一、引言我國能源的特點是富煤、貧油、少氣，煤炭在我國一次能源占比長期超過50%。對比井下結(jié)構(gòu)，地面建構(gòu)筑物面臨的危險因素雖然相對少一些，但部分煤炭企業(yè)的地面建構(gòu)物由于使用時間長、施工質(zhì)量差、服役環(huán)境惡劣、升級改造前未經(jīng)專業(yè)鑒定等原因?qū)е陆Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)隱患，部分建構(gòu)筑物出現(xiàn)安全事故，造成了巨大的人身與財產(chǎn)損失。2022年1月，位于人行通道上方的山西某煤礦棧橋凌晨4點左右垮塌，所幸不在上下班期間未造成人員傷亡；2020年8月12日，山西某煤化工公司砌體局部坍塌，致2人死亡，6人輕傷；2016年3月，山西某煤礦棧橋垮塌，造成下方鐵路線中斷；2011年2月，貴州某煤礦煤倉坍塌，致2人死亡；2008年10月，某選煤廠原煤上倉鋼結(jié)構(gòu)棧橋塌落，直接經(jīng)濟損失140萬元。輸煤棧橋、儲煤倉（棚）、選煤廠主廠房是煤炭行業(yè)地面建構(gòu)筑物的典型代表，也是最容易出現(xiàn)問題的幾種結(jié)構(gòu)。本文結(jié)合相關(guān)案例，簡要介紹輸煤棧橋、儲煤倉（棚）、選煤廠主廠房存在的問題。圖1輸煤棧橋圖2儲煤倉圖3儲煤棚圖4選煤廠主廠房二、典型問題服役環(huán)境惡劣：（1）耐久性：受環(huán)保和安全要求，很多煤炭行業(yè)建構(gòu)筑物需采取沖洗作業(yè)，對煤粉、灰塵進行清理。隨著服役時間的增加，常發(fā)生混凝土構(gòu)件銹脹露筋、鋼結(jié)構(gòu)銹蝕破損等耐久性問題，其中尤以鋼結(jié)構(gòu)輸煤棧橋最為普遍。（2）振動：受生產(chǎn)工藝限制，輸煤棧橋、選煤廠主廠房均存在振動設(shè)備，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接松動、開裂、人員舒適度低等問題。（3）沖擊磨損：煤炭在進出儲煤倉時，對倉壁尤其是漏斗斜壁部分形成沖擊和磨損。（4）災(zāi)害：混凝土煤倉由于表面不光滑、摩擦系數(shù)大、吸水性高，經(jīng)常會造成煤粘結(jié)和堵倉。在煤倉放煤口漏斗附近粘煤具有良好的氧化自熱條件，煤倉內(nèi)散熱條件差，容易導(dǎo)致局部區(qū)域煤體著火。施工質(zhì)量差或無正規(guī)設(shè)計：（1）施工過程管理不規(guī)范，導(dǎo)致施工人員、材料、方案等不合格，造成建構(gòu)筑物工程質(zhì)量低劣。（2）設(shè)計單位受限于業(yè)主的成本控制和自身技術(shù)能力，設(shè)計的結(jié)構(gòu)先天存在承載力不足問題，先天“殘疾”的輸煤棧橋、儲煤棚等大跨度空間結(jié)構(gòu)發(fā)生塌落事故的概率將大大增加。運維管理不當(dāng)：（1）不按規(guī)范要求自行處理：需要進行提升改造或發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題時，未經(jīng)專業(yè)鑒定和加固設(shè)計就直接讓施工單位處理，處理方案可能存在方向性錯誤。（2）建構(gòu)筑物管理人員、制度不足：部分煤炭企業(yè)未配置專業(yè)的土建專職管理人員，也缺乏專門的建構(gòu)筑物安全運維管理制度。（3）安全意識淡?。合鄬τ诰陆Y(jié)構(gòu)，部分煤炭企業(yè)對地面建構(gòu)筑物的安全報以僥幸心理，憑主觀臆斷來確定其結(jié)構(gòu)安全性。三、案例案例一某選煤廠由于生產(chǎn)規(guī)劃需對現(xiàn)有輸煤棧橋結(jié)構(gòu)進行改擴建，設(shè)計擬采用鋼構(gòu)件對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行加固。圖5梁下翼緣與柱連接處未打坡口，角焊縫連接圖6梁上下翼緣與柱連接處均無坡口圖7梁上下翼緣均無坡口，螺栓6處擴孔圖8梁上下翼緣未打坡口，且與柱間隙大鑒定結(jié)果表明：（1）熔透焊縫中有4條焊縫超標(biāo)缺陷，普遍存在梁翼緣未開坡口，不滿足設(shè)計要求，部分節(jié)點處梁翼緣與柱間隙大。（2）普遍存在螺栓未緊固到位，部分螺栓連接處存在氣割擴孔、夾渣。案例二某輸煤棧橋建于2009年，結(jié)構(gòu)形式為下部混凝土支架，上部鋼桁架結(jié)構(gòu)。棧橋受煤炭運輸中有害煙氣及高溫的影響，加之施工缺陷、長期振動及荷載工況的復(fù)雜變化，既有輸煤棧橋的鋼桁架及下部混凝土支架結(jié)構(gòu)均存在腐蝕。圖9腹桿根部銹蝕、局部銹穿圖10

下部混凝土支架柱銹脹露筋圖11牛腿頂部破損，支座局部懸空圖12橫梁、壓型鋼板腐蝕鑒定結(jié)果表明：該輸煤棧橋因存在嚴(yán)重耐久性損傷，其結(jié)構(gòu)安全性不滿足規(guī)范要求，需采取措施進行處理。案例三某煤礦原煤倉于2010年8月曾發(fā)生過倉內(nèi)工程煤自燃，經(jīng)過36小時的放倉、沖水，完成滅火。后續(xù)放煤中發(fā)現(xiàn)煤料中有鋼筋，初步判定脫落的鋼筋是水平筋，共有6根，最長的約15m，最短的約6m。圖13儲煤倉外觀圖14內(nèi)筒椎體滲漏，混凝土劣化圖15X射線分析法推定火災(zāi)溫度和表面灼著溫度圖16儲煤倉計算模型鑒定結(jié)果表明：（1）考慮火災(zāi)處截面損失及火災(zāi)后混凝土強度等級降低等因素的影響，受火區(qū)域倉壁承載力極不符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求，應(yīng)立即采取措施。（2）由于施工配筋少于設(shè)計配筋，受火災(zāi)影響區(qū)域外倉壁裂縫寬度超過規(guī)范限值。案例四某儲煤棚建造于2008年，結(jié)構(gòu)形式為螺栓球節(jié)點雙層球面網(wǎng)殼大跨度空間結(jié)構(gòu)，為網(wǎng)架公司設(shè)計和施工總承包項目。圖17網(wǎng)架桿件嚴(yán)重變形圖18網(wǎng)架桿件缺失圖19桿件拔出圖20桿件與錐頭處斷裂圖21網(wǎng)殼整體計算模型圖22螺栓球計算模型鑒定結(jié)果表明：（1）原煤倉網(wǎng)架存在20根桿件承載力不滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求。（2）變形的網(wǎng)架桿件，均存在不同程度的承載力不足情況，說明網(wǎng)架桿件變形是由于承載力不足造成的。案例五某選煤廠主廠房于2014年建設(shè)完成，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，局部屋面為平面正放四角錐螺栓球節(jié)點網(wǎng)架。主廠房在6層布置有原煤脫泥篩2臺，轉(zhuǎn)速約為1000r/min，在4層布置有矸石脫介篩2臺、中煤脫介篩2臺、精煤脫介篩4臺等。運行中發(fā)現(xiàn)部分樓板、窗戶存在明顯振動，屋面網(wǎng)架也存在桿件脫開現(xiàn)象。圖23部分梁柱混凝土剝落露筋圖24現(xiàn)場振動測試圖25下弦桿桿件脫開圖26下弦桿彎曲變形圖27振動測試結(jié)果圖28主廠房計算模型鑒定結(jié)果表明：（1）部分樓板的振動超過規(guī)范限值，樓板振動的主要原因為這些樓板自振頻率與振動篩振動頻率存在重合，振動篩與樓板發(fā)生共振現(xiàn)象，振動最強的樓板與振動篩振動頻率高度重合。（2）網(wǎng)架桿件振動受振動篩影響，發(fā)生共振；脫開桿件剛度較小，受振動影響更易發(fā)生共振現(xiàn)象。振動過程中，桿件的連接螺栓應(yīng)力拉壓循環(huán)，最終因疲勞而發(fā)生斷裂，致使桿件連接脫開。四、應(yīng)進行檢測鑒定的情況依據(jù)全文強制性規(guī)范《既有建筑鑒定與加固通用規(guī)范》GB55021-2021的相關(guān)規(guī)定，既有建筑在下列情況下應(yīng)進行鑒定：1、達到設(shè)計工作年限需要繼續(xù)使用；2、改建、擴建、移位以及建筑用途或使用環(huán)境改變前；3、原設(shè)計未考慮抗震設(shè)防或抗震設(shè)防要求提高；4、遭受災(zāi)害或事故后；5、存在較嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷或損傷、疲勞、變形、振動影響、毗鄰工程施工影響；6、日常使用中發(fā)現(xiàn)安全隱患；7、有要求需進行質(zhì)量評價時。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144-2019的相關(guān)規(guī)定，工業(yè)建筑在下列情況下，應(yīng)進行鑒定：1、達到設(shè)計使用年限擬繼續(xù)使用時；2、使用用途或環(huán)境改變時；3、進行結(jié)構(gòu)改造或擴建時；4、遭受災(zāi)害或事故后；5、存在較嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷或者出現(xiàn)較嚴(yán)重的腐蝕、損傷、變形時。五、結(jié)語輸煤棧橋、儲煤倉（棚）、選煤廠主廠房均是煤炭行業(yè)生產(chǎn)的重要組