蕪湖鋼結(jié)構(gòu)加固施工方案一、工程概況與加固必要性本工程為蕪湖地區(qū)某既有鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房加固項(xiàng)目，建筑總面積約8600平方米，主體結(jié)構(gòu)為門式剛架體系，檐口高度12米，跨度24米，共3跨，建于2010年。根據(jù)第三方檢測(cè)報(bào)告顯示，結(jié)構(gòu)存在以下主要問題：屋面檁條局部屈曲變形，最大撓度達(dá)L/250（規(guī)范限值L/200）；3處鋼柱與屋面梁連接節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓松動(dòng)，扭矩?fù)p失率達(dá)18%；B區(qū)2軸鋼柱存在深度2mm的銹蝕坑，截面削弱率達(dá)12%；屋面積灰荷載長(zhǎng)期超標(biāo)，實(shí)際恒載達(dá)0.75kN/㎡（原設(shè)計(jì)0.5kN/㎡）。結(jié)合《鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求，為滿足后續(xù)生產(chǎn)線升級(jí)后的荷載需求（新增懸掛式行車2臺(tái)，額定起重量5t），需對(duì)結(jié)構(gòu)實(shí)施系統(tǒng)性加固處理。二、編制依據(jù)本工程結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)圖紙及技術(shù)核定單《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205-2020）《鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51367-2019）《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2012）《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接技術(shù)規(guī)程》（JGJ82-2011）《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》（GB/T8923.1-2011）蕪湖市《既有建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)導(dǎo)則》（2024年版）三、施工總體部署（一）施工分區(qū)劃分將工程劃分為A、B、C三個(gè)施工段，采用"先檢測(cè)后加固、先卸荷后施工、先主體后附屬"的原則組織流水作業(yè)。A區(qū)（1-5軸）重點(diǎn)處理鋼柱銹蝕及基礎(chǔ)加固，B區(qū)（6-10軸）主攻屋面梁節(jié)點(diǎn)加固，C區(qū)（11-15軸）側(cè)重檁條系統(tǒng)更換與新增行車梁體系。每個(gè)施工段設(shè)置3個(gè)作業(yè)小組，分別負(fù)責(zé)構(gòu)件處理、連接施工、涂裝防護(hù)等工序。（二）施工進(jìn)度計(jì)劃總工期控制為90日歷天，關(guān)鍵線路如下：施工準(zhǔn)備階段（7天）：含圖紙會(huì)審、材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、安全技術(shù)交底結(jié)構(gòu)卸荷階段（10天）：屋面積灰清理、臨時(shí)支撐搭設(shè)鋼柱加固階段（15天）：銹蝕處理、外包型鋼施工節(jié)點(diǎn)加固階段（20天）：螺栓更換、焊縫補(bǔ)強(qiáng)檁條更換階段（18天）：舊檁拆除、新檁安裝行車梁系統(tǒng)安裝（12天）：軌道梁焊接、行車安裝調(diào)試涂裝與驗(yàn)收（8天）：防腐涂裝、荷載試驗(yàn)四、主要施工方法與技術(shù)措施（一）結(jié)構(gòu)卸荷專項(xiàng)施工臨時(shí)支撐體系：采用Φ203×8mm無縫鋼管搭設(shè)格構(gòu)式支撐，沿縱向間距6m設(shè)置，橫向間距4.5m。支撐頂部通過300×300×10mm鋼板與屋面梁下翼緣頂緊，底部設(shè)置C30混凝土基礎(chǔ)（尺寸600×600×500mm）。支撐安裝前進(jìn)行承載力驗(yàn)算，單根支撐設(shè)計(jì)荷載取80kN，安全系數(shù)K=2.5。分步卸荷流程：第一步：清除屋面積灰，采用真空吸砂機(jī)配合人工清理，控制單次堆載不超過0.15kN/㎡第二步：安裝臨時(shí)支撐，采用液壓千斤頂分級(jí)加載，每級(jí)加載量不超過設(shè)計(jì)值的20%，持荷時(shí)間≥15min第三步：監(jiān)測(cè)沉降數(shù)據(jù)，設(shè)置12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每小時(shí)記錄一次，允許最大沉降差≤2mm（二）鋼柱加固施工銹蝕處理工藝：采用噴砂除銹（Sa2.5級(jí)），表面粗糙度達(dá)75-100μm對(duì)深度＞0.5mm的銹蝕坑，采用低氫型焊條E5015進(jìn)行補(bǔ)焊，焊后打磨平整涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm），間隔4小時(shí)后涂刷環(huán)氧云鐵中間漆（干膜厚度60μm）外包型鋼加固：采用2L100×8角鋼（Q355B）包裹鋼柱四角，綴板采用-8×150mm鋼板，間距300mm角鋼與原柱間隙采用無收縮灌漿料（抗壓強(qiáng)度≥60MPa）灌注，灌漿壓力控制在0.3MPa連接節(jié)點(diǎn)處采用M20化學(xué)錨栓（抗拉承載力≥150kN）固定，鉆孔直徑22mm，深度15d（三）節(jié)點(diǎn)加固施工高強(qiáng)螺栓更換：采用扭矩法施工，選用10.9級(jí)M24摩擦型高強(qiáng)螺栓，接觸面經(jīng)噴砂后生赤銹處理分三次施加扭矩：初擰（50%設(shè)計(jì)扭矩）→復(fù)擰（75%設(shè)計(jì)扭矩）→終擰（100%設(shè)計(jì)扭矩，400N·m）每個(gè)節(jié)點(diǎn)抽樣10%螺栓進(jìn)行扭矩復(fù)校，允許偏差±10%焊縫補(bǔ)強(qiáng)處理：對(duì)節(jié)點(diǎn)區(qū)原有焊縫進(jìn)行100%UT探傷，Ⅲ級(jí)及以下焊縫全部剔除重焊新增補(bǔ)強(qiáng)蓋板采用300×200×12mmQ355B鋼板，坡口形式為單邊V型（角度60°，鈍邊2mm）焊接采用CO?氣體保護(hù)焊，焊絲ER50-6，焊接電流180-220A，電壓28-32V，層間溫度控制在80-150℃（四）屋面系統(tǒng)加固檁條更換施工：新檁條采用C250×75×20×2.5冷彎薄壁型鋼（Q355B），間距1.5m，搭接長(zhǎng)度200mm安裝采用兩點(diǎn)吊裝法，吊點(diǎn)設(shè)置在距端部1/4檁長(zhǎng)位置，吊裝索具安全系數(shù)K=6檁條與屋面梁連接采用M12×35高強(qiáng)螺栓，每端設(shè)置2個(gè)，扭矩值控制在45-50N·m屋面板加固：原有0.3mm厚彩鋼板更換為0.5mm厚鍍鋁鋅壓型鋼板（YX51-380-760型）增設(shè)屋面水平支撐，采用Φ16圓鋼（張緊器固定），沿縱向每6m設(shè)置一道屋脊處增設(shè)通長(zhǎng)系桿（Φ89×4mm鋼管），與檁條采用抱箍連接（五）新增行車梁系統(tǒng)軌道梁安裝：軌道梁采用H400×200×8×13焊接H型鋼，支座處設(shè)置抗剪鍵（10mm厚鋼板）采用全站儀進(jìn)行軸線定位，軌道中心線偏差≤3mm，頂面標(biāo)高偏差±5mm梁與鋼柱連接采用M24高強(qiáng)螺栓（摩擦型），節(jié)點(diǎn)板厚度16mm行車安裝調(diào)試：行車軌道采用P43鋼軌，焊接接頭采用K型坡口，焊后磨平安裝完成后進(jìn)行空載試車（3次）、額定荷載試車（2次）、1.25倍額定荷載靜載試驗(yàn)（持荷1小時(shí)）運(yùn)行機(jī)構(gòu)調(diào)試：大車運(yùn)行跑偏量≤5mm/20m，小車運(yùn)行橫向水平偏差≤3mm五、材料質(zhì)量控制（一）主要材料性能要求材料名稱規(guī)格型號(hào)技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)項(xiàng)目角鋼L100×8（Q355B）屈服強(qiáng)度≥345MPa，伸長(zhǎng)率≥20%力學(xué)性能、化學(xué)成分、彎曲試驗(yàn)高強(qiáng)螺栓M24×80（10.9級(jí)）抗拉強(qiáng)度≥1040MPa，扭矩系數(shù)0.11-0.15扭矩系數(shù)、硬度、楔負(fù)載試驗(yàn)結(jié)構(gòu)膠改性環(huán)氧型抗壓強(qiáng)度≥60MPa，粘結(jié)強(qiáng)度≥30MPa拉伸剪切強(qiáng)度、耐濕熱老化性能防腐涂料環(huán)氧富鋅底漆鋅含量≥80%，附著力≤2MPa干燥時(shí)間、膜厚度、耐鹽霧性（二）材料進(jìn)場(chǎng)管理實(shí)行"三檢制"：材料員核驗(yàn)出廠合格證→試驗(yàn)員見證取樣送檢→技術(shù)員審核檢驗(yàn)報(bào)告鋼材進(jìn)場(chǎng)后分類堆放，底部墊高200mm，覆蓋防雨布，避免銹蝕結(jié)構(gòu)膠、焊條等材料存儲(chǔ)溫度控制在5-35℃，保質(zhì)期內(nèi)使用，過期材料嚴(yán)禁使用六、施工質(zhì)量保證措施（一）關(guān)鍵工序控制點(diǎn)焊接質(zhì)量控制：焊工持證上崗，特種作業(yè)證書在有效期內(nèi)，考試項(xiàng)目與實(shí)際焊接位置匹配焊接材料烘干：E5015焊條經(jīng)350℃×1h烘干，存入80-100℃保溫筒，取出后4小時(shí)內(nèi)使用焊后熱處理：厚度≥20mm的鋼板焊接后進(jìn)行250℃×1h后熱消氫處理測(cè)量精度控制：采用LeicaTS60全站儀（測(cè)角精度0.5″，測(cè)距精度1mm+1ppm）進(jìn)行軸線控制設(shè)置3個(gè)永久性基準(zhǔn)點(diǎn)，定期復(fù)核（每周1次），點(diǎn)位誤差≤2mm高程控制采用DSZ2水準(zhǔn)儀，閉合差允許值±12√Lmm（L為路線長(zhǎng)度km）（二）質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)加固工程驗(yàn)收分檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工程、分部工程三級(jí)進(jìn)行高強(qiáng)螺栓連接副終擰扭矩驗(yàn)收：每個(gè)節(jié)點(diǎn)按10%抽樣，且不少于3套，合格率100%焊縫質(zhì)量驗(yàn)收：一級(jí)焊縫100%UT探傷，二級(jí)焊縫20%UT探傷，Ⅲ級(jí)及以上缺陷為不合格結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)收：采用分級(jí)加載試驗(yàn)，最大試驗(yàn)荷載為設(shè)計(jì)荷載的1.2倍，持荷1小時(shí)結(jié)構(gòu)無塑性變形七、安全生產(chǎn)專項(xiàng)措施（一）高空作業(yè)安全防護(hù)搭設(shè)全封閉安全網(wǎng)（阻燃型，網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2），設(shè)置在距作業(yè)面1.5m處作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶（靜荷載測(cè)試≥15kN），安全帶固定點(diǎn)設(shè)置在牢固構(gòu)件上，高掛低用操作平臺(tái)采用滿堂腳手架（立桿間距1.2×1.2m，步距1.8m），腳手板滿鋪并固定，外側(cè)設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿（二）吊裝作業(yè)安全管理起重機(jī)械選用25t汽車吊（最大作業(yè)半徑12m時(shí)額定起重量5.8t），吊裝前進(jìn)行試吊（離地30cm停留5分鐘）吊裝區(qū)域設(shè)置警戒線（半徑10m），配備2名信號(hào)指揮員，使用對(duì)講機(jī)（頻道單獨(dú)設(shè)置）指揮惡劣天氣（風(fēng)速≥10.8m/s、暴雨、能見度＜100m）停止吊裝作業(yè)（三）臨時(shí)用電安全采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)，配電箱距離作業(yè)點(diǎn)≤30m電焊機(jī)設(shè)置專用開關(guān)箱，配備30mA/0.1s漏電保護(hù)器，二次側(cè)安裝防觸電保護(hù)器夜間施工照明采用鏑燈（3.5kW），照明度≥50lux，金屬外殼可靠接地八、文明施工與環(huán)境保護(hù)揚(yáng)塵控制：噴砂除銹作業(yè)設(shè)置封閉防塵棚（采用彩鋼板+防塵網(wǎng)搭設(shè)），內(nèi)置PM10粉塵檢測(cè)儀（報(bào)警值0.5mg/m3）建筑垃圾集中堆放，覆蓋密目網(wǎng)，運(yùn)輸車輛必須加蓋篷布，出場(chǎng)前沖洗輪胎噪聲管理：晝間施工噪聲≤70dB，夜間（22:00-6:00）禁止施工，確需施工時(shí)辦理夜間施工許可高噪聲設(shè)備（如空壓機(jī)、切割機(jī)）設(shè)置隔音罩，作業(yè)時(shí)間安排在9:00-11:30、14:00-16:30固廢處理：廢鋼材、焊條頭回收率100%，交由有資質(zhì)單位回收利用廢油漆桶、化學(xué)品包裝物分類存放，設(shè)置危險(xiǎn)廢物標(biāo)識(shí)，由專業(yè)單位處置九、應(yīng)急預(yù)案（一）結(jié)構(gòu)失穩(wěn)應(yīng)急處置預(yù)警：監(jiān)測(cè)到支撐沉降速率＞0.5mm/h或構(gòu)件異響時(shí)立即啟動(dòng)預(yù)警響應(yīng)：立即停止作業(yè)，人員撤離至安全區(qū)域，啟動(dòng)應(yīng)急加固小組（5人）處置：采用Φ32mm鋼絲繩斜拉加固，設(shè)置臨時(shí)配重（砂袋堆載，重量5t），待穩(wěn)定后制定專項(xiàng)處理方案（二）火災(zāi)事故應(yīng)急預(yù)防：施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁吸煙，動(dòng)火作業(yè)辦理許可證，配備ABC干粉滅火器（每50㎡1組，每組2具）撲救：初期火災(zāi)采用滅火器撲救，電氣火災(zāi)先切斷電源，油類火災(zāi)使用沙土覆蓋疏散：制定疏散路線圖，每月組織1次應(yīng)急演練，確保3分鐘內(nèi)全員撤離十、驗(yàn)收與交付分階段驗(yàn)收：隱蔽工程驗(yàn)收：包括化學(xué)錨栓植入深度、焊縫背面清根等，留存影像資料分項(xiàng)工程驗(yàn)收：每個(gè)施工段完成后組織驗(yàn)收，驗(yàn)收合格簽署《分項(xiàng)工程驗(yàn)收記錄》竣工驗(yàn)收：由建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工單位共同進(jìn)行，提交《鋼結(jié)構(gòu)加固工程竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告》技術(shù)資料交付：竣工圖紙（含設(shè)計(jì)變更）材料出廠合格證