水泥罩棚加固施工方案

水泥罩棚加固施工方案一、工程概况1.1项目背景本项目为既有水泥罩棚结构加固工程，位于XX厂区（或场馆），罩棚始建于2005年，主体结构为钢筋混凝土排架柱+预应力混凝土屋架+混凝土屋面板体系，总建筑面积约1800㎡，跨度24m，檐口高度8.5m，主要功能为物料堆放及车辆通行防护。因使用年限较长及长期受环境因素影响，结构出现混凝土碳化、钢筋锈蚀、屋架节点开裂等病害，经第三方检测机构评估，结构安全性等级为C级，需进行系统性加固处理以满足后续使用要求。1.2主要病害描述混凝土结构损伤：排架柱表面存在多处蜂窝、麻面，局部碳化深度达30mm；屋面板板底出现横向裂缝，最大宽度0.3mm。钢筋锈蚀：部分梁柱节点处钢筋保护层剥落，钢筋锈蚀面积占比约15%，锈蚀深度0.2-0.5mm。屋架体系问题：预应力屋架下弦杆出现纵向裂缝，节点螺栓松动，部分支撑檩条变形超出规范限值。基础沉降：北侧3根排架柱基础存在不均匀沉降，沉降差最大值45mm，导致柱身倾斜率1.2‰。1.3加固目标安全性：加固后结构安全等级提升至二级，抗震设防烈度维持7度（0.15g），承载力满足现行《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013要求。耐久性：通过防腐、防水处理，确保加固后结构使用寿命不低于20年。功能性：加固期间需保障罩棚下方50%区域临时通行功能，施工完成后恢复原使用荷载标准（活荷载0.7kN/㎡）。二、加固设计方案2.1设计依据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-2009《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123-2012原结构施工图及第三方检测报告（编号：JJC-2025-008）2.2主要加固措施2.2.1基础加固地基处理：对沉降超标的3根排架柱基础采用高压喷射注浆法（旋喷桩）处理，桩径600mm，桩长9m，单桩承载力特征值≥300kN，桩体水泥土强度等级≥C15。基础扩大：原独立基础尺寸1.8m×1.8m，采用外包钢筋混凝土扩大基础，新增尺寸2.5m×2.5m，混凝土强度等级C30，配置Φ12@150双向钢筋网，与原基础植筋连接（植筋深度15d，d=12mm）。2.2.2排架柱加固柱身加固：采用“增大截面法+外包钢”复合加固方案。原柱截面500mm×500mm，新增截面600mm×600mm，新增混凝土强度等级C35，纵向钢筋采用HRB400EΦ20（每侧3根），箍筋Φ8@100；四角外包L100×8等边角钢，缀板间距200mm，节点处采用M16化学锚栓固定。裂缝处理：对宽度＜0.2mm的裂缝采用环氧树脂浆液低压灌注；≥0.2mm的裂缝采用“凿槽嵌补+碳纤维布封闭”处理，碳纤维布选用300g/㎡单向布，粘贴2层。2.2.3屋架及屋面板加固屋架体系：预应力屋架下弦杆裂缝处采用预应力碳板加固，碳板规格100mm×3mm，施加初始预应力150MPa；节点螺栓全部更换为8.8级高强度螺栓，扭矩值控制在45-50N·m；增设纵向水平支撑，采用20号槽钢与屋架上弦连接，形成稳定三角形体系。屋面板修复：板底裂缝采用灌缝胶灌注后，满贴1层碳纤维布（300g/㎡）；板面铲除原防水层，重新铺设3mm厚SBS改性沥青防水卷材+40mm厚C20细石混凝土保护层（内配Φ6@200双向钢筋网）。2.2.4防腐与耐久性处理钢筋防锈：锈蚀钢筋采用喷砂除锈至Sa2.5级，涂刷环氧富锌底漆（干膜厚度80μm）+聚胺酯面漆（干膜厚度60μm）。混凝土防护：柱、梁、屋架表面喷涂硅烷浸渍剂，渗透深度≥3mm，抗氯离子渗透系数降低至1×10⁻¹¹m/s以下。三、施工流程及技术要点3.1施工总体流程施工准备→基础加固→排架柱加固→屋架及屋面板加固→防腐处理→防水施工→验收与交付工期计划：总工期60天，其中基础加固15天，主体结构加固30天，防水及收尾15天。施工分区：将罩棚划分为A、B两个施工段（A段：南侧9榀排架，B段：北侧7榀排架），采用“分段施工、逐段验收”模式，A段施工时B段保留临时通行通道（宽度4m）。3.2关键施工步骤及技术要点3.2.1施工准备临时支撑搭设：在屋架下弦节点处设置满堂脚手架支撑体系，立杆间距1.2m×1.2m，横杆步距1.5m，立杆底部铺设50mm厚木板，顶部设置可调顶托（与屋架间隙≤50mm），搭设完成后进行1.2倍设计荷载预压试验。材料验收：碳纤维布、结构胶、高强螺栓等主要材料需提供出厂合格证及第三方检测报告，其中碳纤维布拉伸强度≥3000MPa，弹性模量≥2.1×10⁵MPa；结构胶粘结强度≥3.5MPa（混凝土内聚破坏）。3.2.2基础加固施工高压旋喷桩施工：采用三重管法，水压力30MPa，空气压力0.7MPa，水泥浆压力2.5MPa，提升速度15-20cm/min，旋转速度20-25r/min；桩体施工完成后28天进行单桩承载力静载试验，试验数量为总桩数的1%（且不少于3根）。扩大基础施工：原基础表面凿毛至露出新鲜混凝土面，植入Φ12钢筋（植入深度180mm），采用压力注浆法灌注结构胶；模板采用18mm厚多层板+50×100mm木方背楞，混凝土浇筑时采用振捣棒分层振捣（分层厚度≤500mm），养护期不少于14天（覆盖薄膜+洒水养护）。3.2.3排架柱加固施工增大截面施工：柱身混凝土凿除：采用人工风镐凿除碳化层，露出钢筋后用钢丝刷清理浮渣，洒水湿润后涂刷界面剂（涂刷厚度1-2mm）；钢筋绑扎：新增纵向钢筋与原柱钢筋采用单面搭接焊（搭接长度10d），箍筋加密区范围为柱端1.5倍柱截面高度；模板安装：采用定型钢模板，接缝处粘贴海绵条防止漏浆，对拉螺栓间距500mm×500mm；混凝土浇筑：采用C35细石混凝土（坍落度180±20mm），从柱顶下料，振捣棒插入深度至下层混凝土50mm，确保密实。外包钢施工：角钢与柱身间隙采用无收缩灌浆料填充，灌浆压力0.3MPa，从下往上连续灌注，直至排气孔溢出密实浆料；缀板与角钢焊接采用三面围焊，焊缝高度8mm，焊后进行100%磁粉探伤检测。3.2.4屋架加固施工预应力碳板安装：定位放线：根据设计图纸在屋架下弦弹出碳板粘贴位置线，误差控制在±5mm；基层处理：打磨混凝土表面至平整度≤2mm/m，涂刷底胶（厚度0.2mm），固化后粘贴碳板；预应力张拉：采用分级张拉法（0→30%→60%→100%设计值），持荷时间每级3min，张拉完成后用锚具锁定，锚具与混凝土之间设置5mm厚钢板垫片。屋面板碳纤维布粘贴：板底表面处理：采用角磨机打磨去除浮浆，用丙酮擦拭干净，涂刷结构胶（厚度1.5mm）；碳纤维布粘贴：从一端向另一端缓慢铺贴，用橡胶刮板沿纤维方向反复刮压，排出气泡，搭接长度≥100mm，固化时间≥7天（环境温度≥5℃）。3.2.5防水及防腐施工屋面防水施工：基层处理：屋面板表面修补平整，涂刷基层处理剂，干燥后铺贴SBS卷材（长边搭接100mm，短边搭接150mm），采用热熔法施工，卷材边缘热熔封边宽度≥10mm；保护层施工：细石混凝土浇筑时设置分格缝（间距≤6m×6m），缝宽20mm，内嵌聚氨酯密封胶。防腐涂层施工：除锈验收：喷砂除锈后采用表面粗糙度仪检测，锚纹深度控制在50-80μm；涂料施工：采用高压无气喷涂机，底漆、面漆分2遍施工，每遍间隔≥4h，干膜厚度采用测厚仪检测（每10㎡测1点，合格率≥90%）。四、质量控制与验收标准4.1质量控制要点项目控制指标检验方法允许偏差碳纤维布粘贴粘结强度≥3.5MPa（混凝土内聚破坏）现场拉拔试验（每100㎡1组）-预应力张拉实际应力值±5%设计值应力传感器实时监测±15MPa螺栓扭矩45-50N·m扭矩扳手检测（抽检10%，且≥3个）±5%设计值混凝土强度C35（28天抗压强度）标准养护试块（每50m³1组）≥1.15fcu,k防水卷材搭接长边100mm，短边150mm卷尺测量（每10m测1点）-10mm4.2验收程序分项工程验收：基础、柱、屋架、屋面等分项工程完工后，由施工单位自检合格后报监理验收，验收资料包括隐蔽工程记录、材料检测报告、施工日志等。结构性能检测：加固完成后委托第三方机构进行：结构承载力静载试验（分级加载至1.2倍设计活荷载，持荷1h，最大挠度≤L/250）；混凝土碳化深度检测（≤20mm）；钢筋保护层厚度检测（允许偏差+10mm，-5mm）。竣工验收：总体验收需满足《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2015要求，资料归档包括设计变更、加固计算书、检测报告等全套文件。五、安全文明施工与应急预案5.1安全防护措施高空作业防护：屋架施工设置双道防护栏杆（高度1.2m）+1.8m宽安全平网，作业人员佩戴双钩安全带，脚手架搭设完成后经第三方检测验收合格方可使用。临时用电：采用TN-S接零保护系统，配电箱设置漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），电缆架空敷设高度≥2.5m。防火措施：施工现场配备4具5kg干粉灭火器，油漆、稀料等易燃材料单独存放于防爆库房，与作业区距离≥30m。5.2应急预案结构失稳应急：配备20套应急钢支撑，若监测到屋架挠度超过L/200（120mm），立即停止施工，启动备用支撑加固，疏散下方人员。火灾事故应急：现场设置应急通道（宽度≥3m），火灾发生时立即切断电源，使用灭火器初期扑救，同时拨打119，组织人员沿疏散路线撤离至安全区。暴雨天气应对：提前储备2台抽水泵（扬程15m，流量50m³/h），雨后检查脚手架基础沉降，若沉降量超过10mm，立即卸载并重新验收。六、施工进度计划序号施工阶段起止时间（天）关键节点工作资源配置（人/机械）1施工准备1-5脚手架搭设、材料进场木工10人、架子工8人、装载机1台2基础加固6-20旋喷桩施工、扩大基础浇筑桩基工6人、混凝土工8人、旋喷机1台3排架柱加固21-40柱身增大截面、外包钢施工钢筋工12人、焊工6人、吊装设备1台4屋架及屋面板加固41-55碳板张拉、碳纤维布粘贴结构加固工15人、防水工8人5验收与