苏州厂房结构加固施工方案

苏州厂房结构加固施工方案一、工程概况1.1项目背景本项目为苏州工业园区某重型机械生产厂房加固工程，建筑结构形式为单层钢筋混凝土排架结构，总建筑面积6200㎡，檐口高度10.2m，跨度27m，建于2006年。因生产设备升级，需将原设计楼面活荷载由15kN/㎡提升至25kN/㎡，同时需满足GB50011-2010（2016年版）《建筑抗震设计规范》中7度（0.15g）抗震设防要求。1.2结构现状检测结果经江苏省建筑工程质量检测中心鉴定，主要问题如下：基础部分：独立基础混凝土碳化深度28-35mm，局部钢筋锈蚀率达9.2%，西北侧3个基础存在不均匀沉降（最大沉降差56mm）主体结构：排架柱混凝土强度实测C25（设计C30），3-6轴柱身出现斜向裂缝（最大宽度0.32mm）；吊车梁跨中挠度值达L/520（规范限值L/600）屋面系统：檩条间距1.8m，部分Z型钢檩条存在局部屈曲；屋面彩钢板锈蚀面积占比15%，采光带密封失效围护结构：240mm厚粉煤灰加气混凝土砌块墙体多处开裂，与主体结构连接节点松动1.3加固目标结构安全等级提升至二级，满足GB50068-2018《建筑结构可靠性设计统一标准》要求楼面活荷载达到25kN/㎡，新增2台50t桥式吊车（轨顶标高8.5m）加固后结构设计使用年限延长至30年施工期间保持东半区（3100㎡）正常生产，实现"边生产边施工"二、施工部署2.1施工组织架构项目经理（持一级建造师证）├─技术负责人（高级工程师）│├─钢结构工程师（2人，5年以上加固经验）│└─混凝土工程师（1人，注册结构工程师）├─施工管理部│├─施工队长（2人）││├─钢结构班组（15人，含焊工6人、起重工2人）││├─混凝土班组（10人，含灌浆作业3人）││└─特种作业组（8人，含架子工4人、信号工2人）│└─质量检查员（2人，持见证取样员证）├─安全监督部│├─安全总监（持注册安全工程师证）│└─安全员（2人，持证上岗）└─物资设备部├─材料员（1人）└─设备管理员（1人）2.2施工分区与进度计划分区面积（㎡）主要工作内容工期（天）关键节点A区（1-3轴）1800基础加固、排架柱外包钢、吊车梁加固35基础处理完成（D15）、钢结构加固完成（D30）B区（4-7轴）2300屋面系统改造、新增吊车轨道40檩条更换完成（D25）、吊车梁验收（D38）C区（8-10轴）2100围护墙拆除重建、地面硬化25墙体拆除完成（D5）、新墙砌筑完成（D20）D区（附属结构）600设备基础、管线迁移、消防改造20管线迁移完成（D10）、设备基础验收（D18）总工期：85日历天（含7天第三方检测期）关键线路：基础加固→排架柱加固→吊车梁改造→屋面系统安装→荷载试验2.3资源配置计划主要材料：Q355B等边角钢（L100×8）28t、碳纤维布（300g/㎡）1200㎡、无收缩灌浆料（C80）55m³、改性环氧胶粘剂（JGN型）800kg施工机械：汽车吊（25t）1台、液压千斤顶（50t）4台、二氧化碳气体保护焊机6台、超声波探伤仪1台监测设备：全站仪（测角精度1″）、裂缝宽度观测仪（分辨率0.01mm）、混凝土强度回弹仪（HT-225）三、主要施工方法3.1基础加固工程3.1.1地基处理对沉降超标的3个独立基础采用高压喷射注浆法：钻孔定位：采用XY-100型地质钻机，按梅花形布置注浆孔（孔径φ110mm），孔距1.2m，孔深8.5m（进入卵石层1.5m）注浆参数：水灰比1:1.2（P.O42.5R水泥），注浆压力2.5-3.0MPa，提升速度15cm/min，旋转速度20r/min质量控制：每50m³注浆量制作1组试块（70.7×70.7×70.7mm），28天抗压强度≥20MPa3.1.2基础增大截面表面处理：人工凿除基础表面碳化层（深度≥50mm），露出新鲜混凝土面，高压水枪（80MPa）冲洗后涂刷界面剂（EC-2型）钢筋工程：新增受力钢筋采用HRB400EΦ20，与原基础钢筋采用直螺纹连接（套筒长度≥40d），设置双层双向钢筋网（Φ10@150）模板安装：采用18mm厚酚醛覆膜胶合板（1220×2440mm），支撑系统采用Φ48×3.5mm钢管（间距600×600mm）混凝土浇筑：采用C40无收缩细石混凝土（掺聚丙烯纤维0.9kg/m³），分层浇筑厚度≤500mm，振捣棒（φ50mm）振捣至表面泛浆3.2主体结构加固3.2.1排架柱外包钢加固基层处理：柱身裂缝采用压力注浆处理（环氧树脂浆液，压力0.3-0.5MPa），表面凿毛深度≥6mm，角部打磨成R=50mm圆弧型钢骨架安装：角钢L100×8（Q355B）制作四角包钢，缀板-80×6钢板（间距300mm）采用M20化学锚栓（抗拉承载力≥20kN）与基础连接，每侧4根型钢与原结构间预留20mm间隙，灌注无收缩灌浆料（流动度≥340mm）防腐处理：所有型钢表面进行喷砂除锈（Sa2.5级），涂刷防腐涂层（干膜厚度≥200μm）：红丹底漆（80μm）+环氧云铁中间漆（80μm）+氟碳面漆（40μm）3.2.2吊车梁加固采用"碳纤维布+增大截面"组合加固法：受拉区加固：梁底粘贴3层碳纤维布（300g/㎡，弹性模量≥2.3×10⁵MPa），纤维方向与梁轴线一致粘贴前混凝土表面平整度误差≤3mm/m，涂刷底胶（TB/T2003）后采用找平胶修补缺陷纤维布延伸至梁端支座外200mm，采用U型箍（宽度150mm）锚固，间距200mm受压区加固：梁顶增设180mm厚C40钢筋混凝土叠合层，配置纵向钢筋4Φ20（HRB400E），箍筋Φ10@150mm叠合层与原梁间植入Φ12@300mm连接钢筋（植入深度10d），采用植筋胶（A级胶）3.3屋面系统改造檩条更换：拆除原Z200×70×20×2.5檩条，更换为C250×75×20×3.0冷弯薄壁型钢（Q355B），间距调整为1.5m檩条与屋面梁连接采用M12高强螺栓（摩擦面抗滑移系数≥0.45）增设屋面水平支撑（十字交叉角钢L50×5），提高整体刚度屋面防水：拆除原彩钢板，新铺设0.6mm厚镀铝锌彩钢板（YX25-210-840型），搭接长度≥150mm屋脊处设置200mm宽防水透气层，采光带采用1.5mm厚聚碳酸酯板（UV涂层）所有搭接节点采用丁基密封胶带（宽度50mm）+自攻螺钉（间距150mm）双重密封3.4围护结构改造墙体拆除：采用液压钳分段拆除开裂墙体，设置临时支撑（间距2.4m），每日拆除高度≤2.5m新墙砌筑：采用200mm厚AAC轻质隔墙板（强度A3.5，干密度≤625kg/m³），专用胶粘剂砌筑（厚度5-8mm）墙板与柱体连接采用L型铁件（-50×5×200mm），每块板设置2个连接点墙面开设洞口处增设钢筋混凝土过梁（200×150mm，内配4Φ12）四、质量控制措施4.1材料质量控制进场检验：钢材、碳纤维布、灌浆料等主要材料需提供出厂合格证+第三方检测报告，按规定进行见证取样（型钢每60t为一批，碳纤维布每1000㎡为一批）材料存储：胶粘剂、灌浆料等化工材料存放于25℃以下阴凉库房，碳纤维布避免阳光直射，钢材做好防雨防潮措施（垫高300mm，覆盖防雨布）4.2工序质量控制工序名称质量控制点检验方法允许偏差植筋工程钻孔直径、深度、锚固力钻芯法（每500根取1组）孔深+10mm/-5mm粘贴碳纤维布粘结面积、搭接长度锤击法+现场拉伸试验粘结面积≥95%钢结构焊接焊缝高度、咬边深度超声波探伤（一级焊缝100%检测）咬边≤0.5mm混凝土浇筑坍落度、养护温度坍落度仪+测温仪（每台班2次）坍落度±20mm4.3监测控制沉降监测：在加固区域周边设置12个沉降观测点，采用二等水准测量（精度±0.5mm），施工期间每3天观测1次，稳定后每周1次结构应力监测：在3根代表性排架柱安装振弦式应变计，实时监测加固前后应力变化（预警值≤150MPa）裂缝监测：对原有裂缝粘贴玻璃纤维测缝片，每日观测裂缝宽度变化（控制值≤0.2mm）五、安全管理体系5.1危险源辨识与控制风险等级危险源控制措施重大风险高空坠落（作业高度8.5m）设置1.2m高防护栏杆+18cm挡脚板，张挂安全网（阻燃型，网目密度≥2000目/100cm²）较大风险物体打击划分警戒区（半径5m），设置硬质围挡，作业层满铺脚手板（木脚手板厚50mm）较大风险火灾爆炸（焊接作业）配备4具ABC干粉灭火器（5kg/具），设置接火斗（防火棉厚度≥50mm）一般风险触电采用TN-S接零保护系统，配电箱安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s）5.2专项安全措施交叉作业管理：上下层同时作业时设置隔离层（50mm厚木板+阻燃帆布），严禁在同一垂直面内施工吊装作业：吊车作业半径内禁止站人，设置专职信号工，吊装构件重量超过10t时编制专项方案并组织专家论证有限空间作业：基础注浆作业时保持通风（风量≥3次/h），配备四合一气体检测仪（氧含量19.5%-23.5%为合格）5.3应急管理应急预案：编制高处坠落、物体打击、火灾等专项应急预案，每半月组织1次应急演练应急物资：配置急救箱（含止血带、担架等）、应急照明（连续照明≥3h）、应急通道宽度≥1.2m六、施工监测与验收6.1施工监测全过程监测：委托江苏省建筑科学研究院进行第三方监测，主要监测内容包括：基础沉降（精度±0.1mm）结构位移（平面位移≤H/10000，H为柱高）吊车梁动荷载试验（分级加载至1.2倍设计荷载）6.2验收标准分项验收：基础加固、钢结构加固等分项工程按GB50300-2013《建筑工程施工质量验收统一标准》进行验收，检验批合格率需达到100%竣工验收：组织设计、监理、检测单位进行竣工验收，提供完整技术资料（含隐蔽工程记录、检测报告等），通过荷载试验（25kN/㎡均布荷载，持荷1h）七、施工进度保证措施进度计划管理：采用Project软件编制四级进度计划（总计划→月计划→周计划→日计划），每周召开进度协调会资源保障：钢材、板材等主要材料提前15天进场，高峰期投入2个钢结构班组（各12人）平行作业技术保障：对关键工序（如外包钢加固、碳纤维布粘贴）采用BIM技术预拼装，减少现场返工奖惩机制：设立进度奖惩基金（总额50万元），提前完成节点奖励2000元/天，延误处罚3000元/天八、环境保护措施噪声控制：昼间施工噪声≤70dB（A），夜