基础钢斜撑加固施工方案

基础钢斜撑加固施工方案一、工程概况1.1项目背景本项目为既有建筑基础结构加固工程，位于城市建成区，建筑主体为地上6层钢筋混凝土框架结构，地下1层，建成于2005年。因使用功能调整，拟在地下一层新增重型设备，导致原基础侧向承载力不足。根据结构检测报告及设计要求，需采用钢斜撑加固体系对基础进行补强，提升结构抗侧刚度及稳定性，满足现行《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标。1.2加固范围与技术参数加固区域：地下一层核心筒与外围框架柱之间，共设置8组钢斜撑，呈X型对称布置。斜撑材质：Q235B级无缝钢管，直径Φ609mm，壁厚16mm；节点连接板采用Q345B级钢板，厚度20mm。设计轴力：单根斜撑设计承载力不低于1200kN，预加应力值为设计值的60%（720kN）。连接方式：斜撑与基础承台采用预埋螺栓连接，与框架柱采用钢围檩焊接连接，节点焊缝等级为二级。二、施工准备2.1技术准备图纸会审：组织技术团队核对设计图纸，重点确认斜撑定位坐标、节点构造及预应力施加要求，形成图纸会审记录。施工交底：编制专项技术交底文件，明确钢构件加工精度、安装偏差控制及焊接工艺参数（如焊条型号E4303，焊接电流180-220A）。测量放线：使用全站仪定位斜撑安装轴线，在基础承台及框架柱表面标记支撑牛腿位置，允许偏差≤±20mm。2.2材料与设备准备2.2.1主要材料材料名称规格参数质量要求无缝钢管Φ609×16mm，Q235B屈服强度≥235MPa，表面无裂纹、凹陷钢围檩双拼40b工字钢腹板垂直度偏差≤1mm/m高强螺栓M24×100mm，8.8级预拉力≥155kN，螺纹完整无损伤钢楔块锰钢材质，厚度2-10cm硬度≥HB200，表面平整无毛刺2.2.2施工设备加工设备：数控切割机（切割精度±1mm）、二氧化碳气体保护焊机、螺栓扭矩扳手（量程0-3000N·m）。吊装设备：25t汽车吊（作业半径8m时额定起重量10t）、手动葫芦（5t级，用于微调定位）。监测设备：轴力计（精度±1%FS）、全站仪（测角精度1″）、裂缝观测仪。2.3现场准备场地清理：拆除地下一层影响施工的管线及临时设施，平整作业面，设置材料堆放区（硬化处理并垫木方防潮）。临时支撑：在斜撑安装区域周边搭设满堂脚手架（立杆间距1.2m×1.2m），作为钢构件临时堆放及操作平台。安全防护：沿基坑边缘设置1.2m高防护栏杆，挂密目安全网，夜间悬挂警示灯。三、主要施工工艺3.1钢构件加工与预拼装切割下料：采用等离子切割钢管，切口垂直度偏差≤1°，端口需打磨平整并涂刷防锈底漆（干膜厚度≥80μm）。构件焊接：在钢平台上焊接斜撑端头法兰盘，采用对称施焊法减少变形，法兰面平面度偏差≤0.5mm。预拼装：在地面按设计长度拼装斜撑（含固定端与活动端），总长度偏差控制在-15mm~+20mm，并用全站仪检查直线度（允许偏差≤1/1000L）。3.2基础节点处理承台钻孔：使用水钻在基础承台标记位置钻孔（直径Φ28mm），植入M24化学锚栓，植入深度≥20d（d为螺栓直径），养护72小时后进行抗拔试验（承载力≥200kN）。钢牛腿安装：将三角型钢牛腿（20mm厚Q345B钢板）焊接于框架柱表面，牛腿与柱主筋焊接长度≥250mm，焊脚尺寸≥10mm，焊后进行100%超声波探伤。3.3钢斜撑安装3.3.1吊装就位吊点设置：采用两点吊装法，吊点位于距钢管端部0.2L（L为斜撑长度）处，使用专用吊具（带防旋转装置）。吊装流程：汽车吊将预拼装完成的斜撑吊至安装位置，人工牵引缆风绳调整角度；将斜撑一端搁置在基础承台牛腿上，另一端临时固定于框架柱牛腿，使用水平仪调平，轴线偏差≤±15mm。3.3.2预应力施加设备调试：在斜撑活动端安装2台200t液压千斤顶（并联同步油路），校验压力表精度（误差≤±2%）。分级加载：第一级：施加30%设计预应力（216kN），持荷5分钟，检查节点有无异响；第二级：加载至60%设计预应力（720kN），测量斜撑轴向压缩量（理论值约3mm）；锁定：插入钢楔块（组合厚度8-10cm），采用双面对称焊接固定，焊缝长度≥100mm。3.4节点加固与防腐缝隙填充：钢围檩与框架柱间隙采用无收缩细石混凝土（强度等级C40）灌注，灌注前清除表面浮灰并洒水湿润。防腐处理：所有钢构件表面喷砂除锈（Sa2.5级），涂刷环氧富锌底漆2道（干膜厚度120μm）+氯化橡胶面漆2道（干膜厚度80μm）。四、质量控制要点4.1加工质量控制构件尺寸：钢管弯曲矢高≤L/1000（L为构件长度），法兰盘螺栓孔位置偏差≤±1mm。焊接质量：角焊缝焊脚尺寸允许偏差0~+1mm，一级焊缝需进行100%UT探伤，二级焊缝20%抽样探伤。4.2安装精度控制项目允许偏差检查方法斜撑轴线水平偏差≤±20mm全站仪定位支撑两端标高差≤15mm水准仪测量预加应力值±50kN轴力计实时监测钢楔块与活络头间隙≤2mm塞尺检查4.3验收标准分项验收：每道斜撑安装完成后，由监理工程师检查节点连接、预应力值及防腐涂层厚度，签署验收记录。竣工验收：全部斜撑施工完成后，委托第三方检测机构进行荷载试验，分级加载至1.2倍设计轴力，持荷1小时无塑性变形。五、施工安全与环保措施5.1安全管理高空作业：安装人员佩戴双钩安全带，作业平台满铺脚手板并设18cm高挡脚板，严禁在悬空状态下拆卸吊具。焊接防护：作业区配备2个8kg干粉灭火器，设置接火斗（铺防火毯），焊接人员佩戴焊工面罩及绝缘手套。应急预案：编制物体打击、高处坠落专项预案，每月组织应急演练，配备急救箱（含止血带、担架等）。5.2环保措施噪声控制：切割、焊接作业避开夜间（22:00-6:00），必要时设置声屏障（降噪量≥20dB）。废弃物处理：焊条头、钢屑分类回收，交由有资质单位处置；焊接烟尘采用移动式烟尘净化器处理（净化效率≥90%）。水土保持：基础钻孔产生的泥浆经沉淀池（三级沉淀）处理后排放，严禁直接排入市政管网。六、施工进度计划施工阶段工期（天）关键节点施工准备7材料进场验收、测量放线完成钢构件加工10所有斜撑预拼装合格基础节点处理5化学锚栓抗拔试验合格钢斜撑安装128组斜撑吊装及预应力施加完成节点加固与验收6第三方荷载试验通过总工期：40天，其中钢斜撑安装为关键线路，需确保每日完成不少于1组安装。七、监测与维护7.1施工监测轴力监测：在每组斜撑中点安装轴力计，每天读数2次，当轴力损失超过10%设计值时，及时复加预应力。变形监测：在框架柱及基础承台设置沉降观测点，监测频率为安装期间1次/天，竣工后1次/周，累计沉降预警值≤30mm。7.2后期维护定期检查：每年对斜撑节点螺栓扭矩（要求≥350N·m）及防腐涂层进行检查，发现锈蚀面积＞5%时