水泥罐加固施工方案一、工程概況本工程為某混凝土攪拌站3#水泥罐加固項(xiàng)目，該水泥罐型號(hào)為100T立式圓柱形儲(chǔ)罐，直徑3.8m，高度12m，罐壁厚度8mm，采用Q235B鋼板焊接成型，于2010年投入使用。目前罐體檢修發(fā)現(xiàn)罐壁下部2m范圍內(nèi)存在多處銹蝕穿孔（最大孔徑5mm），罐頂欄桿變形，支腿與基礎(chǔ)連接處出現(xiàn)2mm裂縫，經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)評(píng)估，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為C級(jí)，需立即進(jìn)行加固處理。1.1主要加固范圍罐壁下部2m區(qū)域內(nèi)襯鋼板加固支腿與基礎(chǔ)連接節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)罐頂欄桿更換及防墜落系統(tǒng)增設(shè)整體防腐涂層更新1.2工程特點(diǎn)施工期間需保持其他水泥罐正常生產(chǎn)，需設(shè)置防塵隔離區(qū)高空作業(yè)占比達(dá)60%，最大作業(yè)高度12m需采用無(wú)動(dòng)火作業(yè)工藝處理罐內(nèi)殘留水泥二、加固原因分析2.1結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)項(xiàng)目實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)規(guī)范限值損傷等級(jí)罐壁銹蝕深度局部最大1.8mm≤0.3mm嚴(yán)重支腿垂直度偏差最大偏差35mm≤15mm嚴(yán)重基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度22MPa≥30MPa輕度焊縫無(wú)損檢測(cè)3處未焊透，2處裂紋不允許嚴(yán)重2.2損傷成因分析環(huán)境因素：沿海地區(qū)高濕度環(huán)境加速鋼材銹蝕，年平均相對(duì)濕度82%，氯離子濃度0.03%使用不當(dāng)：多次超載運(yùn)行（最大裝料量達(dá)120%設(shè)計(jì)值）導(dǎo)致罐壁塑性變形維護(hù)缺失：近5年未進(jìn)行防腐處理，原涂層已完全失效基礎(chǔ)沉降：地質(zhì)勘察顯示場(chǎng)地存在1.2m厚淤泥層，導(dǎo)致不均勻沉降三、加固設(shè)計(jì)方案3.1罐壁加固設(shè)計(jì)采用"內(nèi)襯+環(huán)向加固"復(fù)合方案：內(nèi)襯鋼板：3mm厚316L不銹鋼板，采用膨脹螺栓（M10×80mm）與原罐壁連接，螺栓間距200mm×200mm呈梅花形布置環(huán)向加固：在距罐底1.5m、3m處各增設(shè)一道20#槽鋼抱箍，抱箍與罐壁間填充5mm厚氯丁橡膠墊3.2支腿加固設(shè)計(jì)基礎(chǔ)處理：采用高壓旋噴樁（φ500mm，樁長(zhǎng)6m）對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固，樁間距1.2m，共設(shè)置8根支腿根部澆筑C35鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，尺寸1.2m×1.2m×0.8m結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)：原4根φ159×8mm支腿外側(cè)焊接L100×8角鋼綴條，形成格構(gòu)式柱支腿與罐身連接處增設(shè)16mm厚肋板（尺寸300mm×400mm）3.3防腐系統(tǒng)設(shè)計(jì)表面處理：Sa2.5級(jí)噴砂除銹，表面粗糙度75-100μm涂層體系：底漆（環(huán)氧富鋅底漆80μm）+中層（環(huán)氧云鐵中間漆120μm）+面漆（聚硅氧烷面漆60μm）犧牲陽(yáng)極：在罐底周圈設(shè)置8組鋅合金犧牲陽(yáng)極（規(guī)格500mm×100mm×50mm）四、施工準(zhǔn)備4.1技術(shù)準(zhǔn)備編制專項(xiàng)施工方案并通過(guò)專家論證進(jìn)行BIM建模深化設(shè)計(jì)，重點(diǎn)模擬支腿校正過(guò)程對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，關(guān)鍵工序（焊接、防腐）需持證上崗4.2材料準(zhǔn)備材料名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量質(zhì)量要求316L不銹鋼板δ=3mm28㎡符合GB/T4237-2015標(biāo)準(zhǔn)槽鋼抱箍20#8m屈服強(qiáng)度≥235MPa膨脹螺栓M10×80mm520套抗拉承載力≥20kN聚硅氧烷面漆雙組分30L耐鹽霧性能≥5000h4.3現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備作業(yè)平臺(tái)：搭設(shè)滿堂腳手架（φ48×3.5mm鋼管），設(shè)置3層作業(yè)平臺(tái)，步距1.8m安全防護(hù)：罐頂設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿，張掛安全網(wǎng)（密目式，1000目/100cm2）安裝防墜器（承重≥15kN）和應(yīng)急爬梯臨時(shí)設(shè)施：布置380V/200A臨時(shí)配電箱，配置2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥5000m3/h）進(jìn)行罐內(nèi)通風(fēng)五、施工步驟5.1前期處理（3天）清罐作業(yè)：采用機(jī)械抽吸+人工清理方式清除罐內(nèi)殘留水泥，使用防爆型吸塵器（功率3kW）進(jìn)行無(wú)塵化處理隔離防護(hù)：設(shè)置20m×20m防塵隔離區(qū)，采用2000目防塵網(wǎng)全封閉，配備4臺(tái)霧炮機(jī)降塵5.2罐壁加固施工（7天）表面處理：罐壁外側(cè)采用噴砂除銹（壓力0.6-0.8MPa），內(nèi)側(cè)采用機(jī)械打磨（轉(zhuǎn)速1500r/min）除銹后4小時(shí)內(nèi)完成底漆涂刷，采用無(wú)氣噴涂工藝（噴嘴口徑0.4mm）內(nèi)襯安裝：不銹鋼板按罐壁弧度預(yù)壓成型，單塊尺寸1m×1.5m采用扭矩扳手（設(shè)定扭矩35N·m）緊固膨脹螺栓，分三次對(duì)稱施擰抱箍安裝：槽鋼預(yù)彎加工（曲率半徑1.9m），采用法蘭連接（M16高強(qiáng)度螺栓）安裝后測(cè)量抱箍圓度，偏差控制在±5mm內(nèi)5.3支腿加固施工（5天）基礎(chǔ)施工：采用旋噴樁機(jī)施工，提升速度20cm/min，水灰比1:1.2擴(kuò)大基礎(chǔ)鋼筋綁扎（Φ12@150雙層雙向），設(shè)置4個(gè)Φ100mm泄水孔結(jié)構(gòu)校正：使用50t液壓千斤頂（行程150mm）進(jìn)行支腿垂直度校正，每小時(shí)調(diào)整量≤5mm校正后采用臨時(shí)鋼支撐固定，待混凝土強(qiáng)度達(dá)80%后方可拆除5.4防腐及附屬工程（4天）涂層施工：采用濕膜測(cè)厚儀控制涂層厚度（濕膜厚度=干膜厚度/涂料體積固體含量）涂層間隔時(shí)間嚴(yán)格控制：底漆→中層≥24h，中層→面漆≥16h欄桿更換：安裝304不銹鋼欄桿（φ51×3mm），立柱間距1.5m，設(shè)置兩道橫桿加裝防墜落安全繩（破斷拉力≥22kN），固定點(diǎn)抗拔力≥15kN六、質(zhì)量控制6.1關(guān)鍵工序控制點(diǎn)工序名稱控制指標(biāo)檢測(cè)方法頻次噴砂除銹Sa2.5級(jí)，表面粗糙度75-100μm對(duì)比樣塊，粗糙度儀每20㎡螺栓緊固扭矩35±3N·m扭矩扳手10%抽樣涂層厚度總厚度260±20μm磁性測(cè)厚儀每5㎡垂直度校正≤10mm全站儀每小時(shí)6.2質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)性能：加固后承載力提升≥40%，滿足1.3倍設(shè)計(jì)荷載要求焊接質(zhì)量：焊縫一次合格率≥98%，UT檢測(cè)Ⅰ級(jí)合格防腐性能：附著力≥5MPa（拉開(kāi)法測(cè)試），耐鹽霧性能≥3000h外觀質(zhì)量：涂層平整無(wú)流掛，色澤均勻，針孔≤2個(gè)/㎡七、安全措施7.1高空作業(yè)防護(hù)作業(yè)人員必須佩戴雙鉤安全帶（防墜器有效長(zhǎng)度2m），安全帶高掛低用設(shè)置生命繩（Φ12mm鋼絲繩，破斷拉力≥150kN），每隔2m設(shè)置固定點(diǎn)風(fēng)速≥10.8m/s（6級(jí)風(fēng)）時(shí)停止高空作業(yè)7.2動(dòng)火作業(yè)管理辦理一級(jí)動(dòng)火許可證，配備2臺(tái)4kg干粉滅火器及1m3滅火沙罐內(nèi)動(dòng)火前進(jìn)行氣體檢測(cè)：氧氣含量19.5%-23.5%，可燃?xì)怏w≤0.5%LEL動(dòng)火點(diǎn)下方10m范圍內(nèi)設(shè)置接火斗，采用防火毯（耐火極限1.5h）隔離7.3應(yīng)急防護(hù)設(shè)備配置正壓式呼吸器（有效使用時(shí)間≥45min）2臺(tái)設(shè)置應(yīng)急通道（寬度≥1.2m），通道口懸掛應(yīng)急照明（連續(xù)照明時(shí)間≥90min）現(xiàn)場(chǎng)配備急救箱（含止血帶、燒傷敷料等）及AED設(shè)備八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)8.1結(jié)構(gòu)驗(yàn)收靜載試驗(yàn)：分級(jí)加載至110%設(shè)計(jì)荷載，持荷1h，測(cè)量罐壁變形≤5mm，卸載后殘余變形≤1mm節(jié)點(diǎn)檢查：支腿與基礎(chǔ)連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行1.5倍設(shè)計(jì)荷載抗拔試驗(yàn)8.2功能驗(yàn)收密封性測(cè)試：罐內(nèi)充壓至5kPa，保壓30min，壓降≤0.5kPa操作平臺(tái)：均布荷載2kN/㎡作用下，撓度≤1/200跨度8.3資料驗(yàn)收完整的原材料合格證及復(fù)檢報(bào)告施工記錄（含隱蔽工程驗(yàn)收記錄）第三方檢測(cè)報(bào)告（結(jié)構(gòu)性能、涂層檢測(cè)等）九、應(yīng)急預(yù)案9.1火災(zāi)事故應(yīng)急報(bào)警程序：立即撥打119，同時(shí)啟動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急預(yù)案初期火災(zāi)控制：使用干粉滅火器撲救，嚴(yán)禁用水撲救電氣火災(zāi)人員疏散：沿逆風(fēng)方向疏散至50m外集合點(diǎn)，清點(diǎn)人數(shù)9.2高空墜落應(yīng)急救援措施：使用高空救援設(shè)備（三腳架、絞盤(pán)）將傷員轉(zhuǎn)移至地面醫(yī)療救護(hù)：對(duì)骨折傷員進(jìn)行臨時(shí)固定，脊柱損傷者采用硬板床搬運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)：設(shè)置警戒區(qū)，保護(hù)事故現(xiàn)場(chǎng)以便調(diào)查9.3結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應(yīng)急預(yù)警機(jī)制：監(jiān)測(cè)支腿沉降速率≥2mm/d時(shí)立即停工加固措施：采用臨時(shí)鋼支撐（HW200×200型鋼）加固，支撐間距≤1.5m疏散距離：半徑15m內(nèi)禁止人員停留，設(shè)置警示標(biāo)志9.4環(huán)境污染應(yīng)急粉塵控制：超標(biāo)時(shí)啟動(dòng)備用霧炮機(jī)，增加降塵頻次至每15分鐘一次油污處理：泄漏油品采用吸油棉吸附，并用沙土覆蓋防止擴(kuò)散廢棄物處理：廢油漆桶、砂輪片等危險(xiǎn)廢物交由有資質(zhì)單位處置十、施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段起止時(shí)間工期（天）關(guān)鍵線路工作施工準(zhǔn)備第1-3天3腳手架搭設(shè)罐壁加固第4-10天7內(nèi)襯鋼板安裝支腿加固第8-12天5支腿垂直度校正防腐工程第13-16天4聚硅氧烷面漆施工驗(yàn)收交付第17天1靜載試驗(yàn)總工期：17個(gè)日歷天十一、勞動(dòng)力計(jì)劃工種人數(shù)持證要求主要工作內(nèi)容鋼結(jié)構(gòu)工程師1注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師技術(shù)指導(dǎo)及質(zhì)量驗(yàn)收焊工4特種設(shè)備焊接作業(yè)證鋼結(jié)構(gòu)焊接起重工2起重機(jī)械作業(yè)證材料吊裝架子工3高空作業(yè)證腳手架搭設(shè)與拆除油漆工3防腐施工專業(yè)證書(shū)涂層施工普工5安全教育培訓(xùn)合格證材料轉(zhuǎn)運(yùn)、清理十二、主要施工設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量功率用途汽車(chē)吊25t1臺(tái)162kW材料吊裝液壓千斤頂50t4臺(tái)-支腿校正噴砂設(shè)備0.8m3/min1套7.