技术||胶带机钢结构通廊(输煤栈桥)典型病害、检测鉴定要点及建议

通廊(输煤栈桥)是工业生产工艺中用以转运原材料的主要通道，皮带运输通廊是较为常见的构筑物。胶带机作为工业原料及各种原料输送的重要设备，被喻为“生命线工程”，其结构形式多样，目前应用最广泛的通廊形式为钢桁架式通廊(栈桥)，常常用于高空、大跨度生产运输线上。

钢结构通廊(栈桥)具有自重轻、制作安装简便、施工速度快、钢材强度高、抗震性能好、跨度大等特点。

胶带机不仅能够保证物料连续运输，供应充足，且造价低，还能实现自动化控制，从而促使了承载胶带机机械化设备的钢桁架结构通廊在水泥、矿山、煤炭、发电、冶金、港口等企业中得以广泛应用。

通廊(栈桥)是架空的特种构筑物，虽然其宽度和高度一般只有数米，但放置高度可达数十米。从长度上看，短则几十米，长则几百米甚至数公里。它们往往与铁路、公路、水路、人行通道、电源线和能源管道等贴邻或立体交叉，保证其安全正常服役尤其重要。

01  通廊常见结构形式

通廊(栈桥)是支承胶带机的栈桥式结构，由廊身和支架组成。

廊身由纵向竖直桁架(主梁)、门式刚架、横梁、支撑、围护结构及通道等构成，

有敞开、半封闭和封闭三种形式；

分保温和不保温两种类型；

支架有单片和固定两种形式。

上承式

下承式

走道外悬式（廊身）

廊身结构形式

1-柱子；2-平腹杆；3-斜腹杆

支架结构形式

支座连接结构形式

桁架结构形式

02 典型损伤病害

由于在制造安装和长期使用过程中结构体系变化、荷载工况复杂，既有通廊(栈桥)结构或已存在各种缺陷损伤。受物料腐蚀、酸雨及腐蚀性大气环境的影响，结构腐蚀损伤的情况尤为突出。因通廊(栈桥)本身通常跨铁路线、公路线、生产区运行，一旦结构失效破坏，将造成严重损失和次生灾害。这种事故曾经多次发生，已经严重影响了安全生产。

在诸多不利因素影响下，既有胶带机通廊(栈桥)结构的安全性和可靠性很难确保，每年因胶带机通廊(栈桥)事故造成的经济损失巨大，应引起足够的重视。

在对建构筑物安全检查、诊治过程中，发现钢结构通廊(输煤栈桥)结构常见典型损伤病害如下：

（1）支座连接缺陷

滚动支座滑移（存在垮塌风险） 

支座连接不规范

支座连接不规范

 支座连接不规范

（2）杆件锈蚀等腐蚀损伤

廊身两片桁架下弦杆局部已锈穿 （存在垮塌风险）

 桁架腹杆锈穿

支架柱局部锈穿

 走道板锈穿

（3）灾后杆件变形

火灾后杆件变形

火灾后杆件变形

（4）外荷载碰撞变形

支架柱变形

支架柱变形

(5)振动

  

       某通廊振动明显                   动力特性测试结果

(6)不均匀沉降

  

         不均匀沉降裂缝                 不均匀沉降裂缝   

（7）其他

除上述病害外，还有许多其他病害损伤如设计不合理、改造不规范、施工质量等问题，由于篇幅有限，在此不一一列举。

03 检测鉴定要点

随着通廊(栈桥)使用年限的增加，各种问题如损伤等不断显现，加之封闭改造等的需求，大量既有通廊(栈桥)结构需进行检测鉴定。既有通廊(栈桥)结构的检测鉴定应依据《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144-2019和《工业通廊结构检测鉴定标准》T/CECS 933-2021进行。

工业通廊的检测鉴定主要有以下内容：

1）基本情况调查（包括原始资料、环境状况、荷载调查等）

2）结构检测（包括结构布置和尺寸检测、材料检测、缺陷损伤检测、变形检测、振动测试等））

3）结构分析与校核

4）工业通廊(输煤栈桥)结构鉴定评级

04 建议

通廊(栈桥)在工业企业中属于 “生命线工程”，使用功能特殊且多位于数十米的空中，平时无法直接接触进行全面检查，不易及时发现隐患，一旦出现结构失效问题便是灾难性的，后果惨重。望相关单位提高意识，加强管理，对存在安全隐患的通廊(栈桥)及时请具有相关资质的单位进行检测鉴定。

《工业通廊结构检测鉴定标准》T/CECS 933-2021第3.1.1条~3.1.4条规定

3.1.1工业通廊在下列情况下，应进行检测鉴定：

1 达到设计使用年限或目标使用年限拟继续使用时；

2 使用用途或环境改变时；

3 进行结构改造或扩建时；

4 遭受灾害或事故后；

5 存在较严重的质量缺陷或者出现较严重的腐蚀、损伤、变形时；

6 存在明显结构振动异常时。

3.1.3工业通廊鉴定的目标使用年限，宜根据工业通廊的使用历史、当前的技术状况和今后的维修使用计划，按照下列原则确定：

         1 工业通廊的建成使用时间较短且结构现状和环境条件较好，目标使用年限可考虑10～20年；

         2 工业通廊已使用时间较长或结构现状和环境条件较差，目标使用年限可考虑3～5年；对于其他情况，目标使用年限可考虑不超过10年；

        3 对不同的鉴定单元，可确定不同的目标使用年限。

3.1.4 工业通廊鉴定的目标使用年限内，应定期检查维护。

参考文献

1）《工业建筑可靠性鉴定标准》GB50144-2019

2）《工业通廊结构检测鉴定标准》T/CECS 933-2021

钢铁企业胶带机钢结构通廊设计规范[S].冶金工业出版社.2014

3）钢结构通廊的设计与应用[D].曹玮.山东大学.2016

4）钢桁架通廊结构横向动力特性和安全度评定[J].陈世鸣.工业建筑.2003(04)

5）水泥工厂栈桥网格结构设计及风致振动、设备振动研究[D].钱福颖.天津大学.2012

6）动静结合法在钢桁架损伤诊断中的应用研究[D].陈晗.中国地震局工程力学研究所.2008

7）桁架结构损伤识别方法研究[D].邵云飞.兰州理工大学.2007

8）旧输煤走廊钢结构栈桥承载力分析[D].黄世梅.郑州大学.2009

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10）某栈桥动载试验和数值模拟分析[J]. 蔡红新,秦冬琪,李海旺. 钢结构.2010(05)

11）输煤皮带栈桥中网架结构的应用[J]. 夏应宽,陈守祥,庄文福. 建筑结构.2000(09)

12）某皮带运输通廊钢桁架结构检测和加固处理[J].杨珏,郑七振,韩明飞.工业建筑.2013

撰稿|张家尊

编辑|于英俊

校对|王    玲