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文檔簡介
鋼結(jié)構(gòu)加固專項施工設(shè)計一、工程概況與加固必要性
1.1項目基本信息
本項目為某工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)加固工程,位于XX市XX區(qū),總建筑面積15000m2,主體結(jié)構(gòu)為單層門式剛架,建造于2005年,原設(shè)計使用年限50年。廠房主要承擔(dān)重型設(shè)備生產(chǎn)任務(wù),最大跨度24m,柱距6m,檐口高度12m。由于長期承受重型荷載及環(huán)境腐蝕,部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)損傷,需進(jìn)行專項加固以確保結(jié)構(gòu)安全和使用功能。
1.2原結(jié)構(gòu)設(shè)計情況
原結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88),采用Q235B鋼材,主體結(jié)構(gòu)包括H型鋼柱、焊接H型鋼梁、C型檁條及屋面彩鋼板?;A(chǔ)為獨立基礎(chǔ),節(jié)點連接采用高強度螺栓焊接組合形式。設(shè)計荷載取值為:屋面活荷載0.5kN/m2,基本風(fēng)壓0.55kN/m2,雪荷載0.4kN/m2,不考慮吊車荷載。
1.3現(xiàn)狀檢測情況
經(jīng)第三方檢測機構(gòu)現(xiàn)場勘查,主要問題包括:部分鋼梁下翼緣平面外彎曲變形最大達(dá)L/250(L為構(gòu)件長度),鋼柱柱腳螺栓出現(xiàn)松動及銹蝕,屋面支撐體系部分桿件截面削弱,焊縫存在未熔合、夾渣等缺陷,鋼材實際屈服強度較設(shè)計值降低約10%。檢測依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5082-2012),采用超聲探傷、磁粉檢測及全站儀變形測量等方法完成。
1.4加固必要性分析
結(jié)構(gòu)問題已導(dǎo)致局部承載力不足,在極端荷載作用下存在失穩(wěn)風(fēng)險,影響整體結(jié)構(gòu)安全性。同時,因設(shè)備升級導(dǎo)致局部荷載增加,原結(jié)構(gòu)無法滿足現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2018)的荷載要求。通過專項加固,可恢復(fù)結(jié)構(gòu)承載能力,延長使用年限,保障生產(chǎn)運營安全,具備顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
二、加固設(shè)計方案
2.1加固設(shè)計原則
2.1.1安全性原則
加固設(shè)計必須確保結(jié)構(gòu)在加固后滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50068-2018)的要求。針對本項目鋼梁下翼緣平面外彎曲變形達(dá)到L/250的問題,設(shè)計采用增大截面法,通過焊接附加鋼板來提高抗彎剛度。同時,對于鋼柱柱腳螺栓松動及銹蝕,采用高強度螺栓替換和防腐處理,確保節(jié)點連接的完整性。安全性原則還考慮了荷載組合效應(yīng),在加固設(shè)計中引入1.2倍恒載和1.4倍活載的組合系數(shù),以應(yīng)對設(shè)備升級帶來的局部荷載增加。設(shè)計過程中,通過有限元軟件模擬分析,驗證加固后結(jié)構(gòu)在極端荷載下的穩(wěn)定性,避免失穩(wěn)風(fēng)險。
2.1.2經(jīng)濟(jì)性原則
經(jīng)濟(jì)性原則要求在保證安全的前提下,優(yōu)化加固方案以降低成本。本項目原結(jié)構(gòu)建于2005年,部分構(gòu)件可修復(fù)而非完全更換。例如,對于焊縫存在未熔合、夾渣的部位,采用局部打磨和補焊修復(fù),而非整體更換構(gòu)件,節(jié)省材料費用。在材料選擇上,優(yōu)先使用Q235B鋼材,與原結(jié)構(gòu)一致,減少兼容性問題。設(shè)計還考慮了施工效率,如采用預(yù)制加固件現(xiàn)場安裝,縮短工期,減少人工成本。經(jīng)濟(jì)性分析表明,此方案比完全重建節(jié)約約30%的費用,同時延長結(jié)構(gòu)使用年限15年以上,實現(xiàn)長期經(jīng)濟(jì)效益。
2.1.3可行性原則
可行性原則確保加固方案易于實施,符合現(xiàn)場條件。本項目廠房為單層門式剛架,最大跨度24米,施工空間有限。設(shè)計采用模塊化加固技術(shù),如將加固鋼板預(yù)制成標(biāo)準(zhǔn)尺寸,通過吊裝設(shè)備快速就位,減少高空作業(yè)風(fēng)險。對于屋面支撐體系桿件截面削弱的問題,采用外包角鋼加固法,無需拆除原結(jié)構(gòu),直接在桿件外側(cè)焊接角鋼,施工便捷??尚行赃€考慮了施工順序,先處理柱腳節(jié)點,再加固梁柱連接,最后修復(fù)支撐體系,避免施工過程中的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。設(shè)計團(tuán)隊與施工方提前溝通,確認(rèn)方案可操作性,確?,F(xiàn)場實施順利。
2.2加固方法選擇
2.2.1常用加固方法概述
鋼結(jié)構(gòu)加固方法多樣,需根據(jù)具體問題選擇合適的技術(shù)。增大截面法通過增加構(gòu)件截面面積提高承載力,適用于鋼梁彎曲變形;外包鋼法利用型鋼包裹原構(gòu)件,增強剛度和穩(wěn)定性,適合柱腳加固;粘貼鋼板法用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼到構(gòu)件表面,快速補強焊縫缺陷;預(yù)應(yīng)力加固法施加外部拉力,減少構(gòu)件變形,適用于大跨度結(jié)構(gòu)。每種方法有優(yōu)缺點:增大截面法施工簡單但需焊接作業(yè),外包鋼法強度高但增加自重,粘貼鋼板法高效但依賴膠粘劑耐久性,預(yù)應(yīng)力加固法復(fù)雜但效果顯著。選擇時需結(jié)合結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、荷載需求和施工條件。
2.2.2本項目加固方法確定
基于現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù),本項目綜合采用多種加固方法。針對鋼梁下翼緣彎曲變形,選擇增大截面法,焊接厚度8mm的Q235B鋼板,增加截面高度50mm,恢復(fù)抗彎能力。對于鋼柱柱腳螺栓松動,采用外包鋼法,用L100×10角鋼包裹柱腳,并更換為10.9級高強度螺栓,提高節(jié)點強度。焊縫缺陷處理采用粘貼鋼板法,使用環(huán)氧樹脂膠粘貼6mm厚鋼板,覆蓋未熔合區(qū)域。支撐體系桿件削弱采用外包角鋼法,焊接L75×5角鋼增強截面。方法確定經(jīng)過多方案比選,考慮了材料供應(yīng)、施工隊伍技能和工期要求,確保方案高效可行。
2.3具體加固措施
2.3.1鋼梁加固
鋼梁加固主要解決下翼緣平面外彎曲變形問題。設(shè)計采用增大截面法,在梁下翼緣兩側(cè)焊接附加鋼板,鋼板尺寸為寬200mm、厚8mm,長度與梁跨相同。焊接采用全熔透坡口焊,確保連接牢固。為防止焊接變形,施工中采用分段對稱焊接,并設(shè)置臨時支撐。加固后,梁的慣性矩提高40%,滿足L/250變形限值。同時,在梁跨中增設(shè)加勁肋,間距1.5米,防止局部失穩(wěn)。施工前,對原梁表面進(jìn)行除銹處理,等級達(dá)到Sa2.5,保證焊接質(zhì)量。此措施有效恢復(fù)了梁的承載能力,適應(yīng)設(shè)備升級后的荷載需求。
2.3.2鋼柱加固
鋼柱加固針對柱腳螺栓松動及銹蝕問題。設(shè)計采用外包鋼法,在柱腳周圍焊接L100×10角鋼,形成封閉框架,提高整體剛度。螺栓更換為10.9級高強度螺栓,預(yù)拉力控制在150kN,確保節(jié)點緊固。銹蝕部位采用噴砂除銹,等級Sa2.5,并涂刷環(huán)氧富鋅底漆兩道,厚度80μm,外加聚氨酯面漆,防腐年限達(dá)20年。柱身加固采用粘貼鋼板法,在柱翼緣外側(cè)粘貼6mm厚鋼板,長度從基礎(chǔ)到柱頂,用結(jié)構(gòu)膠固定,增強抗彎能力。施工中,先處理柱腳,再加固柱身,避免擾動基礎(chǔ)。此措施顯著提升了柱的穩(wěn)定性和耐久性,確保結(jié)構(gòu)整體安全。
2.3.3節(jié)點加固
節(jié)點加固重點處理梁柱連接和焊縫缺陷。對于梁柱節(jié)點,采用增大截面法,在節(jié)點區(qū)焊接附加加勁板,尺寸為300×300×10mm,提高抗剪能力。焊縫缺陷處理采用局部打磨和補焊,深度控制在5mm以內(nèi),并采用超聲波探傷檢測,確保焊縫質(zhì)量。對于未熔合區(qū)域,粘貼鋼板法覆蓋,鋼板尺寸與缺陷匹配,用環(huán)氧樹脂膠粘貼,固化后進(jìn)行拉拔測試。節(jié)點加固還考慮了溫度應(yīng)力影響,在節(jié)點區(qū)設(shè)置彈性墊層,減少熱脹冷縮變形。施工順序為先加固節(jié)點,再連接梁柱,保證荷載傳遞順暢。此措施恢復(fù)了節(jié)點的完整性,防止裂縫擴展。
2.3.4攢撐體系加固
支撐體系加固針對桿件截面削弱問題。設(shè)計采用外包角鋼法,在削弱桿件外側(cè)焊接L75×5角鋼,形成組合截面,提高承載力。角鋼與桿件采用間斷焊連接,焊縫長度50mm,間距200mm,避免熱影響過大。對于屋面支撐,增設(shè)交叉拉桿,采用Φ20圓鋼,兩端用高強螺栓固定,增強整體穩(wěn)定性。施工中,先拆除部分彩鋼板,安裝拉桿后再恢復(fù),減少對生產(chǎn)的影響。加固后,支撐體系的臨界荷載提高35%,滿足雪荷載0.4kN/m2的要求。同時,對桿件進(jìn)行防腐處理,涂刷防火涂料,耐火極限達(dá)到1.5小時。此措施確保了支撐體系的可靠性,防止失穩(wěn)風(fēng)險。
2.4材料和設(shè)備要求
2.4.1加固材料規(guī)格
加固材料必須符合國家標(biāo)準(zhǔn),確保性能可靠。鋼材選用Q235B,屈服強度不低于235MPa,抗拉強度370-500MPa,與原結(jié)構(gòu)一致。附加鋼板厚度8-10mm,尺寸誤差±1mm;角鋼采用L100×10和L75×5,長度誤差±3mm。結(jié)構(gòu)膠選用環(huán)氧樹脂類,粘結(jié)強度≥15MPa,耐溫范圍-30℃至80℃。防腐涂料為環(huán)氧富鋅底漆和聚氨酯面漆,干膜厚度分別為80μm和60μm,附著力達(dá)到1級。螺栓采用10.9級高強度螺栓,性能等級符合GB/T1228標(biāo)準(zhǔn)。材料進(jìn)場前需抽樣檢測,提供質(zhì)量證明文件,確保無缺陷。
2.4.2施工設(shè)備配置
施工設(shè)備需滿足加固工藝要求,確保高效安全。焊接設(shè)備采用直流電弧焊機,電流范圍100-400A,配備自動送絲機,保證焊縫質(zhì)量。吊裝設(shè)備使用10噸汽車吊,最大起升高度15米,用于安裝加固件。除銹設(shè)備采用噴砂機,磨料為石英砂,粒徑0.5-1.0mm,壓力0.6MPa。切割設(shè)備用等離子切割機,精度±1mm,用于鋼板下料。檢測設(shè)備包括超聲波探傷儀、全站儀和拉拔儀,分別用于焊縫檢測、變形測量和粘結(jié)強度測試。設(shè)備需定期校準(zhǔn),操作人員持證上崗,施工前進(jìn)行試運行,確保性能穩(wěn)定。
三、施工組織與管理
3.1施工準(zhǔn)備
3.1.1技術(shù)準(zhǔn)備
施工單位需組織技術(shù)人員深化加固設(shè)計圖紙,明確各節(jié)點加固詳圖及施工工藝要求。針對外包鋼法、增大截面法等關(guān)鍵技術(shù),編制專項施工方案,包括焊接工藝參數(shù)、安裝精度控制標(biāo)準(zhǔn)等。方案需經(jīng)設(shè)計單位、監(jiān)理單位審批后方可實施。施工前完成三級技術(shù)交底,確保作業(yè)人員掌握加固方法、質(zhì)量要點及安全措施。對特殊工種如焊工、起重工等核查資格證書,確保持證上崗。
3.1.2物資準(zhǔn)備
根據(jù)材料清單采購Q235B鋼材、角鋼、結(jié)構(gòu)膠、防腐涂料等原材料,所有材料需提供出廠合格證及檢測報告。進(jìn)場材料按批次抽樣復(fù)試,鋼材力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)強度等指標(biāo)需符合設(shè)計要求。焊接材料選用E4303焊條,烘焙溫度150℃,保溫1小時后使用。施工機具包括直流電弧焊機、10噸汽車吊、噴砂機等,設(shè)備進(jìn)場前需試運行檢查性能。
3.1.3現(xiàn)場準(zhǔn)備
劃分施工區(qū)域,設(shè)置安全警示帶及臨時通道。拆除影響施工的屋面彩鋼板,保留原結(jié)構(gòu)支撐體系作為臨時支撐。清理作業(yè)面,對鋼梁、鋼柱表面進(jìn)行噴砂除銹,達(dá)到Sa2.5級粗糙度。搭設(shè)操作平臺,采用腳手架搭設(shè)高度12米,滿鋪腳手板并掛安全網(wǎng)?,F(xiàn)場設(shè)置材料堆放區(qū),分類標(biāo)識鋼材、膠粘劑等物資,避免受潮污染。
3.2進(jìn)度控制
3.2.1總體進(jìn)度計劃
總工期控制在60天內(nèi),分三個階段實施:第一階段15天完成柱腳加固及節(jié)點處理;第二階段25天進(jìn)行鋼梁及支撐體系加固;第三階段20天完成防腐涂裝及清理。關(guān)鍵線路為柱腳加固→鋼梁加固→支撐體系加固→防腐施工,采用橫道圖跟蹤進(jìn)度,每周召開生產(chǎn)例會協(xié)調(diào)資源。
3.2.2資源配置
投入兩個作業(yè)班組,每組配備8名焊工、4名起重工、6名普工。焊接設(shè)備配置8臺直流焊機,2臺半自動焊機。吊裝設(shè)備采用2臺10噸汽車吊交替作業(yè)。材料供應(yīng)實行“當(dāng)日計劃、次日進(jìn)場”機制,確保焊接鋼板、角鋼等主材儲備滿足3天用量。
3.2.3動態(tài)調(diào)整措施
遇惡劣天氣或設(shè)備故障時,調(diào)整作業(yè)內(nèi)容,如將室外防腐施工轉(zhuǎn)為室內(nèi)節(jié)點處理。采用BIM技術(shù)模擬施工順序,提前發(fā)現(xiàn)鋼梁加固與支撐體系作業(yè)的交叉沖突。每周更新進(jìn)度計劃,對滯后工序增加班組或延長時間,確保關(guān)鍵節(jié)點按時完成。
3.3質(zhì)量管理
3.3.1質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)
嚴(yán)格遵循《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(GB50205-2020),主控項目包括:焊縫質(zhì)量一級,超聲波探傷比例100%;高強度螺栓終擰扭矩偏差≤10%;外包鋼與原構(gòu)件間隙≤0.3mm。一般項目如焊縫咬邊深度≤0.5mm,表面平整度偏差≤2mm/1000mm。
3.3.2過程控制要點
焊接施工實行“三檢制”,焊工自檢合格后提交無損檢測報告。鋼梁加固時,采用全站儀監(jiān)測變形,確保新增鋼板與原梁翼緣緊密貼合。結(jié)構(gòu)膠粘貼施工環(huán)境溫度控制在5-35℃,固化期間避免擾動。防腐涂裝按“兩底一面”工藝施工,每道涂層間隔4小時,干膜厚度用涂層測厚儀檢測。
3.3.3驗收程序
分項工程完成后,由班組自檢、項目部復(fù)檢、監(jiān)理終檢。隱蔽工程如柱腳外包鋼焊接需留存影像資料。分部工程驗收時提供材料復(fù)試報告、焊縫檢測記錄、涂裝檢測報告等文件。對發(fā)現(xiàn)的問題如焊縫未熔合,采用碳弧氣刨清除后重新焊接,復(fù)檢合格后方可進(jìn)入下道工序。
3.4安全管理
3.4.1風(fēng)險防控
識別高處墜落、物體打擊、觸電等重大危險源。高處作業(yè)設(shè)置生命線,安全帶高掛低用。吊裝作業(yè)劃定警戒區(qū),專人指揮。焊接區(qū)域配備滅火器,清理易燃物。臨時用電采用TN-S系統(tǒng),電纜架空敷設(shè),配電箱安裝漏電保護(hù)器。
3.4.2安全措施
施工人員佩戴安全帽、防滑鞋、防護(hù)眼鏡。腳手架驗收合格后使用,堆載≤2kN/m2。焊接作業(yè)棚設(shè)置擋光板,防止弧光傷眼。每日開工前檢查吊具索具,磨損超標(biāo)立即更換。雷雨天氣停止露天作業(yè),切斷設(shè)備電源。
3.4.3應(yīng)急預(yù)案
成立應(yīng)急小組,配備急救箱、擔(dān)架、應(yīng)急照明。制定高處墜落、火災(zāi)等專項預(yù)案,每季度演練一次?,F(xiàn)場設(shè)置安全通道,標(biāo)識疏散路線。與附近醫(yī)院建立綠色通道,確保傷員30分鐘內(nèi)送達(dá)。事故發(fā)生后立即啟動預(yù)案,保護(hù)現(xiàn)場并上報。
四、施工技術(shù)與工藝
4.1焊接施工工藝
4.1.1焊接工藝參數(shù)
鋼梁加固采用全熔透坡口焊,焊接參數(shù)根據(jù)Q235B鋼材特性確定:焊條選用E4303,直徑3.2mm,焊接電流110-130A,電弧電壓22-24V,焊接速度12-15cm/min。柱腳外包鋼焊接采用CO?氣體保護(hù)焊,焊絲ER50-6,直徑1.2mm,氣體流量20-25L/min,電流200-220A,電壓28-30V。焊接層間溫度控制在100-150℃,層間清理采用鋼絲刷打磨,確保無焊渣、油污。
4.1.2焊接變形控制
鋼梁下翼緣加固采用分段退焊法,從跨中向兩端對稱施焊,每段長度不超過500mm。設(shè)置臨時支撐點,在焊接過程中監(jiān)測變形,全站儀測量精度控制在±1mm。柱腳外包鋼焊接采用對稱跳焊工藝,先焊接兩側(cè)立角,再焊接水平角,每道焊縫分三層完成,每層冷卻時間不少于30分鐘。焊接完成后24小時進(jìn)行消除應(yīng)力處理,局部加熱至200-300℃,自然冷卻。
4.1.3焊縫質(zhì)量檢測
一級焊縫100%進(jìn)行超聲波探傷,執(zhí)行《焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定》(GB/T11345-2013),B級檢測,缺陷等級不低于Ⅰ級。表面裂紋檢測采用磁粉探傷,靈敏度滿足2mm線型缺陷顯示。焊縫尺寸檢測采用焊規(guī)卡尺,焊縫余高控制在0-3mm,咬邊深度≤0.5mm。不合格焊縫采用碳弧氣刨清除,預(yù)熱至150℃后重新焊接。
4.2吊裝與安裝工藝
4.2.1構(gòu)件吊裝方案
加固鋼板采用雙機抬吊,主吊10噸汽車吊,副吊5噸汽車吊,吊點設(shè)置在構(gòu)件重心以上1/3處。鋼絲繩選用6×37+FC型,直徑17.5mm,安全系數(shù)取5。吊裝前試吊離地200mm,檢查平衡性。鋼梁加固件安裝時,使用導(dǎo)鏈調(diào)整位置,與原梁翼緣間隙控制在0-2mm,采用臨時螺栓固定后施焊。
4.2.2精度控制措施
柱腳外包鋼安裝采用全站儀三維定位,平面偏差≤3mm,標(biāo)高偏差≤2mm。角鋼與柱身間隙采用0.3mm塞尺檢查,超差處用鋼墊片調(diào)整。螺栓孔位偏差超過2mm時采用鉸刀擴孔,擴孔后直徑不超過原孔徑1.2倍。高強度螺栓安裝分初擰和終擰,初擰扭矩為終擰扭矩的50%,終擰采用扭矩扳手,偏差控制在±10%以內(nèi)。
4.2.3臨時支撐體系
鋼梁加固期間,在跨中設(shè)置φ219鋼管臨時支撐,間距3m,支撐基礎(chǔ)采用混凝土墊塊,承載力計算值≥200kN。支撐頂部設(shè)置可調(diào)螺桿,頂緊力通過壓力傳感器監(jiān)控,確保達(dá)到設(shè)計值的90%以上。支撐拆除條件為:焊接完成48小時,無損檢測合格,結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定。拆除順序從跨中向兩端對稱進(jìn)行,每次拆除高度不超過500mm。
4.3防腐與防火處理
4.3.1表面處理工藝
噴砂除銹采用石英砂,粒徑0.5-1.0mm,壓縮空氣壓力0.6MPa,噴嘴距離工件表面100-150mm,角度70-80°。處理后的表面粗糙度達(dá)到Sa2.5級,用標(biāo)準(zhǔn)板對比檢查。油污清理采用有機溶劑擦拭,焊縫飛濺物采用角磨機打磨,邊緣半徑≥2mm。處理后4小時內(nèi)完成涂裝,避免返銹。
4.3.2涂裝施工工藝
底漆涂裝采用無氣噴涂,噴嘴口徑0.017-0.021英寸,壓力15-20MPa,移動速度30-40cm/s。涂層厚度控制:環(huán)氧富鋅底漆80±10μm,環(huán)氧云鐵中間漆100±15μm,聚氨酯面漆60±10μm。每道涂層間隔4小時,表干后用劃格法附著力測試,達(dá)到1級標(biāo)準(zhǔn)。邊角、焊縫等部位采用刷涂補涂,確保覆蓋率100%。
4.3.3防火涂料施工
超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料采用噴涂工藝,噴涂壓力0.4-0.6MPa,噴槍與工件距離300-500mm。分3-5遍涂裝,每遍厚度不超過2mm,最終厚度達(dá)到設(shè)計耐火極限要求(1.5h/2.0h)。涂層平整度用靠尺檢查,偏差≤3mm/1000mm。施工環(huán)境溫度5-38℃,濕度≤85%,避免在雨、雪或強風(fēng)天氣施工。
4.4結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)工藝
4.4.1膠粘劑調(diào)配
環(huán)樹脂結(jié)構(gòu)膠按A:B=3:1比例混合,采用電動攪拌器攪拌3-5分鐘,直至顏色均勻無氣泡。攪拌后靜置熟化5分鐘,使用時間控制在40分鐘內(nèi)。環(huán)境溫度低于10℃時,采用紅外加熱器預(yù)熱膠體至25℃,確保固化性能。
4.4.2粘結(jié)面處理
鋼板粘貼面進(jìn)行噴砂處理,達(dá)到Sa2.5級,粗糙度Rz40-80μm?;炷粱娌捎媒悄C打磨,露出骨料,清理浮灰。粘結(jié)前用丙酮擦拭兩遍,晾干至無揮發(fā)氣味。涂膠采用刮板施膠,厚度1-2mm,飽滿度≥95%。
4.4.3固化與檢測
粘結(jié)結(jié)構(gòu)采用夾具固定,壓力0.1-0.2MPa,固化溫度10-35℃,固化時間72小時。固化后進(jìn)行拉拔試驗,按《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》(GB50728-2011)執(zhí)行,粘結(jié)強度≥15MPa。抽樣比例不少于5%,且不少于3組。不合格區(qū)域采用機械錨固補強。
五、質(zhì)量驗收與檢測
5.1驗收標(biāo)準(zhǔn)
5.1.1國家規(guī)范要求
施工單位需遵循《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(GB50205-2020)進(jìn)行驗收。該標(biāo)準(zhǔn)明確加固后結(jié)構(gòu)必須滿足承載力和穩(wěn)定性要求,焊縫質(zhì)量需達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn),超聲波探傷比例100%。高強度螺栓終擰扭矩偏差控制在±10%以內(nèi),確保節(jié)點連接可靠。防腐涂層厚度需符合設(shè)計要求,環(huán)氧富鋅底漆干膜厚度80±10μm,聚氨酯面漆60±10μm,附著力測試達(dá)到1級標(biāo)準(zhǔn)。防火涂料施工后,耐火極限必須滿足1.5小時,涂層平整度偏差≤3mm/1000mm。
5.1.2項目驗收標(biāo)準(zhǔn)
基于加固設(shè)計方案,項目驗收標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化到具體部位。鋼梁加固后,下翼緣平面外變形需恢復(fù)至L/250以內(nèi),新增鋼板與原梁間隙≤0.2mm。柱腳外包鋼安裝后,平面偏差≤3mm,標(biāo)高偏差≤2mm。支撐體系加固后,桿件截面削弱部分需通過外包角鋼增強,臨界荷載提高35%。焊縫缺陷處理需100%消除,磁粉探傷無裂紋顯示。所有材料進(jìn)場復(fù)試合格,鋼材屈服強度不低于235MPa,結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)強度≥15MPa。
5.2檢測方法
5.2.1無損檢測技術(shù)
采用超聲波探傷檢測焊縫質(zhì)量,使用數(shù)字式超聲波探傷儀,頻率2.5-5MHz,探頭角度70°。檢測前清除焊縫表面油污,耦合劑選用甘油。探傷執(zhí)行《焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定》(GB/T11345-2013),B級檢測,缺陷等級不低于Ⅰ級。表面缺陷采用磁粉探傷,靈敏度滿足2mm線型缺陷顯示,磁懸液噴灑后觀察磁痕。鋼結(jié)構(gòu)變形測量使用全站儀,精度±1mm,監(jiān)測鋼梁加固后的變形恢復(fù)情況。
5.2.2荷載試驗
為驗證加固效果,進(jìn)行靜載試驗。選取典型鋼梁和柱腳,施加1.2倍設(shè)計荷載,荷載通過液壓千斤頂分級施加,每級荷載持續(xù)時間15分鐘。位移傳感器監(jiān)測撓度,應(yīng)變片測量應(yīng)力變化。荷載試驗需滿足《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50344-2019)要求,最大撓度不超過L/250,應(yīng)力值不超過鋼材設(shè)計強度。試驗后卸載,檢查永久變形,殘余變形≤0.1mm。
5.3驗收流程
5.3.1分項驗收
分項驗收按加固部位劃分,包括鋼梁、鋼柱、節(jié)點和支撐體系。鋼梁加固驗收前,施工單位提交焊接記錄和變形監(jiān)測報告,監(jiān)理單位核查焊縫探傷結(jié)果和鋼板安裝精度。鋼柱加固驗收檢查外包鋼間隙和螺栓扭矩,使用扭矩扳手復(fù)測。節(jié)點驗收重點焊縫缺陷處理,提供磁粉探傷記錄和結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)強度測試報告。支撐體系驗收測量桿件截面增強效果,確保臨界荷載達(dá)標(biāo)。
5.3.2竣工驗收
竣工驗收由建設(shè)單位組織,設(shè)計、施工、監(jiān)理單位參與。驗收前,施工單位提交完整資料,包括材料復(fù)試報告、施工記錄、檢測報告和驗收申請?,F(xiàn)場驗收分三步:外觀檢查,確認(rèn)無裂縫、變形;功能測試,進(jìn)行荷載試驗驗證承載力;文件審核,核對所有記錄符合規(guī)范。驗收合格后簽署驗收報告,不合格項需整改后復(fù)驗??⒐べY料歸檔保存,包括驗收記錄、檢測報告和設(shè)計變更文件。
六、運維管理與后期維護(hù)
6.1運維管理體系
6.1.1管理架構(gòu)
建立由建設(shè)單位牽頭、運維單位負(fù)責(zé)、設(shè)計單位提供技術(shù)支持的運維管理架構(gòu)。運維單位設(shè)立專職結(jié)構(gòu)工程師,負(fù)責(zé)日常巡檢和數(shù)據(jù)分析,配備3名持證檢測人員定期開展專業(yè)檢測。每年組織一次由設(shè)計、施工、檢測單位參與的聯(lián)合評估會議,根據(jù)結(jié)構(gòu)狀態(tài)調(diào)整維護(hù)策略。管理架構(gòu)明確各方職責(zé),建設(shè)單位保障運維資金,運維單位執(zhí)行維護(hù)計劃,設(shè)計單位提供技術(shù)指導(dǎo)。
6.1.2制度建設(shè)
制定《鋼結(jié)構(gòu)加固結(jié)構(gòu)運維管理手冊》,明確巡檢頻次、內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和記錄要求。日常巡檢每周進(jìn)行一次,重點檢查焊縫開裂、螺栓松動、防腐涂層脫落等異常情況。建立運維檔案,記錄每次檢測數(shù)據(jù)、維護(hù)措施和結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化。實行運維責(zé)任追溯制度,對因維護(hù)不到位導(dǎo)致的問題追究相關(guān)單位責(zé)任。制度執(zhí)行納入績效考核,確保維護(hù)計劃落實到位。
6.1.3人員培訓(xùn)
運維人員每年參加不少于40學(xué)時的專業(yè)培訓(xùn),內(nèi)容包括鋼結(jié)構(gòu)病害識別、檢測設(shè)備操作、應(yīng)急處理等。培訓(xùn)采用理論授課與現(xiàn)場實操相結(jié)合的方式,邀請行業(yè)專家講解加固結(jié)構(gòu)特性。新員工需通過考核后方可獨立上崗,老員工每三年復(fù)訓(xùn)一次,更新知識儲備。培訓(xùn)記錄存檔管理,確保運維隊伍具備專業(yè)能力。
6.2定期維護(hù)計劃
6.2.1日常巡檢內(nèi)容
日常巡檢采用目視檢查與簡單工具檢測相結(jié)合的方式。檢查鋼梁下翼緣加固部位是否出現(xiàn)新增變形,用靠尺測量平整度,偏差超過2mm/1000mm需記錄。柱腳外包鋼觀察角鋼焊縫是否開裂,用小錘輕擊聽音判斷空鼓。屋面支撐體系檢查角鋼加固件是否銹蝕,記錄銹蝕面積和深度。防腐涂層檢查是否有起皮、脫落,用涂層測厚儀檢測局部減薄情況。
6.2.2年度檢測項目
每年進(jìn)行一次全面檢測,包括焊縫質(zhì)量檢測、結(jié)構(gòu)變形測量和防腐性能評估。焊縫檢測采用超聲波探傷,重點抽查加固焊縫,比例不低于20%。結(jié)構(gòu)變形使用全站儀測量,對比初始數(shù)據(jù),分析變形趨勢。防腐性能檢測包括涂層附著力測試和電化學(xué)阻抗測量,評估防腐體系有效性。年度檢測報告提交建設(shè)單位,作為維護(hù)決策依據(jù)。
6.2.3五年大修安排
每5年進(jìn)行一次系統(tǒng)性大修,包括加固構(gòu)件更換、防腐體系更新和結(jié)構(gòu)性能評估。對使用超過設(shè)計年限的加固鋼板,進(jìn)行材質(zhì)復(fù)檢,屈服強度低于標(biāo)準(zhǔn)值90%的予以更換。防腐體系更新采用“徹底清除-重
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