屋架加固施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為某工業(yè)廠房屋架加固項(xiàng)目，位于華北地區(qū)，原結(jié)構(gòu)為18米跨度鋼結(jié)構(gòu)屋架，總建筑面積約1728平方米，建于2005年，設(shè)計(jì)使用年限25年。因近年生產(chǎn)荷載增加及結(jié)構(gòu)老化，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)屋架下弦桿撓度超限（最大撓度35mm，規(guī)范限值24mm），部分節(jié)點(diǎn)焊縫出現(xiàn)裂紋，檁條連接件松動(dòng)，需進(jìn)行系統(tǒng)性加固處理。1.2結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀屋架形式：三角形焊接型鋼屋架，高2.9米，間距6米，共15榀，采用Q235B鋼材，C型鋼檁條（C160×70×20×3）。損傷情況：下弦桿最大應(yīng)力達(dá)210MPa（設(shè)計(jì)限值190MPa）；節(jié)點(diǎn)焊縫裂紋長(zhǎng)度集中在50-150mm，以支座節(jié)點(diǎn)及跨中節(jié)點(diǎn)為主；12處檁條與屋架連接螺栓松動(dòng)，部分螺帽銹蝕；屋架整體側(cè)向位移最大值8mm（規(guī)范限值10mm）。1.3加固目標(biāo)承載力：提升屋架極限承載力20%，滿足新增懸掛設(shè)備荷載（1.5kN/m2）；穩(wěn)定性：控制下弦撓度≤20mm，消除節(jié)點(diǎn)焊縫裂紋；耐久性：鋼結(jié)構(gòu)防腐等級(jí)提升至Sa2.5級(jí)，涂裝體系升級(jí)為氟碳面漆（干膜厚度≥150μm）。二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙深化：結(jié)合原結(jié)構(gòu)圖與檢測(cè)報(bào)告，繪制加固節(jié)點(diǎn)詳圖（如綴板焊接大樣、碳纖維布粘貼范圍等）；編制《屋架加固施工工藝標(biāo)準(zhǔn)》，明確焊縫質(zhì)量等級(jí)（節(jié)點(diǎn)焊縫為二級(jí)，綴板焊縫為三級(jí)）?，F(xiàn)場(chǎng)復(fù)核：采用全站儀復(fù)測(cè)屋架跨度、間距及垂直度，誤差控制在±5mm內(nèi)；用超聲波探傷儀檢測(cè)所有節(jié)點(diǎn)焊縫，標(biāo)記Ⅲ級(jí)以上缺陷位置。2.2材料準(zhǔn)備材料名稱規(guī)格型號(hào)技術(shù)指標(biāo)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)碳纖維布300g/m2，單向抗拉強(qiáng)度≥3000MPa，彈性模量≥2.1×10?MPa《碳纖維片材加固技術(shù)規(guī)程》結(jié)構(gòu)膠改性環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)強(qiáng)度≥30MPa，耐溫-40~60℃《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》高強(qiáng)螺栓M20，8.8級(jí)抗拉承載力≥200kN《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接技術(shù)規(guī)程》角鋼L75×5，Q345B屈服強(qiáng)度≥345MPa《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》2.3機(jī)具準(zhǔn)備類別設(shè)備名稱數(shù)量用途檢測(cè)設(shè)備超聲波探傷儀、全站儀各1臺(tái)焊縫檢測(cè)、結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)加工設(shè)備二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)2臺(tái)型鋼焊接、節(jié)點(diǎn)加固安裝設(shè)備16t汽車吊、液壓千斤頂各1臺(tái)屋架臨時(shí)支撐、構(gòu)件吊裝防護(hù)設(shè)備高空作業(yè)平臺(tái)、防墜器3套作業(yè)面安全防護(hù)2.4作業(yè)條件場(chǎng)地清理：移除屋面上堆放物，設(shè)置2m寬施工通道，鋪設(shè)50mm厚木板保護(hù)屋面防水層；臨時(shí)支撐：在每榀屋架跨中及1/4跨度處設(shè)置鋼管支撐架（φ159×6），支撐點(diǎn)設(shè)置50mm厚鋼板墊塊；安全防護(hù)：沿屋面周邊搭設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿，掛設(shè)密目安全網(wǎng)，設(shè)置防墜生命線（φ12鋼絲繩）。三、主要施工工藝3.1鋼結(jié)構(gòu)加固施工3.1.1節(jié)點(diǎn)焊縫修復(fù)裂紋處理：用角磨機(jī)沿裂紋方向開(kāi)V型坡口（深度≥裂紋深度1.5倍，角度60°）；采用碳弧氣刨清除裂紋缺陷，直至露出金屬光澤，用超聲波探傷確認(rèn)無(wú)殘留裂紋。焊接工藝：焊條選用E5015（φ3.2mm），預(yù)熱溫度80-120℃，層間溫度控制在150℃以內(nèi)；采用多道焊，每道焊縫厚度≤3mm，焊后立即用石棉布覆蓋緩冷，24h后進(jìn)行100%磁粉檢測(cè)。3.1.2下弦桿加固綴板加固法：在原下弦桿（IPE200）兩側(cè)對(duì)稱焊接L75×5角鋼綴板，綴板間距200mm，長(zhǎng)度300mm；綴板與下弦桿采用三面圍焊，焊腳尺寸6mm，焊接順序?yàn)椋合群妇Y板外側(cè)，后焊內(nèi)側(cè)，避免應(yīng)力集中。碳纖維布復(fù)合加固：打磨下弦桿表面至Sa2.5級(jí)，用酒精擦拭油污；涂刷底膠（厚度0.2mm），粘貼2層300g/m2碳纖維布（纖維方向與受力方向一致），采用滾筒碾壓排除氣泡；固化養(yǎng)護(hù)7d（環(huán)境溫度≥5℃），期間嚴(yán)禁擾動(dòng)。3.2連接件更換螺栓更換：拆除原M16普通螺栓，采用扭矩扳手分三次擰緊高強(qiáng)螺栓（初擰扭矩300N·m，終擰扭矩450N·m）；螺栓安裝后外露絲扣2-3扣，涂抹螺紋防松膠（Loctite243）。檁條加固：對(duì)松動(dòng)檁條增設(shè)側(cè)向隅撐（L50×5），隅撐與檁條、屋架上弦焊接連接；檁條搭接處采用雙螺栓連接（原單螺栓），螺栓間距100mm。3.3防腐涂裝表面處理：采用噴砂除銹（壓力0.6-0.8MPa），表面粗糙度達(dá)75-100μm；除銹后4h內(nèi)完成底漆涂裝（環(huán)氧富鋅底漆，干膜厚度80μm）。涂裝體系：中間漆：環(huán)氧云鐵厚漿漆（干膜厚度100μm）；面漆：氟碳漆（干膜厚度70μm），分兩道涂裝，間隔時(shí)間≥4h。四、質(zhì)量控制措施4.1過(guò)程控制要點(diǎn)工序名稱控制指標(biāo)檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)頻率焊縫修復(fù)咬邊深度≤0.5mm，余高≤3mm焊縫量規(guī)+磁粉探傷每榀屋架3個(gè)節(jié)點(diǎn)碳纖維布粘貼空鼓面積≤5%，搭接長(zhǎng)度≥100mm錘擊法+卷尺測(cè)量每10m2抽查1處高強(qiáng)螺栓施工終擰扭矩偏差±10%扭矩扳手復(fù)擰按數(shù)量10%抽查4.2監(jiān)測(cè)控制應(yīng)力監(jiān)測(cè)：在3榀代表性屋架下弦桿粘貼應(yīng)變片（精度±2με），實(shí)時(shí)監(jiān)控加固過(guò)程應(yīng)力變化，預(yù)警值設(shè)為180MPa；變形監(jiān)測(cè)：采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)下弦撓度，每施工完3榀屋架復(fù)測(cè)一次，變形速率超過(guò)2mm/d時(shí)立即停工。4.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)驗(yàn)收：鋼結(jié)構(gòu)加固：《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50205-2020，允許偏差項(xiàng)目合格率≥95%；防腐涂裝：《建筑防腐蝕工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》GB50224-2010，附著力測(cè)試≥5MPa（劃格法）。竣工驗(yàn)收：荷載試驗(yàn)：分級(jí)施加1.2倍設(shè)計(jì)荷載，持荷1h后卸載，殘余變形≤0.2mm；資料歸檔：包含材料合格證、探傷報(bào)告、監(jiān)測(cè)記錄等28項(xiàng)資料。五、安全與文明施工5.1高空作業(yè)安全平臺(tái)設(shè)置：采用滿堂腳手架（立桿間距1.5m×1.5m，步距1.8m），腳手板滿鋪且用12#鐵絲綁扎；個(gè)人防護(hù)：作業(yè)人員佩戴雙鉤防墜器，安全帶高掛低用，工具系防墜繩。5.2防火措施動(dòng)火管理：辦理《動(dòng)火許可證》，配備2臺(tái)4kg干粉滅火器，焊接區(qū)域下方設(shè)置接火斗（石棉布覆蓋）；材料存放：結(jié)構(gòu)膠、稀釋劑等易燃品存放于防爆倉(cāng)庫(kù)，與作業(yè)區(qū)距離≥30m。5.3環(huán)保要求噪聲控制：晝間施工噪聲≤70dB（A），夜間（22:00-6:00）禁止焊接作業(yè)；廢棄物處理：焊接煙塵采用移動(dòng)式凈化器處理，廢碳纖維布、焊條頭分類回收，交由有資質(zhì)單位處置。六、施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)資源配置施工準(zhǔn)備7材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收、腳手架搭設(shè)技術(shù)員2人，架子工8人鋼結(jié)構(gòu)加固15節(jié)點(diǎn)焊縫修復(fù)完成、碳纖維布粘貼焊工6人，加固工10人防腐涂裝5噴砂除銹、面漆涂裝涂裝工4人，設(shè)備操作工2人驗(yàn)收整改3荷載試驗(yàn)、資料歸檔檢測(cè)工程師2人，質(zhì)檢員2人總工期：30天（含2天備用期）七、應(yīng)急預(yù)案7.1結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應(yīng)急預(yù)警：監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)屋架側(cè)向位移≥8mm或下弦撓度≥25mm時(shí)啟動(dòng)；處置：立即停止作業(yè)，在變形屋架兩側(cè)增設(shè)臨時(shí)斜撐（∠75×5角鋼），采用千斤頂回頂（最大行程50mm）。7.2火災(zāi)應(yīng)急初期火災(zāi)：使用現(xiàn)場(chǎng)滅火器撲救，切斷作業(yè)區(qū)電源；擴(kuò)大火災(zāi)：撥打119，組織人員沿消防通道疏散，啟用應(yīng)急水泵（流量15L/s）控制火勢(shì)。7.3高處墜落應(yīng)急救援：立即啟動(dòng)高空作業(yè)平臺(tái)，對(duì)傷者進(jìn)行初步固定（使用脊柱固定板）；轉(zhuǎn)運(yùn)：由專用急救通道送至醫(yī)院，路程時(shí)間控制在30分鐘內(nèi)。八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程8.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)主控項(xiàng)目：碳纖維布粘結(jié)強(qiáng)度：現(xiàn)場(chǎng)抽樣檢測(cè)，每組3個(gè)試樣，合格率100%；焊縫質(zhì)量：二級(jí)焊縫超聲波探傷Ⅰ級(jí)合格，三級(jí)焊縫外觀檢查合格。一般項(xiàng)目：涂裝表面平整度：≤5mm/2m（靠尺檢查）；螺栓終擰扭矩：按規(guī)范允許偏差±10%。8.2驗(yàn)收流程分項(xiàng)驗(yàn)收：施工