混凝土廠房加固施工方案一、工程概況1.1建筑基本信息本工程為單層鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)廠房，總建筑面積18600㎡，檐口高度10.5m，跨度24m，柱距6m，建于2005年。主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括鋼筋混凝土排架柱、屋面梁、吊車梁及預(yù)制混凝土屋面板，基礎(chǔ)形式為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。廠房設(shè)計(jì)使用年限50年，目前已接近20年使用期，主要用于重型機(jī)械加工生產(chǎn)。1.2結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀評(píng)估經(jīng)第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，廠房主要存在以下問(wèn)題：混凝土強(qiáng)度不足：抽檢結(jié)果顯示部分柱、梁混凝土強(qiáng)度僅達(dá)到C25（設(shè)計(jì)要求C30），抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值22.3-28.7MPa構(gòu)件損傷：32根排架柱存在橫向裂縫，最大寬度0.45mm；18根屋面梁跨中出現(xiàn)豎向裂縫，部分裂縫貫穿截面；吊車梁普遍存在銹脹裂縫鋼筋銹蝕：環(huán)境相對(duì)濕度常年85%以上，導(dǎo)致柱頂、梁端鋼筋銹蝕率達(dá)15-20%，局部保護(hù)層剝落結(jié)構(gòu)變形：北側(cè)區(qū)域屋面板最大撓度35mm，超出規(guī)范限值L/250（設(shè)計(jì)跨度6m對(duì)應(yīng)限值24mm）基礎(chǔ)問(wèn)題：6個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)存在不均勻沉降，最大沉降差56mm，導(dǎo)致墻體開裂1.3加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)本加固工程設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為30年，安全等級(jí)二級(jí)，抗震設(shè)防烈度7度（0.15g），抗震設(shè)防類別丙類。加固后結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50367-2013及《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144-2019要求。二、加固方案設(shè)計(jì)2.1加固總體策略采用"分區(qū)施工、動(dòng)靜結(jié)合、多重防護(hù)"的加固原則，根據(jù)構(gòu)件重要性及損傷程度，分三個(gè)施工段流水作業(yè)，優(yōu)先加固影響結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵構(gòu)件。主要加固方法選擇如下表：構(gòu)件類型主要問(wèn)題加固方法技術(shù)優(yōu)勢(shì)排架柱強(qiáng)度不足、裂縫、銹蝕外包型鋼加固提高承載力40%以上，施工周期短屋面梁彎曲裂縫、剛度不足粘貼碳纖維布+增大截面雙重加固提高抗彎剛度，不影響凈空吊車梁疲勞損傷、銹脹裂縫體外預(yù)應(yīng)力+裂縫修補(bǔ)恢復(fù)承載力同時(shí)改善受力狀態(tài)屋面板撓度超限、開裂增設(shè)型鋼次梁+粘貼鋼板減小跨度提高剛度，施工便捷獨(dú)立基礎(chǔ)不均勻沉降壓力注漿+擴(kuò)大基礎(chǔ)控制沉降同時(shí)提高地基承載力2.2主要材料性能指標(biāo)型鋼：Q235B級(jí)熱軋H型鋼（HM200×150×6×9），屈服強(qiáng)度≥235MPa，抗拉強(qiáng)度375-500MPa碳纖維布：200g/m2單向編織，抗拉強(qiáng)度≥3000MPa，彈性模量≥2.1×10?MPa，伸長(zhǎng)率≥1.7%結(jié)構(gòu)膠：A級(jí)改性環(huán)氧樹脂，鋼-鋼拉伸抗剪強(qiáng)度≥14MPa，彈性模量≥3.5GPa，耐溫范圍-40~60℃灌漿料：無(wú)收縮CGM-4型，28d抗壓強(qiáng)度≥60MPa，豎向膨脹率0.02-0.1%，流動(dòng)度≥340mm修補(bǔ)砂漿：聚合物改性水泥砂漿，抗壓強(qiáng)度≥45MPa，粘結(jié)強(qiáng)度≥2.5MPa，抗?jié)B等級(jí)P12三、施工總體部署3.1施工分區(qū)劃分將廠房劃三個(gè)施工段：Ⅰ區(qū)（南側(cè)）：1-12軸，面積6200㎡，含12根排架柱、8榀屋架Ⅱ區(qū)（中部）：13-24軸，面積6400㎡，含14根排架柱、10榀屋架Ⅲ區(qū)（北側(cè)）：25-36軸，面積6000㎡，含16根排架柱、12榀屋架3.2施工流程規(guī)劃總工期：150日歷天，具體里程碑節(jié)點(diǎn)如下：施工準(zhǔn)備階段：15天（含材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、設(shè)備調(diào)試、安全培訓(xùn)）Ⅰ區(qū)加固施工：40天（基礎(chǔ)→柱→梁→板→驗(yàn)收）Ⅱ區(qū)加固施工：45天（同步進(jìn)行設(shè)備倒運(yùn)）Ⅲ區(qū)加固施工：40天系統(tǒng)調(diào)試及竣工驗(yàn)收：10天3.3資源配置計(jì)劃人力資源：項(xiàng)目經(jīng)理1人，結(jié)構(gòu)工程師2人，施工員3人，安全員2人，特種作業(yè)人員（焊工、架子工等）25人，普工30人主要設(shè)備：汽車起重機(jī)（25t）2臺(tái)，液壓千斤頂（50t）8臺(tái)，碳布粘貼專用工具套裝6套，型鋼焊接設(shè)備4套，注漿泵3臺(tái)，混凝土噴射機(jī)2臺(tái)材料儲(chǔ)備：型鋼58t，碳纖維布12000㎡，結(jié)構(gòu)膠3.2t，灌漿料85m3，修補(bǔ)砂漿45t，各類錨栓2.8萬(wàn)套四、主要施工工藝4.1排架柱外包型鋼加固4.1.1施工流程表面處理采用機(jī)械打磨去除柱表面浮漿、油污及疏松混凝土，露出堅(jiān)實(shí)基層對(duì)裂縫進(jìn)行壓力注漿處理：寬度≥0.2mm裂縫采用環(huán)氧樹脂漿液灌注，壓力0.3-0.5MPa角部打磨成半徑≥20mm圓弧，用無(wú)溶劑環(huán)氧膩?zhàn)有扪a(bǔ)表面缺陷型鋼加工安裝按實(shí)測(cè)柱尺寸加工型鋼骨架，采用4L100×8角鋼（長(zhǎng)邊）+L75×6角鋼（短邊）組成方形套箍型鋼接頭采用坡口焊接，焊接長(zhǎng)度10d（d為角鋼肢厚），焊腳高度6mm用M12膨脹螺栓（植入深度≥10d）將型鋼臨時(shí)固定，間距500mm灌注結(jié)構(gòu)膠采用壓力灌注法，從下至上灌注改性環(huán)氧樹脂膠，灌注壓力0.2-0.3MPa膠縫厚度控制在3-5mm，設(shè)置排氣孔，當(dāng)排氣孔溢出連續(xù)膠液時(shí)封堵養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度≥15℃，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于72h，期間嚴(yán)禁擾動(dòng)防腐處理型鋼表面噴砂除銹達(dá)Sa2.5級(jí)，涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）中間漆采用環(huán)氧云鐵厚漿漆（干膜厚度120μm），面漆采用氯化橡膠面漆（干膜厚度60μm）4.1.2質(zhì)量控制要點(diǎn)型鋼與原結(jié)構(gòu)間隙≤2mm，局部間隙用環(huán)氧膩?zhàn)诱移矫块弯摴羌馨惭b垂直度偏差≤1‰，且≤5mm膠液固化后抽樣檢測(cè)粘結(jié)強(qiáng)度，每組3個(gè)試樣，合格率100%4.2屋面梁碳纖維布加固4.2.1施工工藝基層處理梁表面打磨至露出新鮮混凝土面，平整度誤差≤3mm/m轉(zhuǎn)角處打磨成圓?。≧≥20mm），用修補(bǔ)砂漿修復(fù)蜂窩麻面涂刷底膠：采用滾筒均勻涂刷環(huán)氧底膠，用量0.2-0.3kg/㎡，表干時(shí)間4-6h碳纖維布粘貼按設(shè)計(jì)尺寸裁剪碳纖維布（長(zhǎng)度方向?yàn)槭芰Ψ较颍?，?yán)禁折疊涂刷結(jié)構(gòu)膠：膠層厚度1.5-2mm，采用齒形刮板均勻涂抹粘貼碳纖維布：用專用滾筒沿纖維方向反復(fù)碾壓，排除氣泡，搭接長(zhǎng)度≥100mm表面防護(hù)：涂刷2道環(huán)氧防護(hù)膠，總厚度≥0.5mm4.2.2特殊部位處理梁端錨固：在梁端200mm范圍內(nèi)粘貼U型箍，寬度150mm，形成封閉約束裂縫交叉處：采用十字形碳纖維布加強(qiáng)，半徑300mm范圍雙層粘貼節(jié)點(diǎn)區(qū)：梁柱節(jié)點(diǎn)處碳纖維布連續(xù)繞過(guò)柱面，形成整體受力體系4.3吊車梁體外預(yù)應(yīng)力加固4.3.1施工步驟錨固體系安裝在吊車梁兩端安裝鋼錨板（20mm厚Q345B鋼板），采用M20后擴(kuò)底錨栓固定錨栓植入深度≥10d，抗拔承載力≥15kN/根，進(jìn)行10%抽樣檢測(cè)預(yù)應(yīng)力筋布設(shè)采用15.2mm鋼絞線（抗拉強(qiáng)度1860MPa），單根張拉力控制在120kN轉(zhuǎn)向裝置安裝偏差≤3mm，確保預(yù)應(yīng)力筋線形順滑穿束前檢查管道通暢性，采用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引穿束張拉施工采用兩端對(duì)稱張拉，張拉順序：0→10%σcon→20%σcon→100%σcon（持荷5min）→錨固張拉控制應(yīng)力σcon=0.75fptk=1395MPa，伸長(zhǎng)值誤差控制在±6%內(nèi)每束鋼絞線張拉完畢后及時(shí)壓漿，水泥漿水灰比0.4-0.45，壓力0.5-0.7MPa4.4基礎(chǔ)壓力注漿加固4.4.1施工工藝鉆孔施工沿基礎(chǔ)周邊布置注漿孔，孔徑φ50mm，孔距1.5m，梅花形布置鉆孔深度穿過(guò)基礎(chǔ)進(jìn)入持力層1.5m，采用地質(zhì)鉆機(jī)成孔，垂直度偏差≤1%注漿材料配置采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5-0.6，摻入3%水玻璃（模數(shù)2.8）漿液攪拌時(shí)間≥3min，靜置5min后使用，初凝時(shí)間控制在45-60min注漿施工采用分段注漿法，注漿壓力0.3-0.8MPa，先外圍后內(nèi)部，跳孔施工單孔注漿量控制在1.2-1.5m3，當(dāng)注漿壓力突然上升或地面冒漿時(shí)停止注漿注漿完成28d后進(jìn)行載荷試驗(yàn)，承載力特征值應(yīng)≥300kPa五、質(zhì)量控制體系5.1材料質(zhì)量控制進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)：所有主要材料需提供出廠合格證、質(zhì)保書，按規(guī)定進(jìn)行抽樣復(fù)試型鋼：每60t為一批，檢驗(yàn)屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率碳纖維布：每1000㎡為一批，檢驗(yàn)抗拉強(qiáng)度、彈性模量、單位面積質(zhì)量結(jié)構(gòu)膠：每3t為一批，檢驗(yàn)粘結(jié)強(qiáng)度、耐濕熱老化性能材料存儲(chǔ)：鋼材存放于防雨棚內(nèi)，墊高200mm；碳纖維布密封存放于干燥環(huán)境，溫度≤30℃；結(jié)構(gòu)膠避光儲(chǔ)存，保質(zhì)期6個(gè)月5.2施工過(guò)程控制工序檢驗(yàn)：實(shí)行"三檢制"（自檢、互檢、交接檢），每道工序檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)入下道工序關(guān)鍵控制點(diǎn)：型鋼焊接：焊縫無(wú)損檢測(cè)（UT）比例20%，Ⅰ級(jí)焊縫合格率100%碳纖維布粘貼：粘結(jié)面積≥95%，空鼓面積≤5%且單個(gè)空鼓面積≤100cm2預(yù)應(yīng)力張拉：建立張拉臺(tái)賬，記錄每束鋼絞線伸長(zhǎng)值、回縮量測(cè)量監(jiān)控：對(duì)關(guān)鍵構(gòu)件變形進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，控制日沉降量≤2mm，累計(jì)沉降≤15mm5.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)分項(xiàng)工程驗(yàn)收：按《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204執(zhí)行結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)：加固完成后進(jìn)行靜載試驗(yàn)，加載至設(shè)計(jì)荷載1.2倍，持荷1h，構(gòu)件殘余變形≤0.2mm資料驗(yàn)收：施工記錄、檢測(cè)報(bào)告、隱蔽工程驗(yàn)收記錄等資料完整，簽字齊全六、施工安全保障6.1危險(xiǎn)源辨識(shí)本工程重大危險(xiǎn)源包括：高空作業(yè)（最大高度10.5m）、臨時(shí)用電（設(shè)備總功率180kW）、焊接作業(yè)（日均焊接量80m）、起重吊裝（單件最大重量5t）6.2安全防護(hù)措施高空作業(yè)防護(hù)：設(shè)置滿堂腳手架（立桿間距1.2m×1.2m，步距1.8m），鋪設(shè)5cm厚木腳手板作業(yè)層設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿+18cm高擋腳板，掛密目安全網(wǎng)（2000目/100cm2）工人佩戴雙鉤安全帶，攀登作業(yè)使用固定式直梯（梯寬≥40cm，踏步間距30cm）臨時(shí)用電管理：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)（總配電箱→分配電箱→開關(guān)箱）配電箱安裝漏電保護(hù)器（額定漏電動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s）電纜架空敷設(shè)（高度≥2.5m），穿越道路處穿鋼管保護(hù)（埋深≥0.5m）防火防爆措施：焊接作業(yè)辦理動(dòng)火許可證，配備2個(gè)8kg干粉滅火器，設(shè)看火人易燃材料（結(jié)構(gòu)膠、油漆等）單獨(dú)存放，與火源保持≥10m距離施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置環(huán)形消防通道（寬度≥4m），每隔50m設(shè)消防水桶（容量200L）6.3應(yīng)急預(yù)案坍塌事故應(yīng)急：配備應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)（15人），儲(chǔ)備鋼管（500m）、腳手板（100塊）、液壓千斤頂（10臺(tái)）等物資高處墜落救援：設(shè)置急救站，配備擔(dān)架2副、急救箱（含止血帶、夾板等），與最近醫(yī)院建立綠色通道（車程15分鐘）觸電事故處理：現(xiàn)場(chǎng)配備絕緣手套、絕緣靴、絕緣桿（3m），電工持證上崗，每月進(jìn)行應(yīng)急演練七、施工監(jiān)測(cè)與維護(hù)7.1結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)方案監(jiān)測(cè)內(nèi)容：沉降監(jiān)測(cè)：布設(shè)24個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用水準(zhǔn)儀（精度±0.5mm），每3天觀測(cè)1次裂縫監(jiān)測(cè)：對(duì)30條主要裂縫安裝裂縫寬度監(jiān)測(cè)儀，精度0.01mm，實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)：在關(guān)鍵構(gòu)件粘貼應(yīng)變片，監(jiān)測(cè)加固前后應(yīng)力變化，預(yù)警值150MPa監(jiān)測(cè)頻率：施工期間：每日1次（正常情況），出現(xiàn)異常時(shí)加密至每2小時(shí)1次加固完成后：每周1次，持續(xù)3個(gè)月，隨后每月1次，持續(xù)1年7.2后期維護(hù)要求定期檢查：加固后第一年每季度檢查1次，以后每半年檢查1次，重點(diǎn)檢查：型鋼防腐涂層完好性（有無(wú)起皮、剝落）碳纖維布表面防護(hù)層（有無(wú)開裂、鼓泡）預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)（有無(wú)松動(dòng)、變形）維護(hù)措施：發(fā)現(xiàn)涂層破損及時(shí)修補(bǔ)，除銹后重新涂刷（干膜厚度不低于原設(shè)計(jì)值）碳纖維布表面出現(xiàn)裂紋時(shí)，清理后涂刷環(huán)氧防護(hù)膠（厚度≥0.5mm）預(yù)應(yīng)力損失超過(guò)10%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行二次張拉八、環(huán)境保護(hù)措施8.1揚(yáng)塵控制施工現(xiàn)場(chǎng)主要道路硬化（200mm厚C20混凝土），兩側(cè)設(shè)排水溝（寬30cm，深20cm）材料堆放采用封閉圍擋（高度2.5m），細(xì)顆粒材料（水泥、粉煤灰等）覆蓋防雨布切割作業(yè)采用濕法施工，安裝除塵裝置（除塵效率≥90%）8.2噪音控制高噪音設(shè)備（切割機(jī)、空壓機(jī)等）設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB），夜間（22:00-6:00）禁止施工合理安排施工順序，