濮陽(yáng)廠房整體升高施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本項(xiàng)目位于河南省濮陽(yáng)市工業(yè)園區(qū)，為單層鋼結(jié)構(gòu)廠房整體升高工程。原廠房建于2010年，檐口高度6.5m，跨度24m，總建筑面積5800㎡，采用門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)體系，基礎(chǔ)形式為鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。因生產(chǎn)設(shè)備更新需求，需將廠房檐口高度提升至10.8m，總升高量4.3m。1.2工程地質(zhì)條件根據(jù)地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)，場(chǎng)地土層分布如下：①素填土：厚0.5-0.8m，松散狀態(tài)，承載力特征值80kPa②粉質(zhì)黏土：厚1.2-2.5m，可塑狀態(tài)，地基承載力特征值120kPa，壓縮模量6.5MPa③粉土：厚2.5-4.8m，中密狀態(tài)，地基承載力特征值150kPa，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)12-18擊④細(xì)砂：厚3.0-5.2m，中密-密實(shí)狀態(tài)，地基承載力特征值180kPa地下水位埋深6.8-8.2m，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。場(chǎng)地地震設(shè)防烈度為7度（0.15g），設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場(chǎng)地類別Ⅱ類。1.3結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀經(jīng)檢測(cè)，原結(jié)構(gòu)主要存在以下問(wèn)題：鋼柱銹蝕深度0.2-0.5mm，局部高強(qiáng)螺栓扭矩?fù)p失15%-20%屋面檁條撓度最大值L/350（規(guī)范限值L/200）基礎(chǔ)沉降穩(wěn)定，最大沉降差32mm，未超過(guò)規(guī)范限值1.4升高技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)升高高度：4.3m（至10.8m檐口標(biāo)高）結(jié)構(gòu)安全等級(jí)：二級(jí)設(shè)計(jì)使用年限：30年同步頂升精度：相鄰點(diǎn)高差≤2mm，整體傾斜率≤0.15%施工周期：90日歷天二、施工總體部署2.1施工流程規(guī)劃graphTDA[施工準(zhǔn)備]-->B[結(jié)構(gòu)加固]B-->C[頂升系統(tǒng)安裝]C-->D[預(yù)頂升試驗(yàn)]D-->E[分級(jí)同步頂升]E-->F[鋼柱接長(zhǎng)施工]F-->G[屋蓋復(fù)位固定]G-->H[系統(tǒng)拆除及驗(yàn)收]2.2施工分區(qū)劃分將廠房沿縱向劃分為3個(gè)施工段，每段長(zhǎng)度48m，采用"分段施工、流水作業(yè)"方式組織施工，各段施工間隔15天。2.3資源配置計(jì)劃2.3.1主要機(jī)械設(shè)備設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)液壓頂升系統(tǒng)SBL-5008套額定荷載500t，行程200mm同步控制系統(tǒng)PLC-30001套控制點(diǎn)數(shù)32點(diǎn)，同步精度±0.5mm液壓泵站45kW8臺(tái)工作壓力31.5MPa，流量40L/min全站儀LeicaTS602臺(tái)測(cè)角精度0.5"，測(cè)距精度1mm+1ppm應(yīng)力監(jiān)測(cè)儀JMZX-30024臺(tái)量程±300MPa，分辨率0.1MPa二氧化碳保護(hù)焊機(jī)NB-5006臺(tái)焊接電流10-500A，暫載率100%2.3.2勞動(dòng)力配置工種人數(shù)主要職責(zé)項(xiàng)目經(jīng)理1全面負(fù)責(zé)項(xiàng)目管理技術(shù)負(fù)責(zé)人1專項(xiàng)技術(shù)方案制定與實(shí)施安全工程師2全過(guò)程安全監(jiān)督液壓工程師2頂升系統(tǒng)調(diào)試與操作鋼結(jié)構(gòu)工程師2結(jié)構(gòu)加固與接長(zhǎng)施工測(cè)量工程師3施工監(jiān)測(cè)與精度控制起重工8設(shè)備安裝與構(gòu)件吊裝焊工12鋼結(jié)構(gòu)焊接施工普工15輔助工作三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1結(jié)構(gòu)加固施工3.1.1鋼柱加固采用"外包型鋼+高強(qiáng)螺栓"復(fù)合加固法：柱腳處理：清除原柱腳銹蝕層，涂刷環(huán)氧富鋅底漆兩道（干膜厚度≥80μm）型鋼骨架：采用2L140×10角鋼制作加固套箍，間距500mm設(shè)置加勁肋連接節(jié)點(diǎn)：采用M20高強(qiáng)螺栓（10.9級(jí)）連接，扭矩系數(shù)0.11-0.15，終擰扭矩600N·m灌注無(wú)收縮灌漿料：采用無(wú)收縮CGM-4型灌漿料，流動(dòng)度≥340mm，28d抗壓強(qiáng)度≥60MPa3.1.2屋面系統(tǒng)加固增設(shè)臨時(shí)支撐：在每榀剛架跨中及1/3跨度處設(shè)置Φ159×6鋼管支撐，間距6m檁條加固：采用C200×70×20×3冷彎型鋼進(jìn)行側(cè)向加固，與原檁條螺栓連接屋面支撐：新增屋面水平支撐，采用十字交叉圓鋼（Φ20，120MPa抗拉強(qiáng)度）節(jié)點(diǎn)處理：所有連接節(jié)點(diǎn)均采用摩擦型高強(qiáng)螺栓，接觸面經(jīng)噴砂處理（摩擦面抗滑移系數(shù)≥0.45）3.2液壓同步頂升系統(tǒng)3.2.1系統(tǒng)組成頂升單元：每套含2臺(tái)500t液壓千斤頂（行程200mm）、位移傳感器（精度0.01mm）、壓力傳感器（量程0-50MPa）液壓動(dòng)力：采用電液比例控制液壓泵站，系統(tǒng)工作壓力31.5MPa，流量40L/min控制系統(tǒng)：PLC控制系統(tǒng)+工業(yè)觸摸屏，具備自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、單點(diǎn)調(diào)整三種模式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：包含應(yīng)力監(jiān)測(cè)（16點(diǎn)）、位移監(jiān)測(cè)（24點(diǎn)）、傾角監(jiān)測(cè)（8點(diǎn)）子系統(tǒng)3.2.2頂升點(diǎn)布置沿廠房縱向每6m設(shè)置1組頂升單元，共布置16組（32個(gè)頂升點(diǎn)），具體位置：剛架柱：每個(gè)柱頂設(shè)置2個(gè)頂升點(diǎn)，共計(jì)24點(diǎn)山墻柱：每個(gè)柱頂設(shè)置1個(gè)頂升點(diǎn)，共計(jì)8點(diǎn)所有頂升點(diǎn)均設(shè)置在鋼柱頂預(yù)埋件上，通過(guò)20mm厚Q355B鋼板與柱頂焊接3.2.3基礎(chǔ)加固對(duì)頂升區(qū)域地基采用"注漿加固+混凝土墊層"處理：注漿加固：采用Φ50袖閥管注漿，孔距1.5m×1.5m梅花形布置，注漿深度5.0m，水泥用量120kg/m混凝土墊層：澆筑300mm厚C30混凝土墊層，內(nèi)配Φ12@200雙向鋼筋網(wǎng)鋼支墩：采用2m×2m×1.5m鋼箱式支墩（Q355B鋼板焊接），下設(shè)4個(gè)Φ400鉆孔灌注樁（有效樁長(zhǎng)9m）3.3同步頂升施工3.3.1預(yù)頂升試驗(yàn)加載程序：0→20%→40%→60%→80%→100%設(shè)計(jì)荷載（分級(jí)加載）持荷時(shí)間：每級(jí)荷載持荷30min，100%荷載持荷120min監(jiān)測(cè)內(nèi)容：結(jié)構(gòu)變形：各頂升點(diǎn)沉降、柱頂位移、屋面撓度結(jié)構(gòu)應(yīng)力：鋼柱應(yīng)力、螺栓應(yīng)變、基礎(chǔ)反力系統(tǒng)性能：同步精度、油壓穩(wěn)定性、控制系統(tǒng)響應(yīng)3.3.2正式頂升分級(jí)頂升：初始階段（0-500mm）：速度0.5m/h，每升高100mm監(jiān)測(cè)1次勻速階段（500-3800mm）：速度1.0m/h，每升高200mm監(jiān)測(cè)1次精調(diào)階段（3800-4300mm）：速度0.3m/h，每升高50mm監(jiān)測(cè)1次同步控制：采用"主從控制"模式，以中間頂升點(diǎn)為主令點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各點(diǎn)高差，當(dāng)偏差超過(guò)1.5mm時(shí)自動(dòng)調(diào)整每頂升500mm進(jìn)行一次系統(tǒng)校準(zhǔn)，確保累計(jì)誤差≤5mm臨時(shí)固定：每頂升1000mm設(shè)置臨時(shí)鋼支撐（Φ219×8無(wú)縫鋼管）支撐與鋼柱采用焊接連接（角焊縫，焊腳尺寸8mm）每個(gè)臨時(shí)支撐均設(shè)置雙向調(diào)節(jié)裝置（調(diào)節(jié)范圍±100mm）3.4鋼柱接長(zhǎng)施工3.4.1接長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)采用"插入式"剛性連接節(jié)點(diǎn)：下柱處理：切除原柱頂，加工成坡口形式（30°斜角+2mm鈍邊）接長(zhǎng)段：采用H400×200×8×13焊接H型鋼，長(zhǎng)度4.5m連接方式：全熔透對(duì)接焊縫（坡口形式K型），焊后100%UT探傷加勁肋：在節(jié)點(diǎn)上下各600mm范圍內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋（厚度12mm）3.4.2焊接工藝焊接材料：采用E5015-G焊條（Φ3.2/Φ4.0），使用前經(jīng)350℃×1h烘干預(yù)熱溫度：環(huán)境溫度≤0℃時(shí)預(yù)熱至80-120℃，層間溫度保持≥150℃焊接順序：先焊腹板后焊翼緣，采用對(duì)稱焊接法（兩名焊工對(duì)稱施焊）后熱處理：焊接完成后立即進(jìn)行250℃×1h后熱消氫處理變形控制：采用剛性固定+反變形法，焊接變形控制在L/1000以內(nèi)3.4.3防腐處理表面處理：噴砂除銹達(dá)Sa2.5級(jí)，表面粗糙度50-80μm涂層系統(tǒng)：環(huán)氧富鋅底漆（80μm）+環(huán)氧云鐵中間漆（120μm）+聚氨酯面漆（80μm）犧牲陽(yáng)極：在柱腳處設(shè)置鋅合金犧牲陽(yáng)極（規(guī)格150×100×50mm），保護(hù)年限≥20年3.5監(jiān)測(cè)與控制3.5.1監(jiān)測(cè)內(nèi)容結(jié)構(gòu)變形：柱頂位移：采用全站儀進(jìn)行三維坐標(biāo)測(cè)量（精度0.5mm）屋面撓度：設(shè)置24個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用精密水準(zhǔn)儀測(cè)量（精度0.1mm）基礎(chǔ)沉降：布設(shè)12個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)頻率1次/天結(jié)構(gòu)應(yīng)力：鋼柱應(yīng)力：采用JMZX-300型振弦式應(yīng)變計(jì)（量程±3000με）螺栓應(yīng)力：在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)高強(qiáng)螺栓上安裝軸力計(jì)（量程0-500kN）基礎(chǔ)反力：在頂升支墩下設(shè)置壓力傳感器（量程0-1000kN）環(huán)境監(jiān)測(cè)：溫度監(jiān)測(cè)：布設(shè)8個(gè)溫度傳感器（量程-20-80℃，精度0.5℃）風(fēng)速監(jiān)測(cè)：設(shè)置風(fēng)速儀（量程0-60m/s，精度0.1m/s）3.5.2預(yù)警值設(shè)置監(jiān)測(cè)項(xiàng)目預(yù)警值限值應(yīng)急措施柱頂位移±15mm±25mm停止頂升，檢查調(diào)整應(yīng)力值200MPa240MPa卸載至80%設(shè)計(jì)值同步誤差2mm3mm單缸微調(diào)復(fù)位基礎(chǔ)沉降10mm15mm暫停施工，加固基礎(chǔ)四、質(zhì)量安全控制4.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)工程：符合GB50205-2020《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》頂升精度：同步誤差≤2mm，整體傾斜≤0.15%焊接質(zhì)量：一級(jí)焊縫UT探傷100%合格，二級(jí)焊縫UT探傷20%合格高強(qiáng)螺栓：終擰扭矩偏差±10%，抗滑移系數(shù)≥0.45涂層系統(tǒng)：干膜總厚度≥280μm，附著力≥5MPa4.2安全管理體系組織架構(gòu)：成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)的安全管理小組，設(shè)置專職安全員2名管理制度：安全教育培訓(xùn)制度（崗前培訓(xùn)不少于24學(xué)時(shí)）安全技術(shù)交底制度（分部分項(xiàng)工程交底率100%）特種作業(yè)持證上崗制度（持證率100%）安全檢查制度（每日巡查、每周專項(xiàng)檢查、每月綜合檢查）專項(xiàng)安全措施：高空作業(yè)：設(shè)置安全網(wǎng)（搭設(shè)高度1.2m，網(wǎng)眼密度≤10cm）、防墜器（承重≥15kN）臨時(shí)用電：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)（漏電動(dòng)作電流≤30mA）防火防爆：配備4套MF/ABC5型干粉滅火器，設(shè)置易燃物品隔離存放區(qū)應(yīng)急準(zhǔn)備：編制12項(xiàng)專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急電源車(chē)（200kW）和應(yīng)急物資儲(chǔ)備4.3綠色施工措施噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備（晝間≤70dB，夜間≤55dB）設(shè)置聲屏障（高度3m，隔聲量≥25dB）夜間施工噪聲監(jiān)測(cè)1次/2h揚(yáng)塵治理：施工區(qū)域?yàn)⑺祲m（每日4次，濕度保持60%-70%）裸土覆蓋（覆蓋率100%，采用200g/m2防塵網(wǎng)）車(chē)輛沖洗平臺(tái)（配備高壓水槍和三級(jí)沉淀池）廢棄物管理：鋼結(jié)構(gòu)邊角料回收率≥95%液壓油回收率≥98%，設(shè)置專用回收桶建筑垃圾分類存放，資源化利用率≥80%五、施工進(jìn)度計(jì)劃5.1關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制工作內(nèi)容開(kāi)始時(shí)間完成時(shí)間持續(xù)天數(shù)前置工作施工準(zhǔn)備第1天第15天15-結(jié)構(gòu)加固第10天第35天25施工準(zhǔn)備頂升系統(tǒng)安裝第30天第45天15結(jié)構(gòu)加固預(yù)頂升試驗(yàn)第46天第48天3頂升系統(tǒng)安裝同步頂升第49天第64天16預(yù)頂升試驗(yàn)鋼柱接長(zhǎng)第55天第75天21同步頂升(部分)屋蓋復(fù)位第70天第80天11鋼柱接長(zhǎng)系統(tǒng)拆除第78天第85天8屋蓋復(fù)位竣工驗(yàn)收第86天第90天5系統(tǒng)拆除5.2進(jìn)度保障措施資源保障：備用設(shè)備：配備2套液壓泵站、4個(gè)千斤頂作為備用材料儲(chǔ)備：關(guān)鍵材料提前15天進(jìn)場(chǎng)，儲(chǔ)備量滿足10天施工需求勞動(dòng)力：高峰期投入65人，實(shí)行三班制（每班8小時(shí)）技術(shù)保障：BIM技術(shù)：建立三維模型進(jìn)行施工模擬，提前發(fā)現(xiàn)碰撞問(wèn)題模塊化施工：將頂升系統(tǒng)分解為8個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)快速安裝應(yīng)急預(yù)案：針對(duì)可能影響進(jìn)度的因素制定12項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施管理保障：進(jìn)度考核：實(shí)行周考核、月獎(jiǎng)懲制度協(xié)調(diào)機(jī)制：每周召開(kāi)進(jìn)度協(xié)調(diào)會(huì)，及時(shí)解決問(wèn)題信息化管理：采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度跟蹤，偏差超5%及時(shí)預(yù)警六、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程6.1驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)性能：承載力：荷載試驗(yàn)最大撓度≤L/400，卸載后殘余變形≤L/2000穩(wěn)定性：整體穩(wěn)定系數(shù)≥4.2（規(guī)范要求≥3.0）連接節(jié)點(diǎn)：高強(qiáng)螺栓終擰扭矩偏差≤±10%，焊縫合格率100%頂升精度：同步誤差：相鄰點(diǎn)高差≤2mm（實(shí)測(cè)≤1.5mm）整體傾斜：≤H/1000（實(shí)測(cè)≤H/1500）就位偏差：柱頂平面位置偏差≤15mm，標(biāo)高偏差±5mm耐久性：涂層厚度：總厚度≥280μm（實(shí)測(cè)320-360μm）防腐性能：中性鹽霧試驗(yàn)≥5000h（無(wú)紅銹）密封性能：節(jié)點(diǎn)防水試驗(yàn)30min無(wú)滲漏6.2驗(yàn)收流程分項(xiàng)驗(yàn)收：結(jié)構(gòu)加固驗(yàn)收（第35天）頂升系統(tǒng)驗(yàn)收（第45天）焊接質(zhì)量驗(yàn)收（第75天）階段驗(yàn)收：預(yù)頂升驗(yàn)收（第48天）頂升過(guò)程驗(yàn)收（第64天）屋蓋復(fù)位驗(yàn)收（第80天）竣工驗(yàn)收：資料審查：施工記錄、檢測(cè)報(bào)告等28項(xiàng)資料現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)：結(jié)構(gòu)性能、幾何尺寸、防腐涂層等荷載試驗(yàn)：分級(jí)加載至1.2倍設(shè)計(jì)荷載專家評(píng)估：組織5名專家進(jìn)行綜合評(píng)估6