旧钢结构加固改造施工技术指南

旧钢结构加固改造施工技术指南一、前期检测与评估旧钢结构加固改造的科学性建立在对原结构性能的精准认知之上，需从材料、损伤、受力三方面开展系统检测：（一）材料性能检测针对钢材的强度、韧性等指标，采用取样化验、硬度测试等方法，排查因长期服役、腐蚀、高温或荷载反复作用导致的材质退化。对于腐蚀构件，需重点检测剩余厚度，评估承载能力折减程度。（二）结构损伤调查全面排查构件变形、裂纹、锈蚀范围，重点检查节点焊缝、螺栓连接部位的损伤。通过绘制损伤分布图，标注损伤位置、程度及发展趋势，为后续加固方案提供依据。（三）荷载与受力分析结合原设计资料（缺失时现场反推），分析当前及改造后（如功能升级、荷载增加）的荷载工况。通过有限元模拟或现场荷载试验，评估结构实际承载能力与安全储备，明确加固目标。二、加固改造设计要点设计需兼顾“修复缺陷”与“性能提升”，核心原则为协同工作、安全可靠、经济合理：（一）传力路径延续性加固方案应避免大幅改变原结构传力路径。若需调整（如增设支撑、优化节点），需通过计算验证新传力体系的合理性，防止局部应力集中引发次生损伤。（二）新旧构件协同工作无论采用增大截面、粘钢或其他加固方式，需保证新旧材料（或构件）变形协调。例如，粘钢加固时，胶粘剂的弹性模量、强度需与钢材匹配，粘结层厚度需严格控制（2~3mm），避免滑移。（三）荷载组合与安全系数设计荷载需包含原荷载、新增荷载（如设备、装修）及施工荷载。安全系数取值需考虑原结构损伤折减，一般在原设计安全系数基础上提高1.1~1.2倍。三、常用加固技术及施工要点（一）增大截面法（外包型钢/钢板）通过在原构件外侧焊接或螺栓连接型钢（如角钢、槽钢）或钢板，增大截面惯性矩以提升承载力。施工流程：1.原构件表面处理：清除锈蚀、油污，打磨至露出金属光泽；腐蚀严重部位需补焊修复。2.型钢/钢板下料：根据设计尺寸精确切割，确保与原构件贴合度（间隙≤2mm，否则用钢楔或胶粘剂填充）。3.连接施工：焊接采用分段跳焊法减少变形；螺栓连接需保证预紧力均匀；湿包钢（填充环氧砂浆）需在型钢安装后及时灌注，保证密实度。（二）粘钢加固法利用结构胶将钢板粘贴于构件受拉/受压区，通过粘结力传递应力。关键要点：胶粘剂选择：采用A级改性环氧胶，固化前检测胶体抗拉、抗剪强度。钢板粘贴：钢板表面打磨糙化，原构件粘贴面用丙酮清洗；涂胶厚度均匀（2~3mm），粘贴后用夹具或锚栓固定，养护期间避免扰动。（三）预应力加固法通过张拉型钢或钢绞线，对构件施加预压力，抵消部分荷载应力，适用于大跨度梁、桁架加固。施工注意：1.张拉装置精准校准，张拉过程中实时监测构件变形，避免超张拉。2.锚固端处理：采用可靠锚具（如夹片式、镦头式），张拉后浇筑混凝土包裹，防止锚具松弛。（四）螺栓连接加固通过增设高强度螺栓增强节点或构件连接刚度，适用于焊缝开裂、螺栓松动的节点加固。操作要点：螺栓孔钻孔：与原构件孔位对齐（偏差≤1mm），钻孔后清除铁屑并涂防锈漆。预紧力控制：高强度螺栓采用扭矩扳手分两次拧紧（初拧、终拧），终拧扭矩符合设计要求。四、施工关键工序控制（一）施工准备临时支撑：加固前对受荷构件设置临时支撑，支撑点避开加固区域，承载力≥构件当前荷载的1.2倍。构件卸载：荷载较大的构件采用千斤顶分级卸载，卸载量通过变形监测控制（累计变形≤原变形的1/3）。（二）加固施工焊接施工：旧构件焊接前预热（温度≥150℃），防止冷脆开裂；焊接后及时消氢处理（缓冷或后热），消除残余应力。变形监测：全过程监测构件垂直度、挠度，变形超预警值（设计变形的1.5倍）时暂停施工，分析原因。（三）防腐与防火处理防腐：加固后构件采用防腐涂装（底漆+面漆），涂层厚度≥150μm；腐蚀环境（如海边、化工区）采用氟碳漆或环氧富锌漆。防火：根据耐火等级选择薄型/厚型防火涂料，施工前检测涂料粘结强度、耐火极限，涂层厚度均匀（误差≤5%）。五、质量控制与验收（一）材料验收钢材：检查质量证明文件，抽样检测屈服强度、抗拉强度；腐蚀构件实际厚度≥设计厚度的90%。胶粘剂：检测胶体拉伸剪切强度、耐老化性能，固化后无开裂、脱胶现象。（二）施工过程检测焊接质量：采用超声波探伤（UT）或磁粉探伤（MT）检测焊缝缺陷，一级焊缝探伤比例≥100%，二级焊缝≥20%。粘钢粘结力：现场抽取3%的粘贴钢板进行拉拔试验，粘结强度≥设计值的95%为合格。（三）竣工验收结构性能检验：加固后结构静载试验，实测挠度≤设计挠度的1.2倍，卸载后残余变形≤20%实测挠度。资料归档：整理设计图纸、检测报告、施工记录等，形成加固档案，作为后续维护依据。六、安全与环保措施（一）施工安全高空作业：搭设满堂脚手架或操作平台，作业人员系安全带，工具设防坠绳。焊接安全：配备弧光防护罩、通风设备；焊接区域严禁堆放易燃物，氧气瓶与乙炔瓶间距≥5m。（二）环境保护粉尘控制：打磨、切割作业采用湿式作业或吸尘设备，减少扬尘。废弃物处理：废旧钢材、焊条头分类回收；