钢结构厂房耐震加固施工方案

钢结构厂房耐震加固施工方案工程概况与加固需求分析某钢结构厂房建于上世纪末，采用门式刚架结构体系，跨度24米，檐口高度8米，主要承重构件为H型钢柱、钢梁，屋面及墙面为压型钢板围护。经抗震鉴定，结构存在以下缺陷：钢柱长细比超限（实测达180，规范限值150），节点连接螺栓数量不足（原设计8.8级螺栓，部分节点仅4颗），部分钢梁侧向支撑缺失，整体抗震延性不足。结合场地地震动参数（设防烈度7度，设计基本加速度0.15g），需通过加固提升结构抗震能力，满足现行规范要求。加固设计依据与技术标准本次加固设计及施工严格遵循以下规范与技术标准：《建筑抗震设计规范》（GB____-2010，2016年版）《钢结构加固技术规范》（GB____-2019）《钢结构工程施工质量验收标准》（GB____-2020）《建筑结构加固工程施工质量验收规范》（GB____-2010）原结构设计图纸及抗震鉴定报告加固施工总体流程前期准备阶段1.现场勘查与复核：采用全站仪复测钢构件空间位置偏差，应力检测仪（结合磁粉探伤）检测构件应力集中区域，超声波探伤核查焊缝内部缺陷，形成《构件缺陷勘查报告》。重点核查节点螺栓数量、焊缝质量及构件腐蚀情况（锈蚀深度＞1mm的构件需除锈后补漆）。2.方案优化与深化：结合勘查结果，调整加固设计细节（如钢柱加固缀板间距由200mm优化为150mm，钢梁支撑布置角度由45°调整为60°），编制施工详图及工艺卡。3.材料与设备准备：主材：Q355B级钢板（厚度根据加固计算确定，钢柱外包板厚10mm，钢梁粘钢板厚6mm）、粘钢胶（抗拉强度≥30MPa，满足A类胶要求）、10.9级摩擦型高强螺栓（M20）。设备：二氧化碳气体保护焊机（NB-500型）、液压螺栓扳手（扭矩范围200-800N·m）、高空作业车（作业高度12m）、超声波探伤仪（UT-600型）。施工实施阶段1.钢柱加固（增大截面法）表面处理：角磨机清除钢柱表面锈蚀、油污，焊缝区域打磨至平整（粗糙度Ra=25-50μm）。缀板安装：按150mm间距焊接Q355B缀板（厚8mm），缀板与原钢柱采用全熔透角焊缝连接，焊脚高度≥8mm，焊接后立即用火焰枪进行200℃×2小时消氢处理。外包钢板安装：预制外包钢板（与原柱间隙≤2mm），通过10.9级高强螺栓（间距≤200mm）固定，螺栓终拧扭矩≥400N·m；局部间隙采用环氧砂浆填充，确保钢板与原柱密贴。2.钢梁加固（增设侧向支撑+粘钢法）侧向支撑安装：在钢梁下翼缘设置人字形支撑（Q355B型钢，截面L100×10），支撑与钢梁、钢柱采用10.9级摩擦型高强螺栓连接，接触面经喷砂处理（摩擦面抗滑移系数≥0.45）。受弯构件粘钢：钢梁受拉区粘贴Q355B钢板（厚6mm），钢板端部设置U型箍（间距≤500mm，厚8mm）防止剥离。粘钢前，钢梁表面打磨至粗糙度Ra=25-50μm，粘钢胶涂抹厚度2-3mm，加压固化时间≥72小时（环境温度20-25℃）。3.节点加固（螺栓增补+焊缝加强）螺栓增补：原节点板钻孔（孔径21mm），安装10.9级高强螺栓，拧紧扭矩≥400N·m，终拧后标记并复拧（扭矩偏差≤±10%）。焊缝加强：原节点焊缝无损检测（UT）后，缺陷部位碳弧气刨清除（刨槽深度≥10mm），补焊至设计要求（焊脚高度≥10mm），焊后200℃×2小时消应力热处理。验收与交付阶段工序验收：每道工序完成后，监理、设计单位联合验收。重点检查：钢板焊接UT报告（Ⅰ级焊缝合格率100%）、粘钢胶拉拔试验（粘结强度≥3.0MPa）、高强螺栓扭矩检测记录。整体验收：加固完成后，进行结构动力特性测试（自振周期、阻尼比），对比加固前后抗震性能提升幅度（要求承载力提高≥30%），形成《加固工程验收报告》。关键施工技术要点1.焊接质量控制环境要求：温度＜0℃时，构件预热至15℃以上；相对湿度＞85%时，停止焊接并采取除湿措施。焊缝检测：一级焊缝100%UT检测，二级焊缝≥20%UT检测，缺陷等级符合GB____要求（气孔、夹渣≤Φ3mm，长度≤焊缝长度10%）。2.粘钢加固工艺胶黏剂使用：粘钢胶按甲:乙=2:1比例搅拌（搅拌时间≥5分钟），每次配胶量≤10kg（避免固化浪费）。固化养护：粘钢后保温棉覆盖，环境温度20-25℃，固化期间禁止扰动构件（72小时内不得加载）。3.高空作业安全支撑体系：高空作业车支腿完全展开，地面承载力≥200kPa；作业平台护栏高1.2m、踢脚板高150mm，严禁超载（限载200kg）。动火管理：焊接区域下方铺防火毯，配备灭火器（每10m²1具），设专人监护（持焊工证+动火证）。质量控制与验收标准质量控制点材料进场：钢板力学性能检测（抗拉强度≥450MPa）、粘钢胶毒性检测（符合GB____要求）、高强螺栓硬度检测（HV30≥342）。施工过程：钢柱加固后长细比≤150，钢梁侧向支撑垂直度偏差≤L/300（L为支撑长度），节点螺栓外露丝扣≥2扣。验收标准结构性能：加固后结构抗震承载力比原结构提高≥30%，层间位移角≤1/250（弹性阶段）。观感质量：焊缝表面无裂纹、气孔，粘钢表面平整（平整度偏差≤2mm/m），螺栓拧紧标记清晰。安全与环保措施安全防护个人防护：作业人员佩戴安全帽、安全带（高挂低用）、防尘口罩（打磨作业），焊工配备防护面罩、绝缘手套。用电安全：临时用电采用TN-S系统，配电箱设漏电保护器（额定漏电动作电流≤30mA），电缆架空高度≥2.5m。环保要求扬尘控制：打磨作业湿式除尘，钢板切割设集尘装置；废弃物（废焊条、砂轮片）分类回收，交由有资质单位处理。噪声控制：夜间（22:00-6:00）禁止焊接、切割作业，昼间噪声≤70dB（A）。应急预案1.火灾事故现场配备消防砂箱（容量1m³）、应急水源（管径50mm）。火灾发生时，立即切断电源，使用灭火器、消防砂扑救，同时拨打119，组织人员沿安全通道疏散。2.构件坍塌施工前对危险构件设置临时支撑（型钢或钢管脚手架）。坍塌发生时，启动应急救援小组，使用液压顶杆、切割机救援，同时联系医疗急救（120），保护现场并查明坍塌原因。3.触电事故配备绝缘杆、绝缘手套等急救工具。触电者脱离电源后，立即