铁塔出现异常情况的检测

　　随着时间的推移及外界环境的变化，铁塔构件镀锌层脱落及锈蚀，甚至在极端天气下，铁塔出现的异常变形或者开裂不仅影响铁塔的耐久性，甚至会影响了铁塔承载能力和安全性。因此，对铁塔结构出现的异常情况应进行必要的检测鉴定，分析出实效原因，进而采取有效的针对性措施以保障其安全服役。

　　本次我们的受检工艺架空铁塔高度约为46米，建成使用约20年，在2016年1月22日极端寒潮（-11℃）后发现塔架主支柱处出现管杆劈裂，管杆冻胀劈裂产生宽约2cm上窄下宽、长约8m的裂缝，并有大量水从塔架开裂处流出，钻孔塔架底部也排出部分积水和锈渣。为了解该铁塔出现裂缝的原因，铁塔使用方特委托进行失效分析，并给出相关处理建议。

　　失效原因分析及建议

　　4.1分析及讨论

　　（1）经现场检测及计算分析，结构尺寸及结构水平位移、相邻柱基的沉降差符合设计要求。

　　（2）对部分梁、柱高强螺栓节点进行抽检以及部分构件的金相及硬度检测，检测结果均为合格。

　　（3）使用3D3S软件对塔结构分析，计算结果显示，塔身主要构件应力与效应比值均大于1，无超限现象，满足规范要求。

　　由上述综合，杆件材料属性、主要受力杆件承载力及塔身变形均满足规范要求。

　　通过主要构件几何尺寸复核，排除了主要杆构件尺寸如不符设计导致强度不够引起失效的原因；

　　通过铁塔完损性检测，排除了使用年限久后出现的铁塔锈蚀引起截面强度不够引起的失效原因；

　　通过金相和硬度检测，排除了管杆主要材料本身缺陷引起失效原因；

　　通过铁塔变形的检测，排除了因沉降或风及其他荷载引起塔架变形产生内力引起失效的原因；

　　通过高强螺栓的检测，排除了底部松动变形产生内力引起失效的原因。

　　通过现场实测发现火炬塔架的部分节点现场施工时改变了做法，原设计加劲肋板从侧面焊在管杆上的，实际施工改成了将管杆剖开里面插入两块钢板并焊接。从结构力学的角度看，由于塔架主支柱节点增加了刚性，尤其是底部荷载较大簿弱杆件产生了较大的扭力，由于节点刚度的改变，因施工、安装、校正或使用过程中产生内力，在极端寒潮天气环境的情况下，由于管杆内积水冻胀引起塔架簿弱杆件劈裂。

　　4.2处理建议

　　（1）对基底法兰，底座底板，锈蚀构件重做防锈处理。

　　（2）对平台处的锈蚀构件及受损构件进行更换。

　　（3）加固施工前，应由有资质的设计单位出具完整的改造加固施工图。

　　（4）EL107.00~EL119.00范围内主材开裂后虽进行了处理，但存在一定安全隐患，建议对与设计不符的节点板及相关管杆柱进行更换或加固，排除安全隐患。