柱子加固施工方案技術(shù)一、工程概況與加固必要性

1.1項目背景

某工業(yè)廠房建于2005年，主體為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，共計5層，建筑面積約12000平方米。該廠房主要用于重型機械生產(chǎn)，局部區(qū)域柱子承受較大設(shè)備荷載。近年來，因設(shè)備更新導(dǎo)致部分區(qū)域荷載增加，加之長期使用過程中混凝土碳化、鋼筋銹蝕等問題，經(jīng)第三方檢測機構(gòu)鑒定，局部柱子存在承載力不足、裂縫寬度超限等安全隱患，需進行專項加固處理以確保結(jié)構(gòu)安全與使用功能。

1.2柱子現(xiàn)狀問題

檢測發(fā)現(xiàn)，主要問題集中在以下方面：一是混凝土強度不滿足設(shè)計要求，局部區(qū)域強度推定值僅為18.2MPa，低于原設(shè)計C30強度等級；二是柱身存在多條豎向裂縫，最大寬度達0.35mm，超過規(guī)范限值0.3mm；三是部分柱根鋼筋銹蝕嚴重，箍筋銹蝕率約15%，主筋截面損失率達8%；四是截面尺寸偏差較大，3根邊柱截面實際尺寸為350mm×350mm，小于設(shè)計值400mm×400mm，導(dǎo)致截面承載力折減。

1.3加固必要性

上述問題直接影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性：裂縫發(fā)展可能導(dǎo)致鋼筋進一步銹蝕，形成惡性循環(huán)；截面尺寸不足與強度降低共同作用，使柱子受壓承載力不足40%，無法滿足當(dāng)前設(shè)備荷載需求；鋼筋銹蝕削弱了柱子的延性，在地震或偶然荷載作用下存在脆性破壞風(fēng)險。因此，必須通過科學(xué)加固措施恢復(fù)柱子承載力，控制裂縫發(fā)展，提高結(jié)構(gòu)耐久性，確保廠房安全生產(chǎn)。

1.4加固目標

本次加固需實現(xiàn)以下目標：一是將柱子受壓承載力提升至原設(shè)計1.2倍以上，滿足當(dāng)前荷載要求；二是控制裂縫寬度在0.2mm以內(nèi)，阻斷銹蝕發(fā)展路徑；三是修復(fù)截面尺寸偏差，確保截面有效尺寸滿足構(gòu)造要求；四是提高柱子耐久性，設(shè)計使用年限再延長30年，與廠房整體剩余使用年限匹配。

二、加固方案設(shè)計

2.1加固方案選擇依據(jù)

2.1.1荷載與承載力復(fù)核

根據(jù)檢測報告及現(xiàn)場荷載調(diào)查，原柱子承受的軸力設(shè)計值由原設(shè)計的2800kN增加至3500kN，彎矩設(shè)計值由320kN·m增至420kN·m。采用PKPM結(jié)構(gòu)軟件對原柱子進行承載力復(fù)核，考慮混凝土碳化后強度折減系數(shù)0.85、鋼筋銹蝕后截面損失率8%，原柱子受壓承載力僅達到需求值的68%，受彎承載力達到需求值的75%，且裂縫寬度已超過規(guī)范限值，需通過加固同時提升抗壓與抗彎能力。

2.1.2規(guī)范標準符合性

加固方案需滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013中“承載力加固與耐久性加固并重”原則，同時符合《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》GB50144-2019對A級（安全）的使用要求。針對裂縫問題，需控制加固后裂縫寬度≤0.2mm；針對鋼筋銹蝕，需阻斷銹蝕路徑并修復(fù)截面損失；針對截面尺寸偏差，需恢復(fù)有效截面尺寸。

2.1.3技術(shù)經(jīng)濟比較

對比三種主流加固方法：增大截面法（綜合造價1200元/m2，工期15天，施工工藝成熟，但需支模且影響使用空間）、外包鋼法（綜合造價1800元/m2，工期10天，施工便捷但需防腐處理）、預(yù)應(yīng)力加固法（綜合造價2000元/m2，工期12天，效果顯著但需專業(yè)張拉設(shè)備）。結(jié)合廠房生產(chǎn)需求（需減少停工時間）及柱子數(shù)量（共12根需加固），最終采用“增大截面法+外包鋼法”組合方案：對裂縫嚴重、截面偏差大的柱子采用增大截面法，對承載力不足但截面完好的柱子采用外包鋼法，兼顧經(jīng)濟性與施工效率。

2.2具體加固方法設(shè)計

2.2.1增大截面法設(shè)計

針對3根邊柱（截面偏差≥50mm）及2根中柱（裂縫寬度≥0.3mm），采用單側(cè)增大截面法。新增截面寬度150mm，高度同原柱（400mm），新增縱筋采用4根16mmHRB400E鋼筋，箍筋采用φ8@150mm（加密區(qū)@100mm），與原柱箍筋焊接連接（焊長100mm）。新增混凝土強度等級為C40微膨脹混凝土，限制膨脹率≥0.02%，減少收縮裂縫。為增強新舊混凝土粘結(jié)，原柱表面鑿毛深度≥6mm，露出新鮮骨料，并植入φ12@600mm的拉結(jié)筋，植入深度150mm（錨固長度滿足規(guī)范要求）。

2.2.2外包鋼法設(shè)計

針對剩余7根柱子（承載力不足但截面完好），采用四角外包鋼法，角鋼采用L75×6mmQ355B角鋼，綴板為-50×5mm@300mm，角鋼與混凝土間隙≥3mm，灌注高強無收縮灌漿料（抗壓強度≥60MPa）。為提高加固效果，角鋼預(yù)應(yīng)力張拉至設(shè)計值100kN（控制應(yīng)力取鋼材屈服強度的50%），減少后加角鋼與原柱的應(yīng)力滯后。角鋼上端通過鋼板與原柱頂梁底焊接（焊縫高度≥8mm），下端通過螺栓固定于基礎(chǔ)承臺上（螺栓M16，抗拉承載力≥50kN），形成“外包鋼-混凝土”組合截面，共同受力。

2.3材料與設(shè)備選型

2.3.1混凝土與鋼材

新增混凝土采用C40商品混凝土，添加聚丙烯纖維（體積摻量0.1%）提高抗裂性，坍落度控制在180±20mm，初凝時間≥6小時；鋼材中，新增縱筋、箍筋采用HRB400E帶肋鋼筋，角鋼、綴板采用Q355B低合金鋼，所有鋼材均需提供屈服強度、抗拉強度及伸長率檢測報告，確保力學(xué)性能符合規(guī)范要求。

2.3.2加固材料

界面劑采用環(huán)氧樹脂類界面劑，粘結(jié)強度≥2.5MPa；灌漿料采用CGM-高強無收縮灌漿料，流動度≥300mm，1天抗壓強度≥30MPa，28天≥60MPa；結(jié)構(gòu)膠采用A級環(huán)氧樹脂膠，粘結(jié)抗拉強度≥30MPa，抗剪強度≥18MPa，用于角鋼-混凝土界面及新舊混凝土界面處理。

2.3.3施工設(shè)備

混凝土施工采用插入式振搗器（φ50mm）、平板振搗器；鋼筋加工采用鋼筋調(diào)直機、切斷機、電焊機（BX3-500）；外包鋼施工采用角鋼切割機、砂輪打磨機、灌漿泵（壓力≥0.5MPa）；預(yù)應(yīng)力張拉采用YC60千斤頂、油泵（精度1.0級），配套壓力表（量程40MPa，精度0.4級）；檢測設(shè)備采用回彈儀（HT225）、裂縫寬度檢測儀（HC-CK101）、鋼筋位置測定儀（R510）。

2.4構(gòu)造與連接設(shè)計

2.4.1新舊混凝土界面處理

原柱表面采用人工鑿毛+高壓水槍沖洗（壓力≥20MPa），去除浮漿、油污及疏松層，保持濕潤但不積水；涂刷兩層界面劑，第一層涂刷后靜置30min至表干，第二層涂刷后立即澆筑混凝土，避免界面劑污染。新增鋼筋保護層厚度≥25mm，采用塑料墊塊控制，間距≤1m。

2.4.2鋼-混凝土連接構(gòu)造

外包鋼角鋼表面采用噴砂除銹（Sa2.5級），涂刷環(huán)氧富鋅底漆（厚度≥80μm）+聚氨酯面漆（厚度≥60μm），防腐年限≥30年；角鋼與混凝土間隙采用壓力灌漿法，從柱底部灌漿孔（φ20mm）注入，待頂部排氣孔溢出濃漿后封閉，持續(xù)壓力≥0.3MPa，保壓3min，確保密實。

2.4.3節(jié)點區(qū)域加固措施

柱頂與梁連接處，新增箍筋加密區(qū)長度≥600mm（柱截面高度的1.5倍），箍筋間距@80mm；柱根與基礎(chǔ)連接處，植入φ16@400mm錨固筋，深入基礎(chǔ)500mm，與外包角鋼焊接；對于設(shè)備荷載集中區(qū)域（如吊車梁下柱子），增設(shè)加勁肋（-10×100mm），焊接于角鋼外側(cè)，提高局部抗壓能力。

三、施工組織與管理

3.1施工準備

3.1.1技術(shù)準備

施工前組織設(shè)計交底，明確加固方案中的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，如新增截面尺寸（150mm）、角鋼規(guī)格（L75×6mm）及預(yù)應(yīng)力張拉值（100kN）。編制專項施工方案，細化植筋、灌漿等關(guān)鍵工序的操作指南，并通過專家論證。建立BIM模型模擬施工過程，提前發(fā)現(xiàn)空間沖突點，如新增鋼筋與原有管線位置沖突。

3.1.2材料準備

所有進場材料需提供合格證及檢測報告，重點核查：混凝土配合比報告（C40微膨脹）、鋼材力學(xué)性能報告（HRB400E鋼筋/Q355B角鋼）、灌漿料流動度測試（≥300mm）。材料堆放分區(qū)管理，鋼材下墊上蓋防銹，混凝土添加劑單獨存放，避免誤用。

3.1.3人員準備

成立專項施工班組，配備持證人員：植筋工（3人，持結(jié)構(gòu)膠注射上崗證）、鋼筋工（6人）、焊工（4人，焊接角鋼資質(zhì)）、灌漿操作員（2人，壓力灌漿培訓(xùn)）。開展專項培訓(xùn)，重點講解裂縫控制（如新增混凝土養(yǎng)護要求）、防腐處理（角鋼涂裝工藝）等要點。

3.1.4設(shè)備準備

校準施工機具：回彈儀檢測混凝土強度（誤差≤±2%）、裂縫寬度儀精度校準（0.01mm級）、灌漿泵壓力表校驗（0.4級精度）。備用設(shè)備包括備用發(fā)電機（應(yīng)對停電）、應(yīng)急照明系統(tǒng)（夜間施工保障）。

3.2施工流程

3.2.1原結(jié)構(gòu)處理

①裂縫處理：對寬度＞0.2mm的裂縫采用低壓注膠法（壓力0.2-0.4MPa），注膠后表面封閉；

②表面清理：人工鑿毛深度6-8mm，高壓水槍沖洗至pH值≥10，自然干燥后涂刷界面劑；

③鋼筋除銹：對銹蝕鋼筋采用機械除銹（達St3級），嚴重銹蝕部位補焊同規(guī)格鋼筋。

3.2.2增大截面施工

①模板安裝：采用定制鋼模板（厚度3mm），支撐間距≤500mm，垂直度偏差≤3mm；

②鋼筋綁扎：新增縱筋定位采用卡具控制間距（誤差≤±5mm），箍筋與原柱箍筋焊接（雙面焊100mm）；

③混凝土澆筑：分層澆筑厚度≤500mm，插入式振搗器振搗（快插慢拔，間距≤400mm），表面抹壓2遍防裂；

④養(yǎng)護：覆蓋土工布+塑料薄膜，灑水養(yǎng)護≥7天，期間保持濕潤。

3.2.3外包鋼施工

①角鋼加工：根據(jù)柱尺寸下料，端部切45°坡口，預(yù)鉆孔（φ12mm）用于綴板連接；

②安裝定位：角鋼就位后用臨時支撐固定，間隙控制3-5mm，底部灌漿孔朝上；

③灌漿作業(yè)：從底部灌漿孔注入灌漿料，壓力保持0.3-0.5MPa，頂部排氣孔出漿后封閉，保壓3min；

④防腐處理：涂裝前表面噴砂除銹（Sa2.5級），按底漆-面漆順序施工，漆膜厚度檢測（≥140μm）。

3.3質(zhì)量控制

3.3.1過程檢驗

①植筋抗拔力檢測：按1‰抽樣，φ12鋼筋抗拔力≥35kN；

②灌漿密實度檢測：敲擊法檢查空鼓，超聲波抽檢（覆蓋率≥10%）；

③混凝土強度檢測：同條件試塊每50m3一組，7天強度≥28MPa。

3.3.2成品保護

①新增混凝土達到設(shè)計強度80%前，禁止在其上堆放材料；

②角鋼焊接區(qū)域設(shè)置防護罩，防止火花飛濺損傷混凝土；

③施工通道鋪設(shè)鋼板，避免設(shè)備碾壓加固區(qū)域。

3.3.3應(yīng)急措施

①灌漿中斷處理：30分鐘內(nèi)接續(xù)時從原孔注入，超過時間則重新鉆孔；

②混凝土冷縫處理：施工縫處鑿毛深度≥10mm，涂刷界面劑后澆筑；

③暴雨天氣：覆蓋塑料薄膜，排水溝保持暢通。

3.4安全管理

3.4.1高空作業(yè)

操作平臺搭設(shè)滿堂腳手架（步距1.8m，掃地桿距地200mm），掛密目式安全網(wǎng)。作業(yè)人員系雙鉤安全帶，移動時交替掛點。

3.4.2臨時用電

電纜架空敷設(shè)（高度≥2.5m），配電箱安裝漏電保護器（動作電流≤30mA）。電焊機二次線長度≤30m，不得與鋼筋接觸。

3.4.3動火管理

動火作業(yè)前清理周邊可燃物，配備滅火器（4kgABC干粉滅火器每100㎡1具），設(shè)專人監(jiān)護。角鋼焊接區(qū)域下方設(shè)置防火擋板。

3.5環(huán)境保護

3.5.1揚塵控制

施工區(qū)道路硬化，車輛進出沖洗平臺。切割作業(yè)采用水冷式設(shè)備，粉塵濃度≤0.5mg/m3。

3.5.2廢棄物處理

鋼筋頭、混凝土碎塊分類存放，日清日運。廢棄包裝桶交由危廢處理單位回收。

3.5.3噪聲控制

限制夜間施工（22:00-6:00），選用低噪設(shè)備（噪聲≤70dB）?；炷翝仓才旁诎滋爝M行。

四、質(zhì)量驗收與檢測

4.1質(zhì)量驗收組織

4.1.1驗收參與單位

質(zhì)量驗收由建設(shè)單位牽頭，組織監(jiān)理單位、施工單位、設(shè)計單位及第三方檢測機構(gòu)共同參與。建設(shè)單位作為工程所有者，負責(zé)驗收流程的總體協(xié)調(diào)；監(jiān)理單位作為獨立監(jiān)督方，負責(zé)施工過程及驗收環(huán)節(jié)的全程監(jiān)督；施工單位作為工程實施方，負責(zé)提供完整的施工資料及配合現(xiàn)場檢測；設(shè)計單位作為技術(shù)支持方，負責(zé)解答加固方案中的技術(shù)問題；第三方檢測機構(gòu)作為獨立檢測方，負責(zé)出具客觀公正的檢測報告。

4.1.2驗收小組組成

驗收小組由建設(shè)單位項目負責(zé)人擔(dān)任組長，成員包括：監(jiān)理單位總監(jiān)理工程師、施工單位項目經(jīng)理、設(shè)計單位結(jié)構(gòu)工程師、第三方檢測機構(gòu)項目負責(zé)人。對于重要加固部位（如設(shè)備荷載集中區(qū)域的柱子），可邀請行業(yè)專家參與驗收，確保驗收結(jié)果的權(quán)威性。驗收小組人數(shù)不少于5人，且各方代表人數(shù)均不少于2人。

4.1.3職責(zé)分工

組長負責(zé)驗收流程的組織與決策，包括確定驗收時間、主持驗收會議、簽署驗收報告；監(jiān)理單位負責(zé)審查施工資料（如材料合格證、隱蔽工程驗收記錄）、現(xiàn)場抽查施工質(zhì)量（如混凝土澆筑質(zhì)量、鋼筋綁扎間距）；施工單位負責(zé)提供施工記錄、配合現(xiàn)場檢測（如鉆芯取樣、鋼筋位置掃描）；設(shè)計單位負責(zé)核對加固方案與實際施工的一致性，解答技術(shù)疑問；第三方檢測機構(gòu)負責(zé)現(xiàn)場檢測（如混凝土強度、裂縫寬度）并出具檢測報告。

4.2驗收標準依據(jù)

4.2.1國家規(guī)范要求

驗收需嚴格遵循以下國家規(guī)范：《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367-2013，明確加固工程的承載力提升要求及耐久性標準；《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50204-2015，規(guī)定混凝土強度、鋼筋位置等指標的驗收限值；《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收標準》GB50550-2010，細化加固工程的施工質(zhì)量驗收流程及方法。例如，規(guī)范要求加固后柱子的受壓承載力需達到設(shè)計值的1.2倍以上，裂縫寬度需控制在0.2mm以內(nèi)。

4.2.2設(shè)計文件規(guī)定

驗收需依據(jù)設(shè)計單位出具的加固設(shè)計圖紙及設(shè)計說明，其中明確以下參數(shù)：新增截面尺寸（如150mm寬）、角鋼規(guī)格（如L75×6mm）、灌漿料強度（如28天抗壓強度≥60MPa）、混凝土強度等級（如C40微膨脹混凝土）。例如，設(shè)計圖紙要求新增混凝土的保護層厚度≥25mm，外包鋼角鋼的防腐層厚度≥140μm，驗收時需逐一核對。

4.2.3合同約定條款

施工合同中的質(zhì)量條款是驗收的重要依據(jù)，其中明確驗收的責(zé)任劃分、違約責(zé)任及驗收時間。例如，合同約定施工單位應(yīng)在完工后3日內(nèi)提交驗收申請，監(jiān)理單位應(yīng)在5日內(nèi)完成預(yù)驗收，建設(shè)單位應(yīng)在7日內(nèi)組織正式驗收；若施工質(zhì)量不符合合同要求，施工單位需在10日內(nèi)完成整改，否則承擔(dān)違約責(zé)任。

4.3現(xiàn)場檢測方法

4.3.1材料性能檢測

混凝土強度檢測采用回彈法與鉆芯法相結(jié)合：回彈法每根柱抽檢3個測點，取平均值推算強度；鉆芯法每50m3混凝土取1組芯樣（每組3個），芯樣直徑100mm，高度100mm，測試28天抗壓強度，需達到設(shè)計值的100%。鋼筋力學(xué)性能檢測采用拉伸試驗：每60t鋼筋取1組（每組3根），測試屈服強度、抗拉強度及伸長率，需符合HRB400E鋼筋的標準（屈服強度≥400MPa，抗拉強度≥540MPa）。灌漿料性能檢測：流動度用坍落度筒測試，需≥300mm；抗壓強度用40mm×40mm×160mm試塊測試，1天強度≥30MPa，28天強度≥60MPa。

4.3.2施工質(zhì)量檢測

模板安裝質(zhì)量檢測：用靠尺檢查模板垂直度，偏差需≤3mm；用鋼卷尺檢查模板截面尺寸，偏差需≤±5mm。鋼筋綁扎質(zhì)量檢測：用卡尺檢查鋼筋間距，偏差需≤±5mm；用保護層厚度檢測儀檢查保護層厚度，需≥25mm?；炷翝仓|(zhì)量檢測：用插入式振搗器檢查振搗情況，避免漏振；觀察混凝土表面，無蜂窩、麻面等缺陷。外包鋼安裝質(zhì)量檢測：用塞尺檢查角鋼與混凝土間隙，需控制在3-5mm；用超聲波檢測灌漿密實度，空鼓率需≤1%。

4.3.3結(jié)構(gòu)性能檢測

裂縫寬度檢測：用裂縫寬度檢測儀測量柱身裂縫，最大寬度需≤0.2mm；對于已處理的裂縫，需檢查封閉效果，無滲漏現(xiàn)象。鋼筋位置檢測：用鋼筋位置測定儀掃描柱內(nèi)鋼筋位置，偏差需≤±10mm；對于銹蝕鋼筋，需檢查除銹效果，達到St3級（表面無銹跡，有金屬光澤）。承載力檢測：采用靜載試驗，每根柱抽檢1%（不少于2根），加載至設(shè)計值的1.2倍，持續(xù)24小時，觀察柱身無裂縫擴展、無變形過大（變形量≤1/1000柱高）。

4.4驗收流程管理

4.4.1施工自檢

施工單位在加固工程完工后，組織技術(shù)人員進行全面自檢。自檢內(nèi)容包括：材料合格證及檢測報告（如混凝土配合比報告、鋼材力學(xué)性能報告）、施工記錄（如混凝土澆筑時間、振搗記錄）、隱蔽工程驗收記錄（如植筋記錄、灌漿記錄）。自檢合格后，填寫《施工自檢報告》，報監(jiān)理單位審核。自檢過程中發(fā)現(xiàn)的問題（如混凝土表面裂縫、鋼筋間距偏差），需及時整改并記錄整改結(jié)果。

4.4.2監(jiān)理預(yù)驗收

監(jiān)理單位收到《施工自檢報告》后，組織監(jiān)理工程師進行預(yù)驗收。預(yù)驗收包括：審查施工資料（如材料合格證、隱蔽工程記錄是否完整）、現(xiàn)場抽查（如混凝土強度、鋼筋位置、裂縫寬度）。對于抽查中發(fā)現(xiàn)的問題（如灌漿密實度不足、模板垂直度偏差），需向施工單位出具《監(jiān)理整改通知書》，明確整改內(nèi)容及期限。施工單位整改完成后，監(jiān)理單位再次檢查，確認整改合格后，出具《監(jiān)理預(yù)驗收報告》，報建設(shè)單位。

4.4.3正式驗收

建設(shè)單位收到《監(jiān)理預(yù)驗收報告》后，組織驗收小組進行正式驗收。驗收流程包括：①施工單位匯報施工情況（包括施工進度、質(zhì)量自檢結(jié)果、整改情況）；②監(jiān)理單位匯報監(jiān)理情況（包括監(jiān)理過程、預(yù)驗收結(jié)果）；③第三方檢測機構(gòu)匯報檢測結(jié)果（如混凝土強度、承載力測試結(jié)果）；④驗收小組現(xiàn)場抽查（如檢查柱身裂縫、測量截面尺寸）；⑤驗收小組討論，形成驗收意見。驗收合格后，簽署《工程質(zhì)量驗收報告》，各方蓋章確認；驗收不合格的，需明確整改內(nèi)容及期限，整改完成后重新驗收。驗收合格后，工程方可交付使用。

五、加固后維護與監(jiān)測

5.1維護管理要求

5.1.1日常巡檢制度

施工單位在加固完成后需建立日常巡檢制度，由專職人員對加固柱子進行每周一次的外觀檢查。檢查內(nèi)容包括柱身裂縫發(fā)展情況（觀察是否有新裂縫出現(xiàn)或原有裂縫擴展）、混凝土表面完整性（檢查是否有剝落、露筋現(xiàn)象）及鋼構(gòu)件防腐層狀態(tài)（檢查是否有銹跡、漆膜脫落）。檢查結(jié)果需記錄在《結(jié)構(gòu)巡檢記錄表》中，對發(fā)現(xiàn)的異常情況（如裂縫寬度超過0.15mm）需在24小時內(nèi)上報監(jiān)理單位，并啟動應(yīng)急處理程序。

5.1.2定期檢測計劃

建設(shè)單位應(yīng)委托第三方檢測機構(gòu)在加固完成后第一年每季度進行一次全面檢測，第二年每半年一次，此后每年一次。檢測項目包括：混凝土強度回彈檢測（每根柱抽檢3個測點）、鋼筋銹蝕狀況檢測（采用鋼筋銹蝕儀掃描柱身）、結(jié)構(gòu)變形測量（使用全站儀測量柱身垂直度，偏差需控制在1/1000柱高以內(nèi)）。檢測報告需提交給監(jiān)理單位存檔，作為后續(xù)維護的依據(jù)。

5.1.3維護責(zé)任分工

建設(shè)單位作為工程所有者，負責(zé)統(tǒng)籌維護管理工作，制定年度維護計劃；監(jiān)理單位負責(zé)監(jiān)督維護工作的實施，審核維護記錄；施工單位負責(zé)日常巡檢和應(yīng)急處理，配備專業(yè)維護人員；使用單位（如廠房運營方）需配合維護工作，在設(shè)備安裝或改造前提前告知加固區(qū)域的使用荷載變化情況，避免超負荷使用。

5.2監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用

5.2.1傳感器布置方案

在12根加固柱的關(guān)鍵部位（如柱頂、柱根、荷載集中區(qū)域）安裝無線傳感器，監(jiān)測內(nèi)容包括：柱身應(yīng)變（采用振弦式應(yīng)變計，精度±0.1%FS）、溫度變化（采用熱電偶傳感器，范圍-30℃至70℃）、振動響應(yīng)（采用加速度傳感器，頻率范圍0.1-100Hz）。傳感器數(shù)據(jù)通過物聯(lián)網(wǎng)平臺實時傳輸至監(jiān)控中心，實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

5.2.2數(shù)據(jù)采集頻率

正常工況下，傳感器數(shù)據(jù)采集頻率為每小時一次；在設(shè)備啟停、荷載變化等特殊工況下，采集頻率自動提升至每分鐘一次。數(shù)據(jù)存儲周期不少于5年，用于長期趨勢分析。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)警閾值（如應(yīng)變值超過設(shè)計限值的80%）時，系統(tǒng)自動觸發(fā)短信報警，通知相關(guān)管理人員。

5.2.3異常預(yù)警機制

建立三級預(yù)警體系：一級預(yù)警（黃色）為單點監(jiān)測數(shù)據(jù)輕微超標（如應(yīng)變值達到設(shè)計限值的70%），需在24小時內(nèi)現(xiàn)場核查；二級預(yù)警（橙色）為多點數(shù)據(jù)持續(xù)超標（如連續(xù)3次應(yīng)變值超過75%），需在12小時內(nèi)啟動專項檢測；三級預(yù)警（紅色）為結(jié)構(gòu)變形突變（如垂直度偏差超過1/500柱高），需立即疏散人員并啟動應(yīng)急加固方案。

5.3長期維護措施

5.3.1混凝土防護處理

對新增混凝土區(qū)域，每三年進行一次防腐處理：清除表面浮灰后，涂刷滲透型硅烷防護劑（用量≥300g/m2），形成憎水層，阻止水分侵入。對于裂縫區(qū)域，采用低壓注漿法（壓力0.2-0.3MPa）注入環(huán)氧樹脂漿液，注漿后表面涂刷彈性密封膠，防止水分滲入鋼筋。在冬季氣溫低于5℃時，暫停外部維護作業(yè)，避免低溫導(dǎo)致混凝土開裂。

5.3.2鋼構(gòu)件防腐維護

對外包鋼角鋼，每五年進行一次全面防腐檢查：采用涂層測厚儀檢測漆膜厚度（需≥140μm），對局部銹蝕區(qū)域（銹蝕面積≤5%）采用手工除銹（St3級）后補涂防腐漆；對大面積銹蝕區(qū)域（銹蝕面積＞5%）需進行噴砂除銹（Sa2.5級）并重新涂裝。防腐施工期間，需在鋼構(gòu)件周圍搭設(shè)防護棚，避免防腐涂料污染周邊環(huán)境。

5.3.3使用荷載管理

使用單位需建立設(shè)備荷載檔案，記錄每臺設(shè)備的重量、位置及運行參數(shù)。當(dāng)新增設(shè)備荷載超過原設(shè)計值10%時，需提前委托設(shè)計單位進行復(fù)核計算，確認加固柱子的承載力滿足要求后方可安裝。在設(shè)備運行期間，嚴禁在柱子周邊堆放超過500kg的集中荷載，避免局部應(yīng)力過大導(dǎo)致混凝土開裂。

5.4應(yīng)急處置預(yù)案

5.4.1裂縫應(yīng)急處理

當(dāng)巡檢發(fā)現(xiàn)柱身出現(xiàn)寬度超過0.3mm的新裂縫時，需立即在裂縫端部鉆止裂孔（直徑10mm，深度50mm），防止裂縫擴展。隨后采用低壓注漿法（壓力0.2-0.4MPa）注入環(huán)氧樹脂漿液，注漿后表面粘貼碳纖維布（規(guī)格200g/m2）進行補強。處理完成后，需在3天內(nèi)提交應(yīng)急處理報告，分析裂縫原因并制定長期監(jiān)測方案。

5.4.2鋼構(gòu)件應(yīng)急加固

當(dāng)發(fā)現(xiàn)外包鋼角鋼出現(xiàn)明顯變形（如彎曲矢高大于5mm）或焊縫開裂時，需立即停止該區(qū)域設(shè)備運行。采用臨時支撐（如φ48mm鋼管）對柱子進行加固，隨后對受損鋼構(gòu)件進行更換：切除變形角鋼，安裝新角鋼并采用高強度螺栓（10.9級）與原結(jié)構(gòu)連接，螺栓扭矩需達到設(shè)計值的100%。更換完成后，需進行超聲波檢測，確保焊縫質(zhì)量符合要求。

5.4.3極端天氣應(yīng)對

在臺風(fēng)、暴雨等極端天氣來臨前，需對加固區(qū)域進行全面檢查：清理排水系統(tǒng)，確保柱根無積水；固定臨時設(shè)施，避免高空墜物；備用發(fā)電機及應(yīng)急照明設(shè)備處于待機狀態(tài)。天氣過后，需在24小時內(nèi)檢查結(jié)構(gòu)受損情況，重點監(jiān)測柱身滲水、鋼構(gòu)件防腐層破壞等問題，并啟動相應(yīng)的修復(fù)措施。

六、加固后維護與監(jiān)測

6.1日常維護管理

6.1.1定期檢查制度

施工單位需在加固完成后建立季度巡檢機制，由專職工程師對柱身外觀進行全面檢查。重點觀察混凝土表面是否存在新增裂縫或原有裂縫擴展情況，記錄裂縫寬度、長度及走向；檢查外包鋼角鋼的防腐層完整性，重點排查焊縫區(qū)域、螺栓連接處是否有銹跡或漆膜脫落；測量柱身垂直度，采用全站儀進行復(fù)核，確保垂直度偏差控制在1/1000柱高以內(nèi)。檢查結(jié)果需形成書面報告，由監(jiān)理單位審核存檔。

6.1.2清潔與防護措施

每季度對柱身進行一次表面清潔，采用中性清潔劑配合軟毛刷清除表面污垢，避免使用高壓水槍直接沖刷以防損傷混凝土。清潔后對新增混凝土區(qū)域涂刷滲透型硅烷防護劑（用量≥300g/m2），形成憎水層抑制水分侵入；對外包鋼角鋼防腐層破損處進行局部修補，采用手工除銹至St3級后，按底漆-中間漆-面漆三層涂裝，漆膜總厚度≥140μm。

6.1.3荷載限制管理

使用單位需在柱子周邊設(shè)置荷載警示標識，明確標注最大允許荷載值（如設(shè)備安裝區(qū)≤5kN/m2）。嚴禁在柱身懸掛重物或堆放超過設(shè)計限值的材料。當(dāng)需新增大型設(shè)備時，必須提前向監(jiān)理單位提交荷載變更申請，經(jīng)結(jié)構(gòu)復(fù)核確認后方可實施。日常生產(chǎn)中需定期巡查設(shè)備固定情況，避免振動荷載長期作用于柱體。

6.2技術(shù)監(jiān)測體系

6.2.1傳感器布設(shè)方案

在12根加固柱的關(guān)鍵部位（柱頂、柱根、荷載集中區(qū)）安裝無線監(jiān)測系統(tǒng)：每根柱布置2個振弦式應(yīng)變計（量程±3000με），監(jiān)測混凝土應(yīng)變變化；在角鋼表面粘貼電阻應(yīng)變片（精度±1%），捕捉鋼構(gòu)件應(yīng)力狀態(tài)；柱根埋設(shè)MEMS傾角傳感器（分辨率0.001°），實時監(jiān)測沉降變形。所有傳感器通過4G模塊接入云平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程傳輸。

6.2.2數(shù)據(jù)采集與分析

系統(tǒng)設(shè)定三級采集頻率：正常工況下每小時采集一次；設(shè)備啟停時段每5分鐘采集一次；數(shù)據(jù)異常時自動觸發(fā)高頻采集（每1秒）。平臺內(nèi)置算法自動比對監(jiān)測值與閾值（如應(yīng)變限值2000με），當(dāng)連續(xù)3次超限時觸發(fā)預(yù)警。歷史數(shù)據(jù)采用時序分析模型，繪制應(yīng)變-溫度-荷載三維曲線，識別潛在異常趨勢。

6.2.3預(yù)警響應(yīng)機制