加固梁鋼結構施工方案一、工程概況1.1項目背景本項目為既有建筑結構加固工程，針對原混凝土梁承載力不足問題，采用鋼結構加固方案進行處理。原結構建于2005年，框架結構體系，因使用功能調(diào)整導致部分梁體荷載增加，經(jīng)檢測鑒定需進行加固處理。本次加固范圍包括3層至5層共計12根框架梁，涉及建筑總面積約860㎡。1.2加固設計要求設計使用年限：30年安全等級：二級抗震設防烈度：7度（0.15g）荷載標準值：恒載增加2.5kN/㎡，活載按3.5kN/㎡考慮加固后梁體撓度限值：L/250（L為梁計算跨度）1.3主要工程量序號項目名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1熱軋H型鋼H200×100×5.5×8m286Q355B2連接鋼板δ=10mm㎡42.5Q355B3化學錨栓M16×190套576抗拉承載力≥150kN4高強螺栓M12×40套8648.8級5結構膠改性環(huán)氧樹脂kg380抗壓強度≥60MPa二、施工準備2.1技術準備圖紙會審：組織技術人員進行圖紙會審，重點復核梁體截面尺寸、鋼結構連接節(jié)點、錨固位置等關鍵參數(shù)，形成會審記錄并經(jīng)設計單位確認。深化設計：根據(jù)原結構實際尺寸進行鋼結構加工詳圖設計，明確H型鋼切割角度、連接板開孔位置及焊縫尺寸，深化圖紙需經(jīng)原設計單位審核批準。技術交底：編制專項施工技術交底文件，內(nèi)容包括：鋼結構加工制作精度要求化學錨栓施工工藝標準結構膠灌注技術參數(shù)焊接質(zhì)量控制要點安全防護措施組織施工班組進行三級交底（項目總工→施工員→作業(yè)人員），留存交底記錄及影像資料。2.2材料準備鋼材采購：選用Q355B級鋼材，提供出廠合格證、材質(zhì)證明書及力學性能檢測報告鋼材進場后按規(guī)定進行抽樣送檢，檢測項目包括：屈服強度、抗拉強度、伸長率及冷彎性能連接材料：化學錨栓需提供產(chǎn)品合格證及抗拔承載力檢測報告結構膠應具有無毒環(huán)保檢測證明，使用前進行現(xiàn)場抽樣復試（黏結強度測試）材料存放：鋼材分類存放于干燥通風的料棚內(nèi)，底部墊高200mm防止銹蝕結構膠、化學錨栓等材料密封存儲于陰涼處，環(huán)境溫度控制在5-25℃所有材料建立臺賬管理，實行先進先出制度2.3機具準備設備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途檢查要求數(shù)控切割機CG1-301臺H型鋼切割切割精度±1mm二氧化碳保護焊機NBC-5004臺鋼結構焊接電流穩(wěn)定，氣體純度≥99.9%扭矩扳手0-300N·m2把螺栓緊固每半年校準一次沖擊鉆Φ12-20mm6臺錨栓鉆孔轉(zhuǎn)速可調(diào)，配備吸塵器壓力注膠槍600ml4把結構膠灌注壓力調(diào)節(jié)范圍0-0.6MPa超聲波探傷儀CTS-90031臺焊縫檢測靈敏度≥Φ2mm橫孔水準儀DSZ21臺變形監(jiān)測精度±0.5mm/km2.4現(xiàn)場準備作業(yè)面清理：清除梁體表面浮灰、油污及裝飾層，露出混凝土基層搭設滿堂腳手架，立桿間距≤1.2m，橫桿步距≤1.8m，掃地桿距地200mm，腳手架需通過承載力驗算（≥2kN/㎡）安全防護：在加固區(qū)域下方設置防護隔離帶，高度1.8m，采用雙層腳手板（間距500mm）全封閉作業(yè)層滿掛安全網(wǎng)，轉(zhuǎn)角處增設水平安全兜網(wǎng)配置消防器材（4kg干粉滅火器不少于4具）及應急照明設備臨時支撐：對加固梁體設置臨時支撐，采用Φ48×3.5mm鋼管搭設三角支撐體系，支撐點間距1.5m，每個支撐點承載力不低于100kN支撐安裝完成后進行預頂試驗，頂緊力控制在設計荷載的15%，監(jiān)測梁體初始撓度變化三、主要施工流程3.1測量放線使用全站儀復核原結構軸線偏差，在梁體表面彈出鋼結構安裝定位線，包括：H型鋼翼緣板外邊線連接板安裝控制線化學錨栓鉆孔位置十字線采用水準儀測量梁體跨中及支座處初始標高，作為施工過程中變形監(jiān)測的基準值放線完成后設置校核控制線，每5m設置一個校核點，確保累積誤差不超過3mm3.2鋼結構加工制作下料切割：H型鋼采用數(shù)控切割機切割，切割面垂直度偏差≤0.5mm，切口表面粗糙度Ra≤25μm連接板采用激光切割，孔徑允許偏差±0.5mm，孔距偏差≤1mm焊接加工：型鋼對接采用剖口焊接，坡口角度60°，鈍邊2mm，間隙3mm焊接采用二氧化碳氣體保護焊，焊絲選用ER50-6，直徑1.2mm焊接順序：先焊翼緣板后焊腹板，采用對稱焊接減少變形焊后進行24小時保溫處理，消除焊接應力成品檢驗：鋼結構成品進行尺寸復核，允許偏差：長度：±3mm垂直度：≤1mm/m扭曲：≤2mm/m所有焊縫進行外觀檢查，Ⅰ級焊縫需進行100%超聲波探傷檢測3.3混凝土基層處理表面處理：采用角磨機配金剛石磨片對梁體加固區(qū)域進行打磨，露出新鮮混凝土面（露出骨料為準）打磨后用高壓空氣（0.5MPa）清除粉塵，再用丙酮擦拭表面油污缺陷修復：對混凝土表面蜂窩、麻面等缺陷，采用環(huán)氧修補砂漿進行修補修補前先鑿除松散混凝土，深度≥10mm，涂刷界面劑后分層抹灰，每層厚度≤20mm修補后表面平整度偏差≤3mm/m鉆孔施工：按放線位置使用沖擊鉆鉆孔，孔徑Φ18mm，孔深110mm（錨栓埋深）鉆孔垂直度偏差≤1°，孔距允許偏差±5mm鉆孔完成后用專用清孔器清除孔內(nèi)粉塵，反復清孔不少于3次3.4鋼結構安裝化學錨栓施工：錨栓安裝前檢查孔深及清潔度，使用專用毛刷和吹氣筒再次清理按配比混合化學藥劑，采用專用注射槍從孔底向上緩慢注膠，注膠量為孔深的2/3旋轉(zhuǎn)插入錨栓，轉(zhuǎn)速控制在500r/min，確保藥劑充分混合，外露長度符合設計要求凝膠固化期間（≥24h）禁止擾動，固化后進行現(xiàn)場抗拔試驗（每50套抽檢1套）H型鋼安裝：采用人工配合倒鏈吊裝，吊裝點設置在距端部1/4L處，吊裝時設置溜繩控制擺動型鋼就位后通過臨時螺栓固定，調(diào)整位置偏差≤3mm，垂直度≤1mm/m采用塞鐵片調(diào)整型鋼與梁體間隙（≤2mm），塞鐵片面積≥50mm×50mm，數(shù)量≤2片高強螺栓連接：螺栓穿入方向一致，從剛度大的部位向自由端穿入初擰扭矩為終擰扭矩的50%，終擰采用扭矩扳手按設計值（45N·m）施擰終擰后檢查螺栓外露絲扣，應為2-3扣，不足時更換加長螺栓每個節(jié)點螺栓分三次擰緊，按順時針方向依次進行3.5結構膠灌注配膠工藝：結構膠按A:B=3:1（重量比）在容器中混合，采用電動攪拌器（轉(zhuǎn)速600r/min）攪拌3分鐘攪拌過程中刮鏟容器壁及底部，確?；旌暇鶆?，膠液色澤一致每次配膠量不宜超過5kg，使用時間控制在30分鐘內(nèi)（25℃環(huán)境）灌注施工：在型鋼兩端及中間設置灌注孔和排氣孔，孔徑Φ10mm，間距500mm采用壓力注膠槍從下向上灌注，當排氣孔溢出連續(xù)膠液時立即封堵灌注壓力控制在0.3-0.5MPa，避免壓力過大導致膠液流失對高度超過300mm的部位采用分層灌注，每層灌注高度≤200mm固化養(yǎng)護：環(huán)境溫度5-35℃，相對濕度≤85%，低于5℃時采取加熱保溫措施固化期間（7天）禁止擾動鋼結構，嚴禁在梁體上加載養(yǎng)護期滿后檢查膠層飽滿度，對空鼓部位采用鉆孔補注處理3.6焊接施工焊接工藝參數(shù)：手工電弧焊：E5015焊條，直徑Φ3.2mm，電流90-110A，電壓24-26V角焊縫高度hf=8mm，焊腳尺寸偏差±1mm，焊縫長度符合設計要求多層焊接時層間溫度控制在150-250℃，層間清渣徹底焊接順序：先焊連接板與原結構連接焊縫，后焊型鋼拼接焊縫對稱焊接：同一節(jié)點由兩名焊工對稱施焊，焊接方向相反分段退步焊：長焊縫采用分段退步焊接法，每段長度300-500mm質(zhì)量檢驗：外觀檢查：焊縫表面不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，咬邊深度≤0.5mm無損檢測：重要節(jié)點焊縫進行100%超聲波探傷，Ⅰ級焊縫合格標準焊接變形控制：采用火焰矯正（溫度600-800℃），矯正后偏差≤1mm/m四、質(zhì)量控制措施4.1原材料質(zhì)量控制建立材料進場驗收制度，實行"三檢制"（自檢、互檢、專檢），不合格材料嚴禁使用鋼材、螺栓等主要材料按規(guī)定進行見證取樣送檢，檢測項目包括：鋼材力學性能（屈服強度、抗拉強度、伸長率）螺栓楔負載、扭矩系數(shù)、硬度結構膠黏結強度、耐老化性能材料標識管理：鋼材按規(guī)格、材質(zhì)分類標識，注明爐批號、檢驗狀態(tài)化學錨栓、結構膠等包裝完好，保留產(chǎn)品標識及有效期4.2工序質(zhì)量控制測量放線：建立二級復核制度，技術員初測，質(zhì)檢員復測使用經(jīng)過計量檢定的測量儀器，檢定周期內(nèi)使用鉆孔施工：每作業(yè)班隨機抽查10%的鉆孔，檢查孔深、孔徑及垂直度清孔效果采用內(nèi)窺鏡檢查，確保無粉塵殘留連接節(jié)點：錨栓抗拔試驗：按規(guī)范要求進行現(xiàn)場抽樣，試驗荷載為設計值的1.5倍螺栓終擰扭矩：每個節(jié)點抽檢10%螺栓，扭矩偏差控制在±10%內(nèi)結構膠施工：膠層厚度檢測：采用超聲波測厚儀，每平方米檢測3點，厚度≥5mm粘結質(zhì)量：采用小錘敲擊法檢查，空鼓面積≤5%，單個空鼓面積≤100c㎡4.3質(zhì)量驗收標準項目允許偏差檢驗方法檢驗頻率型鋼安裝位置±5mm鋼尺檢查每根梁型鋼垂直度≤1mm/m靠尺檢查每根梁3處焊縫高度+2mm,0焊縫量規(guī)每10m焊縫錨栓埋深+10mm,0鋼尺檢查每20套結構膠飽滿度≥95%超聲波檢測每根梁五、安全文明施工5.1安全管理措施腳手架安全：搭設前進行承載力驗算，搭設后經(jīng)驗收合格掛牌使用作業(yè)層腳手板滿鋪固定，嚴禁探頭板，轉(zhuǎn)角處設置防滑條腳手架與原結構拉結，水平間距≤6m，垂直間距≤4m高處作業(yè)：作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，安全帶固定在牢固構件上高度超過2m設置操作平臺，平臺防護欄桿高度1.2m，滿掛安全網(wǎng)嚴禁上下交叉作業(yè)，確需交叉時設置硬質(zhì)隔離防護層臨時用電：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，三級配電兩級保護焊接設備設置專用配電箱，配備漏電保護器（動作電流≤30mA）電纜架空敷設，高度≥2.5m，穿越通道處加設防護套管5.2消防管理動火作業(yè)：辦理動火許可證，清除作業(yè)點周圍易燃物，配備滅火器材焊接作業(yè)設置接火斗，作業(yè)后1小時內(nèi)復查有無火種隱患氧氣瓶、乙炔瓶間距≥5m，距明火點≥10m，直立放置并固定易燃材料管理：結構膠、稀釋劑等易燃品設置專用庫房，保持通風良好庫房內(nèi)設置防爆型燈具及開關，與火源保持30m安全距離材料存放量不超過當日用量，剩余材料及時回收5.3文明施工現(xiàn)場管理：材料堆放有序，設置標識牌注明名稱、規(guī)格、數(shù)量施工垃圾分類存放，日產(chǎn)日清，運輸時覆蓋嚴密作業(yè)面保持整潔，工具設備用完后及時歸位噪聲控制：噪聲設備設置隔音罩，夜間（22:00-6:00）禁止使用沖擊鉆等強噪聲設備晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB，必要時設置聲屏障揚塵控制：切割、打磨作業(yè)采取濕法施工，配備移動式霧炮現(xiàn)場主要道路硬化處理，出入口設置洗車平臺裸露場地覆蓋防塵網(wǎng)，定期灑水降塵六、施工監(jiān)測6.1變形監(jiān)測監(jiān)測點布置：在每根加固梁跨中及支座處設置監(jiān)測點，采用反光片標記監(jiān)測點設置在梁體側(cè)面，距梁底100mm處，做好保護措施監(jiān)測頻率：施工前：初始值觀測2次取平均值施工期間：每日監(jiān)測1次，結構膠固化期間每3天監(jiān)測1次施工完成后：每周監(jiān)測1次，持續(xù)1個月預警值設置：最大允許撓度：L/250（L為梁跨度）日均變形量超過0.5mm時啟動預警，超過1mm時立即停工整改6.2應力監(jiān)測監(jiān)測儀器：在關鍵節(jié)點處粘貼應變片（BX120-3AA），采用靜態(tài)應變儀采集數(shù)據(jù)每根梁布置4個監(jiān)測截面，每個截面布置4個應變測點監(jiān)測內(nèi)容：鋼結構安裝過程中應力變化結構膠固化期間應力發(fā)展施工完成后應力重分布情況數(shù)據(jù)分析：實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論計算值對比，偏差超過20%時分析原因繪制應力-時間曲線，評估結構工作狀態(tài)七、應急預案7.1突發(fā)事件處理火災事故：立即切斷電源，組織人員疏散，使用現(xiàn)場滅火器初期滅火撥打119報警，同時報告項目負責人疏散時優(yōu)先轉(zhuǎn)移易燃易爆物品，設置警戒線防止無關人員進入結構失穩(wěn)：發(fā)現(xiàn)梁體變形異常時立即停止施工，撤離作業(yè)人員啟動應急支撐系統(tǒng)，采用鋼管臨時頂撐，頂撐間距≤1m組織專家評估，制定加固補強方案后方可繼續(xù)施工高處墜落：立即停止作業(yè)，對傷者進行初步救治（止血、固定）撥打120急救電話，同時保護現(xiàn)場，拍攝事故照片啟動應急救援小組，配合醫(yī)療機構進行救援7.2應急物資儲備物資名稱規(guī)格型號數(shù)量存放位置負責人急救箱含常用藥品2個施工現(xiàn)場、辦公室安全員應急照明充電式4臺材料庫房材料員消防水帶DN65×20m2條樓梯間消防員應急支撐Φ48×3.5mm50m工具房施工員擔架折疊式2副項目部安全員八、驗收與資料歸檔8.1驗收程序分項工程驗收：鋼結構加工制作驗收錨栓施工驗收鋼結構安裝驗收結構膠灌注驗收焊接工程驗收竣工驗收：施工單位自檢合格后提交驗收申請組織設計、監(jiān)理、檢測單位進行聯(lián)合驗收驗收內(nèi)容包括：外觀質(zhì)量、尺寸偏差、結構性能檢測報告驗收合格后簽署《結構加固工程驗收記錄》8.2資料歸檔內(nèi)容工程技術資料：施工圖紙、深化設計圖紙及審批文件技術交底記錄、施工日志材料出廠合格證及檢驗報告施工檢測記錄（含第三方檢測報告）質(zhì)量驗收資料：分項工程檢驗批驗收記錄隱蔽工程驗收記錄結構性能檢測報告（荷載試驗、超聲波檢測等）竣工驗收記錄及整改報告安全管理資料：安全技術交底記錄應急預案及演練記錄安全檢查記錄及整改回復監(jiān)測數(shù)據(jù)及分析報告九、施工進度計劃9.1關鍵線路施工準備（7d）→測量放線（3d）→鋼結構加工（15d）→基層處理（5d）→錨栓施工（6d）→鋼結構安裝（12d）→結構膠灌注（8d）→焊接施工（10d）→驗收整改（5d）9.2進度保障措施資源保障：投入2個施工班組（每組12人）