承重方管加固施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景本工程為某工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)加固項(xiàng)目，原結(jié)構(gòu)采用Q235B材質(zhì)焊接方管（規(guī)格200×200×8mm）作為主要承重構(gòu)件，因生產(chǎn)工藝升級(jí)需增加設(shè)備荷載（新增荷載標(biāo)準(zhǔn)值為15kN/m2），經(jīng)結(jié)構(gòu)檢測(cè)鑒定，原方管構(gòu)件承載力不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，需對(duì)3~5軸區(qū)域的12根承重方管柱及20榀屋面方管梁進(jìn)行加固處理。1.2工程參數(shù)結(jié)構(gòu)類型：門式剛架結(jié)構(gòu)，檐口高度8.5m，跨度24m加固范圍：3~5軸區(qū)域承重方管柱（長(zhǎng)6.8m）及屋面梁（長(zhǎng)24m）原構(gòu)件參數(shù)：方管截面200×200×8mm，材質(zhì)Q235B，焊接連接設(shè)計(jì)使用年限：加固后結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為20年環(huán)境類別：室內(nèi)干燥環(huán)境（環(huán)境類別I類）1.3加固目標(biāo)提高方管構(gòu)件承載力，滿足新增荷載要求（承載力安全系數(shù)≥1.2）控制加固后構(gòu)件撓度≤L/250（L為構(gòu)件計(jì)算跨度）確保加固施工不影響周邊區(qū)域正常生產(chǎn)二、加固設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB51367-2019）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50017-2017）《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2012）2.2加固方案比選加固方法技術(shù)特點(diǎn)施工難度經(jīng)濟(jì)性適用性增大截面法焊接綴板+外包鋼板，提高剛度顯著中等較低適用于荷載增幅較大場(chǎng)景粘貼碳纖維布法輕質(zhì)高強(qiáng)，施工便捷低較高適用于承載力小幅提升體外預(yù)應(yīng)力法主動(dòng)受力，減少原構(gòu)件應(yīng)力高高大跨度構(gòu)件優(yōu)先選定方案：采用增大截面法（外包鋼板+綴板焊接），通過在原方管外側(cè)焊接8mm厚Q355B鋼板形成組合截面，提高構(gòu)件剛度及承載力。2.3具體設(shè)計(jì)內(nèi)容2.3.1方管柱加固設(shè)計(jì)截面形式：原200×200×8mm方管外包8mm厚鋼板，形成216×216×（8+8）mm組合截面（見下圖）綴板設(shè)置：沿柱高方向每隔600mm設(shè)置一道100×8mm綴板（材質(zhì)Q355B），綴板與原方管及外包鋼板滿焊連接連接節(jié)點(diǎn)：柱腳處外包鋼板延伸至基礎(chǔ)頂面，與基礎(chǔ)通過M20膨脹螺栓（8.8級(jí)）固定2.3.2方管梁加固設(shè)計(jì)截面形式：原200×200×8mm方管上、下翼緣焊接10mm×150mm鋼板（Q355B），腹板焊接8mm×100mm加勁肋焊接要求：翼緣板采用全熔透對(duì)接焊縫（焊縫質(zhì)量等級(jí)二級(jí)），加勁肋采用角焊縫（焊腳尺寸8mm）2.4材料要求鋼板：Q355B級(jí)，屈服強(qiáng)度≥345MPa，抗拉強(qiáng)度470~630MPa，伸長(zhǎng)率≥20%焊條：E50型（匹配Q355B），烘干溫度350~400℃，保溫時(shí)間1~2h螺栓：8.8級(jí)高強(qiáng)度螺栓，摩擦面抗滑移系數(shù)≥0.45防腐涂料：環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）+環(huán)氧云鐵中間漆（干膜厚度120μm）+聚氨酯面漆（干膜厚度60μm）三、施工準(zhǔn)備3.1技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會(huì)審：組織設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位進(jìn)行圖紙會(huì)審，明確加固節(jié)點(diǎn)做法及焊接工藝要求施工方案編制：編制專項(xiàng)施工方案，包含焊接工藝評(píng)定、吊裝方案、應(yīng)急預(yù)案等，并經(jīng)專家論證技術(shù)交底：對(duì)施工班組進(jìn)行三級(jí)技術(shù)交底，重點(diǎn)明確：焊接順序（先翼緣后腹板，對(duì)稱施焊）綴板間距允許偏差（±5mm）焊縫外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（無裂紋、氣孔、咬邊深度≤0.5mm）3.2材料準(zhǔn)備材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：鋼板：查驗(yàn)出廠合格證、力學(xué)性能報(bào)告，按每批30t取樣送檢（拉伸、彎曲試驗(yàn)）焊條：查驗(yàn)烘焙記錄，使用前經(jīng)恒溫筒（80~100℃）保溫防腐涂料：檢測(cè)附著力（≥5MPa）及耐沖擊性（50cm·kg無裂紋）材料存放：鋼板存放于室內(nèi)干燥場(chǎng)地，墊高300mm防止銹蝕；焊條存放于防潮倉庫，相對(duì)濕度≤60%3.3機(jī)具準(zhǔn)備設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量用途二氧化碳焊機(jī)NBC-5004臺(tái)鋼板焊接角磨機(jī)Φ125mm6臺(tái)表面處理、焊縫打磨超聲波探傷儀CTS-90061臺(tái)焊縫內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)水準(zhǔn)儀DS31臺(tái)標(biāo)高控制扭矩扳手0~600N·m2把螺栓緊固扭矩檢測(cè)烘干箱0~500℃1臺(tái)焊條烘干3.4現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備作業(yè)面清理：拆除加固區(qū)域內(nèi)設(shè)備及管線，搭設(shè)滿堂腳手架（立桿間距1.2m×1.2m，步距1.8m），設(shè)置操作平臺(tái)（滿鋪50mm厚木腳手板）臨時(shí)支撐：在方管柱兩側(cè)設(shè)置Φ200mm臨時(shí)鋼支撐（間距3m），屋面梁下設(shè)可調(diào)頂托（承載力≥50kN），確保加固期間結(jié)構(gòu)安全安全防護(hù)：腳手架外側(cè)掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2），作業(yè)層設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿及18cm高擋腳板3.5勞動(dòng)力配置工種人數(shù)職責(zé)鋼結(jié)構(gòu)工程師1人技術(shù)指導(dǎo)、質(zhì)量監(jiān)督焊工6人鋼板焊接（持特種設(shè)備操作證）起重工2人材料吊裝普工4人表面處理、輔助作業(yè)安全員1人現(xiàn)場(chǎng)安全巡查四、施工工藝4.1施工流程方管柱加固：表面處理→放線定位→鋼板下料→綴板焊接→外包鋼板安裝→焊接施工→焊縫檢測(cè)→防腐涂裝方管梁加固：卸載→表面處理→加勁肋焊接→翼緣板安裝→全熔透焊接→應(yīng)力釋放→焊縫檢測(cè)→防腐涂裝4.2關(guān)鍵工序施工要點(diǎn)4.2.1表面處理原構(gòu)件除銹：采用噴砂除銹（Sa2.5級(jí)），表面粗糙度50~80μm，除銹后4h內(nèi)完成底漆涂裝缺陷修復(fù)：對(duì)原方管表面凹陷、焊瘤采用角磨機(jī)打磨平整，深度＞0.5mm的缺陷采用E43焊條補(bǔ)焊后打磨放線標(biāo)記：使用全站儀放出加固鋼板安裝控制線，彈線偏差≤2mm4.2.2焊接施工焊接工藝參數(shù)（以CO?氣體保護(hù)焊為例）：焊絲直徑：1.2mm焊接電流：280~320A電弧電壓：30~34V焊接速度：30~40cm/min氣體流量：20~25L/min方管柱焊接順序：①先焊綴板與原方管連接焊縫（對(duì)稱施焊，防止變形）②安裝外包鋼板，采用臨時(shí)螺栓（M16×50mm）固定（間距300mm）③采用“分段退焊法”焊接鋼板接縫，每段長(zhǎng)度≤500mm，層間溫度控制在150~250℃方管梁焊接順序：①焊接腹板加勁肋（從跨中向兩端對(duì)稱施焊）②安裝翼緣板，采用“船形焊”焊接對(duì)接焊縫，背面加陶瓷襯墊③焊后立即用石棉布覆蓋保溫（緩冷至室溫），防止冷裂紋4.2.3卸載與復(fù)位卸載：采用分級(jí)卸載法，每級(jí)卸載量≤10%設(shè)計(jì)荷載，卸載速率≤0.5kN/min，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)構(gòu)件撓度（最大卸載撓度≤5mm）復(fù)位：加固完成后，按“先屋面梁后柱”順序分級(jí)拆除臨時(shí)支撐，每級(jí)卸載間隔30min，監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)回彈量（允許偏差±2mm）4.2.4防腐涂裝涂裝前處理：焊縫表面打磨至光滑（Ra≤25μm），表面灰塵、油污采用酒精擦拭干凈涂裝施工：底漆采用高壓無氣噴涂（噴嘴直徑0.4mm，壓力15MPa）中間漆、面漆采用滾涂（滾筒毛長(zhǎng)15mm），涂裝間隔≥4h（25℃環(huán)境）干膜厚度采用磁性測(cè)厚儀檢測(cè)（每10m2測(cè)3點(diǎn)，合格率≥90%）五、質(zhì)量控制5.1原材料控制進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：鋼板、焊條等材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)需提供出廠合格證及檢測(cè)報(bào)告，按規(guī)范要求取樣送檢（鋼板每60t為一批，焊條每10t為一批）不合格處理：對(duì)力學(xué)性能不合格的材料立即退場(chǎng)，并做好退場(chǎng)記錄5.2焊接質(zhì)量控制焊縫外觀檢查：表面不得有裂紋、焊瘤、氣孔，咬邊深度≤0.5mm，余高≤3mm（對(duì)接焊縫）角焊縫焊腳尺寸允許偏差±1mm，焊波均勻（波高≤2mm）無損檢測(cè)：全熔透焊縫（翼緣板對(duì)接縫）100%超聲波探傷，Ⅱ級(jí)合格角焊縫（綴板、加勁肋）按20%比例抽檢磁粉探傷，Ⅰ級(jí)合格5.3安裝精度控制項(xiàng)目允許偏差檢查方法鋼板安裝位置偏差±3mm全站儀或鋼卷尺綴板間距±5mm鋼卷尺焊縫長(zhǎng)度+5mm,0焊縫檢測(cè)尺防腐涂層干膜厚度-10%設(shè)計(jì)值磁性測(cè)厚儀5.4結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)承載力試驗(yàn)：加固完成后進(jìn)行1.2倍設(shè)計(jì)荷載靜載試驗(yàn)，持荷1h后構(gòu)件無塑性變形，卸載后殘余變形≤0.2mm撓度監(jiān)測(cè)：在屋面梁跨中及1/4跨度處設(shè)置測(cè)點(diǎn)，荷載試驗(yàn)最大撓度≤96mm（24m跨度L/250）六、安全措施6.1高空作業(yè)安全作業(yè)平臺(tái)：腳手板滿鋪且固定牢固，嚴(yán)禁出現(xiàn)探頭板（探頭長(zhǎng)度≤150mm）個(gè)人防護(hù)：作業(yè)人員必須佩戴安全帽、安全帶（高掛低用），穿防滑鞋，嚴(yán)禁酒后作業(yè)6.2焊接安全防火措施：焊接作業(yè)點(diǎn)配備2具4kg干粉滅火器，下方設(shè)置接火斗（石棉布覆蓋），與易燃物保持≥5m安全距離用電安全：焊機(jī)接地電阻≤4Ω，電纜線架空高度≥2.5m，嚴(yán)禁拖地碾壓6.3吊裝安全吊裝作業(yè)：吊裝半徑內(nèi)設(shè)置警戒區(qū)（拉警戒線），設(shè)專人指揮（持信號(hào)工證），吊物下方嚴(yán)禁站人設(shè)備檢查：吊車鋼絲繩每半年檢測(cè)一次（斷絲數(shù)≤10%總絲數(shù)），吊鉤保險(xiǎn)裝置完好6.4應(yīng)急預(yù)案火災(zāi)事故：立即切斷電源，使用現(xiàn)場(chǎng)滅火器滅火，同時(shí)撥打119，組織人員疏散高處墜落：設(shè)置急救箱（配備止血帶、擔(dān)架等），發(fā)生墜落時(shí)立即停止作業(yè)，送醫(yī)院救治七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)7.1分項(xiàng)工程驗(yàn)收隱蔽工程驗(yàn)收：表面除銹、焊縫無損檢測(cè)等隱蔽工序需經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收簽字后方可進(jìn)入下道工序分項(xiàng)驗(yàn)收內(nèi)容：原材料：合格證、檢測(cè)報(bào)告齊全，性能符合設(shè)計(jì)要求焊接：焊縫外觀及無損檢測(cè)合格，焊接工藝參數(shù)符合方案要求安裝：鋼板位置、綴板間距等偏差在允許范圍內(nèi)涂裝：干膜厚度及附著力達(dá)標(biāo)（附著力檢測(cè)采用劃格法，涂層無剝落）7.2竣工驗(yàn)收驗(yàn)收資料：施工記錄、檢測(cè)報(bào)告、隱蔽工程驗(yàn)收記錄、竣工圖等資料齊全觀感質(zhì)量：涂層表面平整光滑，無流掛、針孔，色澤均勻一致結(jié)構(gòu)性能：靜載試驗(yàn)合格，撓度、承載力滿足設(shè)計(jì)要求7.3驗(yàn)收結(jié)論驗(yàn)收合格標(biāo)準(zhǔn)：各分項(xiàng)工程合格率100%，主控項(xiàng)目全部達(dá)標(biāo)，一般項(xiàng)目合格率≥80%，結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)滿足設(shè)計(jì)要求。八、施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）主要工作內(nèi)容施工準(zhǔn)備5材料進(jìn)場(chǎng)、腳手架搭設(shè)表面處理3除銹、缺