根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077-2003)的规定，被检测筒仓主要验算参数如下：①筒仓贮料：大米(常见粮食中密度最大)；②贮料重力密度：8.5kN/m3；内摩擦角：30°；对混凝土板摩擦系数：0.42；竖向压力修正系数：1.0；③其余参数均根据现行标准、现场检测结果取值。
3.4.2验算结果
按照《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077-2003)的规定等现行地方和国家标准，采用手算进行验算复核。
3.5筒仓漏斗裂缝宽度验算
按照《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)、《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077-2003)的规定等现行地方和国家标准，对漏斗裂缝宽度进行了验算。验算结果表明，漏斗裂缝宽度满足要求。
3.6检测主要结论
综合分析筒仓历史图纸资料、现场检测结果、结构验算结果，在正常使用荷载下，目前筒仓整体结构安全，但应对其出现的混凝土构件铁胀、钢筋锈蚀等损坏现象进行对症加固、修缮。
4某筒仓钢锥漏斗质量事故处理措施
4.1加固设计方案
由于所处的特殊环境，筒仓漏斗自建成使用一段时间后或多或少会出现耐久性问题，当达到一定程度后需要对其进行可靠性鉴定，当不满足后续使用年限要求时需对其进行修复、加固以及维护。而筒仓结构受力复杂有许多独特的问题，其中贮料荷载是国内外都在研究的一个问题。应该指出,筒仓结构的散料荷载非常复杂，特别是卸料时散料流动的不同形式会显著影响筒仓中的压力分布。这里需要强调的是在设计中要重点考虑储存散料与筒仓结构的相互作用。
4.2漏斗
漏斗是一种处于竖向压力和内部垂直壳壁压力作用下的圆柱薄壁壳体结构，受力复杂。针对筒仓外壁水平钢筋根数不足的缺陷，采用增大截面法配置非预应力钢筋和预应力钢绞线加固补强。在空仓状态下对漏斗做如下处理：
（1）对筒漏斗外壁混凝土裂缝缺陷进行处理：对于宽度≤0.2mm的裂缝采用表面处理法修补；对于宽度＞0.2mm的裂缝采用压力注浆法修补。为了支承漏斗，普通钢筋要进行植筋处理。植筋时，钢筋宜先焊接后植入。
（2）非预应力钢筋采用HRB400级钢筋，竖向筋直径为d=10mm，环向筋d=25mm，预应力筋采用无粘接预应力钢绞线，钢筋保护层厚度为30mm。在漏斗6.3m-52.2m范围内设1×7（七股）公称直径d=15.2mm的钢绞线，极限强度标准值，张拉控制应力取。（3）采用湿喷法进行新建混凝土漏斗的喷射工作，混凝土强度等级为C30。喷射时采用分层的方式，50mm-60mm为一层，直至漏斗喷射工作完成。
4.3仓底框架柱、框架梁
对于仓底截面尺寸不满足要求的框架柱、框架梁采用粘贴碳纤维法加固，先将需要加固的构件表面做打磨处理，然后在混凝土表面用滚筒刷涂抹底层树脂，使用找平材料将混凝土表面凹陷部分找平，之后按设计裁剪碳纤维条，碳纤维条的搭接长度应不小于100mm，且各层应相互错开搭接。在需要粘贴的部分均匀地涂抹浸渍树脂，并将裁剪好的碳纤维条迅速粘贴到位，用滚筒沿纤维方向多次滚压直至挤出气泡。多层粘贴时重复以上步骤，在最后一层碳纤维表面均匀涂抹浸渍树脂，覆上塑料薄膜，待8h后去除薄膜，涂抹一层基层树脂，待树脂干燥之后上覆塑料薄膜。
5结语
综上所述，根据上述事故的分析得知：筒仓漏斗是薄壁构件，钢筋保护层厚度是影响裂缝宽度的重要因素，现场检测时应尽可能全面、准确地检测保护层厚度，并根据实际检测结果选择保护层厚度较大、荷载较大的不利位置对裂缝宽度进行复核。
参考文献
[1]于洋.钢筋混凝土圆筒仓漏斗结构的地震反应分析[D].西安科技大学硕士学位论文,2012.
[2]中华人民共和国国家标准.钢筋混凝土筒仓设计规范(GB50077- 2003)[S].中国计划出版社，2004.
论文作者:胡绍亮,王渠
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/12
标签：筒仓论文; 漏斗论文; 结构论文; 荷载论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 钢板论文; 《基层建设》2019年第29期论文;