淮北廠房加固施工方案一、工程概況1.1項目背景與現(xiàn)狀本工程位于淮北市濉溪經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，為某煤化工企業(yè)聯(lián)合廠房加固項目，總建筑面積15,600㎡，結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架-鋼結(jié)構(gòu)屋面混合體系，始建于2005年。根據(jù)前期檢測鑒定，廠房存在以下主要問題：地基基礎(chǔ)：采空區(qū)影響導(dǎo)致不均勻沉降，最大沉降量達28mm，部分基礎(chǔ)出現(xiàn)環(huán)形裂縫主體結(jié)構(gòu)：32根框架柱混凝土碳化深度超標（平均45mm），18處梁柱節(jié)點存在剪切裂縫，最大寬度0.35mm鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：屋面輕鋼檁條銹蝕深度0.2mm，支撐體系缺失率達35%，屋面板搭接長度不足圍護結(jié)構(gòu)：砌體填充墻無構(gòu)造柱，門窗洞口過梁缺失，墻面裂縫寬度普遍超過0.5mm1.2地質(zhì)條件分析場地土層分布自上而下為：素填土：厚0.5-1.2m，松散狀態(tài)，含建筑垃圾粉質(zhì)黏土：厚2.5-4.0m，承載力特征值80kPa，壓縮模量4.5MPa，屬中壓縮性土粉土：厚3.0-5.0m，濕陷性等級Ⅱ級，地下水位埋深2.8m石灰?guī)r：中風(fēng)化，作為樁基持力層，承載力特征值1500kPa1.3加固設(shè)計標準結(jié)構(gòu)安全等級：二級（重要性系數(shù)1.0）抗震設(shè)防烈度：7度（0.15g），設(shè)計地震分組第二組地基基礎(chǔ)設(shè)計等級：乙級使用年限：加固后結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限30年荷載標準：樓面活荷載8kN/㎡，屋面活荷載0.7kN/㎡，基本風(fēng)壓0.45kN/㎡二、加固總體方案2.1加固目標控制地基沉降速率≤2mm/月，最終沉降差≤5mm/10m主體結(jié)構(gòu)加固后承載力安全系數(shù)≥1.2，層間位移角≤1/500鋼結(jié)構(gòu)屋面系統(tǒng)抗震承載力提升40%，抗風(fēng)掀力滿足1.5倍設(shè)計值加固工程施工期間廠房局部保持生產(chǎn)，日均有效作業(yè)時間8小時2.2加固范圍與技術(shù)路線結(jié)構(gòu)部位主要問題加固方法材料選擇地基基礎(chǔ)采空區(qū)沉降、承載力不足微型樁+注漿加固φ150微型樁、42.5級水泥漿框架柱混凝土碳化、軸壓比超限增大截面法+外包鋼C35細石混凝土、Q355B角鋼框架梁受彎承載力不足、裂縫粘鋼加固+碳纖維布6mm厚Q345B鋼板、Ⅰ級碳纖維布屋蓋系統(tǒng)檁條銹蝕、支撐缺失檁條更換+支撐增設(shè)C250×75×20×3冷彎型鋼砌體墻整體性差、無構(gòu)造措施鋼筋網(wǎng)砂漿面層+構(gòu)造柱Φ4@150雙向鋼筋網(wǎng)、M10水泥砂漿2.3施工分區(qū)劃分A區(qū)（原料預(yù)處理車間）：面積4,200㎡，含3條生產(chǎn)線，需先進行設(shè)備臨時移位B區(qū)（反應(yīng)工段）：面積6,800㎡，核心生產(chǎn)區(qū)域，采用"分塊施工、動態(tài)支護"方案C區(qū)（成品倉儲）：面積4,600㎡，可整體封閉施工，作為材料周轉(zhuǎn)場地三、詳細加固方案與施工工藝3.1地基基礎(chǔ)加固3.1.1微型樁復(fù)合地基施工施工流程：測量放線→鉆機就位→成孔（直徑150mm，傾角8°）→清孔→下放鋼筋籠（Φ12@200）→注漿（水灰比0.8:1）→養(yǎng)護樁位按梅花形布置，間距1.2m×1.2m，有效樁長9.5m，單樁承載力特征值180kN關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)：注漿壓力：1.5-2.5MPa，流量30-50L/min水泥用量：200kg/m，摻加3%膨脹劑成樁垂直度偏差≤1%，樁位偏差≤50mm3.1.2采空區(qū)注漿處理鉆孔布置：沿基礎(chǔ)外圍2m設(shè)置注漿孔，孔距2.5m，呈環(huán)形布置，共設(shè)62個注漿孔注漿材料：42.5級普通硅酸鹽水泥+水玻璃雙液漿，體積比1:0.3施工控制：分段注漿：每段2m，自下而上進行壓力控制：初壓0.5MPa，終壓2.0MPa結(jié)束標準：吸漿量＜5L/min，穩(wěn)壓30min3.2混凝土結(jié)構(gòu)加固3.2.1框架柱增大截面施工施工工序：表面處理：人工鑿除碳化層至新鮮混凝土，露出粗骨料，植筋部位鉆孔（Φ16，深度20d）鋼筋工程：新增縱向鋼筋4Φ20（HRB400），箍筋Φ8@100，與原結(jié)構(gòu)采用植筋連接模板工程：采用18mm厚多層板+50×100mm木方背楞，對拉螺栓M12@600mm混凝土工程：C35細石混凝土（摻聚丙烯纖維0.9kg/m3），分層澆筑厚度≤500mm，振搗棒插入間距≤300mm質(zhì)量控制要點：植筋拉拔試驗：非破壞性檢驗，荷載值取0.9倍屈服強度界面處理：涂刷混凝土界面劑，用量0.3kg/㎡養(yǎng)護措施：覆蓋薄膜+阻燃棉被，養(yǎng)護期≥14d，確保強度達設(shè)計值85%以上方可拆模3.2.2梁柱節(jié)點碳纖維加固材料規(guī)格：碳纖維布：Ⅰ級，200g/㎡，抗拉強度≥3400MPa，彈性模量≥2.3×10?MPa配套膠黏劑：底膠、修補膠、浸漬膠均為A級改性環(huán)氧樹脂施工工藝：表面處理：打磨混凝土表面至平整，轉(zhuǎn)角處倒角半徑≥20mm底膠施工：涂刷厚度0.2-0.3mm，指觸干燥時間2-4h碳纖維布粘貼：采用連續(xù)粘貼工藝，搭接長度≥100mm，用橡膠滾筒沿纖維方向碾壓排除氣泡固化養(yǎng)護：環(huán)境溫度≥5℃，養(yǎng)護7d，固化期間嚴禁擾動3.3鋼結(jié)構(gòu)加固工程3.3.1屋面支撐系統(tǒng)改造檁條更換：拆除原C200檁條，更換為C250×75×20×3冷彎型鋼，間距1.5m檁條與屋面梁連接采用M12高強螺栓，設(shè)置防松螺母支撐增設(shè)：縱向水平支撐：采用L50×5角鋼，間距6m設(shè)置一道垂直支撐：采用Φ48×3.5鋼管，在屋脊及檐口處通長設(shè)置隅撐：在檐口檁條與鋼梁連接處設(shè)置，坡度1:33.3.2銹蝕構(gòu)件處理表面處理：噴砂除銹達Sa2.5級，表面粗糙度50-80μm破損漆膜清除后，涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度60μm）焊接補強：采用E5015焊條，直流反接，焊接電流120-150A角焊縫高度8mm，焊接后24h內(nèi)進行100%UT探傷3.4圍護結(jié)構(gòu)加固3.4.1砌體墻鋼筋網(wǎng)加固施工步驟：墻面處理：清除酥松砂漿，修補裂縫（壓力注漿）鋼筋網(wǎng)安裝：Φ4@150×150雙向鋼筋網(wǎng)，與構(gòu)造柱連接采用綁扎+焊接砂漿面層：分兩層抹壓M10水泥砂漿，每層厚度15mm，間隔時間≥24h構(gòu)造柱施工：截面尺寸240×240mm，縱筋4Φ12，箍筋Φ6@200采用植筋法與基礎(chǔ)連接，植筋深度15d，采用A級植筋膠四、施工組織與管理4.1項目管理機構(gòu)項目經(jīng)理：1人（持一級建造師證）技術(shù)負責(zé)人：1人（高級職稱，5年以上加固經(jīng)驗）施工員：3人（分區(qū)域負責(zé)施工組織）質(zhì)量員：2人（持證上崗，負責(zé)工序驗收）安全員：2人（專職安全監(jiān)督，每日安全巡查）專業(yè)施工班組：鋼結(jié)構(gòu)組（15人）、混凝土組（12人）、地基組（10人）、綜合組（8人）4.2主要施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途地質(zhì)鉆機XY-1003臺微型樁成孔、注漿孔施工注漿泵ZJB-302臺地基注漿加固汽車吊QY251臺鋼結(jié)構(gòu)吊裝二氧化碳保護焊機NBC-5004臺鋼結(jié)構(gòu)焊接碳纖維布專用滾筒φ70mm6個碳纖維布粘貼超聲波探傷儀CTS-90031臺焊縫質(zhì)量檢測全站儀TS061臺變形監(jiān)測4.3材料管理進場驗收：鋼材：每批重量≤60t取樣一組，進行力學(xué)性能檢驗混凝土：留置標準養(yǎng)護試塊，每50m3一組碳纖維布：每1000㎡為一批，檢測拉伸強度、彈性模量膠粘劑：每300kg為一批，檢測粘結(jié)強度存儲要求：鋼材：架空堆放，防雨防潮，銹蝕等級≤C級膠黏劑：密封存儲于5-35℃環(huán)境，保質(zhì)期內(nèi)使用碳纖維布：避免陽光直射，遠離火源五、質(zhì)量安全與環(huán)保措施5.1質(zhì)量保證體系三檢制：自檢：班組完成工序后填寫自檢記錄互檢：工序交接時進行質(zhì)量檢查專檢：質(zhì)量員進行驗收，簽字確認關(guān)鍵工序控制點：地基加固：注漿壓力、水泥用量、樁身完整性植筋工程：鉆孔深度、清孔質(zhì)量、膠層飽滿度鋼結(jié)構(gòu)焊接：焊縫尺寸、探傷結(jié)果、防腐處理檢測與監(jiān)測：沉降觀測：設(shè)置24個監(jiān)測點，每3天觀測一次，預(yù)警值5mm/周結(jié)構(gòu)應(yīng)力監(jiān)測：在10個關(guān)鍵節(jié)點布設(shè)應(yīng)力傳感器，實時監(jiān)控5.2安全生產(chǎn)管理高空作業(yè)防護：設(shè)置雙層安全網(wǎng)（網(wǎng)目≤10cm），作業(yè)層滿鋪腳手板臨邊設(shè)置1.2m高防護欄桿，刷紅白警示漆工人佩戴雙鉤安全帶，攀登作業(yè)使用防滑梯子臨時用電管理：采用TN-S系統(tǒng)，三級配電兩級保護配電箱配備漏電保護器（動作電流≤30mA，0.1s）夜間施工照明亮度≥50lux，設(shè)置應(yīng)急照明消防安全：施工現(xiàn)場每50m設(shè)置2組滅火器（4kg干粉+2L二氧化碳）焊接作業(yè)辦理動火證，配備看火人及滅火器材易燃材料存儲區(qū)與作業(yè)區(qū)保持10m安全距離5.3環(huán)境保護措施噪聲控制：破碎機、切割機設(shè)置隔音棚，噪聲≤70dB夜間施工（22:00-6:00）禁止強噪聲作業(yè)運輸車輛限速行駛，禁止鳴笛粉塵防治：施工現(xiàn)場主要道路硬化處理，每日灑水3次切割作業(yè)采用濕法施工，安裝除塵裝置水泥等易飛揚材料密閉存儲，裝卸時采取降塵措施廢棄物處理：建筑垃圾分類存放，可回收利用部分≥90%危險廢物（廢膠桶、油漆桶）交由有資質(zhì)單位處置施工廢水經(jīng)三級沉淀后排放，懸浮物≤150mg/L六、施工進度計劃6.1關(guān)鍵節(jié)點控制工作內(nèi)容起止時間工期（天）前置工作施工準備第1-7天7圖紙會審、材料進場地基加固第8-37天30施工準備完成A區(qū)結(jié)構(gòu)加固第25-54天30地基加固完成30%B區(qū)結(jié)構(gòu)加固第45-74天30A區(qū)加固完成50%C區(qū)結(jié)構(gòu)加固第60-89天30B區(qū)加固完成50%鋼結(jié)構(gòu)施工第70-100天30主體結(jié)構(gòu)驗收圍護結(jié)構(gòu)施工第90-115天25鋼結(jié)構(gòu)施工完成50%驗收整改第116-120天5所有工序完成6.2進度保障措施資源保障：材料儲備：關(guān)鍵材料提前15天進場，建立應(yīng)急儲備（鋼材50t、水泥100t）機械保障：主要設(shè)備備用1臺，確保故障時2小時內(nèi)替換人員保障：高峰期投入施工人員55人，實行兩班制技術(shù)保障：采用BIM技術(shù)進行施工模擬，優(yōu)化工序銜接提前進行技術(shù)交底，編制專項施工方案成立技術(shù)攻關(guān)小組，解決現(xiàn)場難題協(xié)調(diào)管理：每周召開進度協(xié)調(diào)會，及時解決影響進度因素與業(yè)主、監(jiān)理建立每日溝通機制，處理現(xiàn)場問題制定應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)對天氣、設(shè)備故障等突發(fā)事件七、驗收標準與流程7.1分項工程驗收標準地基加固：復(fù)合地基承載力≥300kPa（靜載試驗）樁身完整性檢測Ⅰ類樁≥90%沉降速率≤2mm/月混凝土結(jié)構(gòu)：新增混凝土強度≥設(shè)計值100%植筋抗拔力≥設(shè)計值1.5倍碳纖維布粘結(jié)面積空鼓率≤5%鋼結(jié)構(gòu)：焊縫探傷Ⅰ級合格率100%構(gòu)件安裝偏差：軸線位移≤3mm，垂直度≤1/1000涂層厚度：干膜厚度偏差±25μm7.2驗收流程隱蔽工程驗收：地基處理、植筋、焊接等隱蔽工序驗收參與方：施工、監(jiān)理、設(shè)計單位留存影像資料，簽署驗收記錄分項工程驗收：按地基、主體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等劃分分項驗收合格后簽署分項工程質(zhì)量驗收記錄竣工驗收：施工單位提交竣工報告及完整資料組織設(shè)計、施工、監(jiān)理等單位進行驗收驗收合格后簽署竣工驗收證書八、應(yīng)急預(yù)案8.1結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應(yīng)急處理預(yù)警指標：柱頂水平位移≥5mm/d構(gòu)件裂縫擴展速度≥0.1mm/h應(yīng)急措施：立即停止施工，疏散人員設(shè)置臨時支撐（鋼管滿堂架）卸載周邊荷載，監(jiān)測變形趨勢8.2基坑坍塌預(yù)防預(yù)防措施：基坑周邊1.5倍深度范圍內(nèi)禁止堆載設(shè)置坡頂截水溝和坑底排水