旧钢结构处理加固改造施工技术.doc

旧钢结构解决、加固、改造施工技术摘要： 通过巴巴多斯奇普塞德市场改扩建项目介绍了旧钢结构解决、加固、改造的施工技术。 关键词： 旧钢结构 卸荷 施工技术 1 概述 在我国的 社会 主义建设中经常碰到为节省投资和时间，在考察论证后而重新运用结构还比较完好、通过解决加固可以投入使用的原有旧钢结构的施工工程。但由于这些旧钢结构使用的年份都也许比较长、锈蚀损坏的限度也比较严重、原有钢材的化学成分及力学性能也不清楚、并且都是带着荷载进行施工的，所以其施工难度较大、技术规定较高、危险性也比较大，因此必须要掌握一整套施工技术和必须拟定实用可行的施工方案及施工措施。本人有幸在 2023年6月至2023年12月主持了 中国 援助巴巴多斯的奇普塞德市场（Cheapside Market）改扩项目的施工实行，通过这个项目中的旧钢结构解决、加固、改造的施工实践， 研究 总结 掌握了这方面的施工技术和 方法 ，通过本文介绍给大家，供有关人员 参考 借鉴。 2 改扩建项目的旧钢结构原状、设计规定和施工实行情况 2.1项目简介 奇普塞德市场改扩项目是中国援助巴巴多斯国的一个低息贷款项目，它是运用英国人在 1933年建造的通过了近70年使用的一个旧钢结构菜市场上进行改扩建的大型市场建筑工程。施工图纸是湖南省建筑设计院设计的，图纸除对原有旧钢结构部分进行解决加固改造保存外，所有拆除了原有的维护结构及其他部分，增长了钢筋混凝土框架夹层和电梯、空调、冷库、冷藏陈列柜等机电设备，总建筑面积6,200 m 2 ，其中钢结构部分建筑面积3,600 m 2 、夹层建筑面积2,400 m 2 、垃圾解决站建筑面积200 m 2 ，屋檐高度8.6m、屋脊高度11.7m。 2.2原有旧钢结构和锈蚀现状 旧钢结构由 66根钢柱子和86榀钢屋架组成，所有为普通螺栓连接；原有旧型钢取样12件寄回中国，通过北京市设备安装公司检查评估为相称于20#钢的化学成分和力学性能，并建议用国内的HPB235新型钢和原型钢焊接，其焊条为国产E4315-J427；根据对原有旧钢结构现状的观测和初步的鉴定，大约有6种锈蚀限度和损坏情况，归纳如下：（a）少数的钢柱子和钢屋架的型钢表面全面地覆盖着氧化皮层但几乎没有腐蚀；（b）大部分的钢柱子和钢屋架的型钢表面已经发生腐蚀，但限度不太厉害；（c）沿外维护墙四周和南面沿海的钢柱子和钢屋架的型钢表面覆盖的氧化皮层因腐蚀而剥落或可以剥除，并带有一些稍深的点锈；（d）少数钢柱子型钢表面覆盖的氧化皮层因腐蚀而全面剥落或可以剥除，并普遍带有一些稍深的点锈，断面的翼缘严重削薄和锈穿；（e）少数钢屋架下的抗风桁架的部分杆件已锈断，需更换新杆件和加固解决；（f）不少钢屋架下悬变形严重，需调直。 2.3设计图纸规定 对整个原有旧钢结构进行喷砂除锈，除去所有覆盖在型钢面上的氧化腐蚀锈层和清干净腐烂的洞穴；解决、加固和按图纸规定添加新杆件、更换 8根新钢柱子，所有使用焊接方法，焊缝6mm-8mm；油漆涂装钢结构表面（5层125m）。设计图纸改变了原有屋面只用铁皮瓦防水的做法，而在钢屋架上增长铺设了25mm厚木屋面板并做防水隔热层一道，上铺设新的彩色压型钢板防水屋面板，比原建筑增长屋面荷载很多，为此设计增设了1倍以上新的支承檩条和在原钢屋架上增长了超过1/3新的加固受力杆件。原有旧钢柱子的加固方案是根据除锈后的损坏限度在现场拟定的，即在钢柱子损坏部位的四周分别焊10mm厚的加固钢板。整个项目的钢结构解决加固改造施工规定在高空带荷载进行作业。 2.4项目施工 工程是由中国建筑工程总公司巴巴多斯分公司实行的。根据现状、设计的规定和援外工程的特点，本人在钢结构开始施工前就编制了较具体的施工方案和实行计划，并层层向参于施工实行的技术管理人员和重要操作工人进行具体的交底。由于整个项目组思想重视、准备充足、工作认真、技术人员及操作工人的技术水平较高，这个项目的施工通过中国对外经贸部组织的专家验收组的检查验收，获得援外项目优良工程，和通过业主的各专业征询工程师的检查验收，获得巴巴多斯国政府及有关人事的好评。整个项目采用新的型钢、连接板、焊条都是按检查评估报告上规定材质、型号从中国进口的。 3 旧钢结构解决、加固、改造施工方法和技术要点 3.1遵循的规范 钢结构设计规范（ GBJ17-88）； 钢结构加固技术规范（ CECS77：96）； 建筑钢结构焊接规程（ JGJ81-91）； 钢结构检测评估及加固技术规程（ YB/T9257-96）； 钢结构工程施工及验收规范（ GB50205-95）； 涂装前钢材表面锈蚀等级及除绣等级（ GB8923-88）； 钢结构、管道涂装技术规程（ YB/T9256-96）； 钢结构工程质量检查评估标准（ GB50221-95）等。 3.2 实行程序 对原有旧钢结构考察、取样、实验、评估 拟定解决、加固、改造方案 施工图纸设计 施工准备 施工实行作业 检查验收、评估、交付使用。 3.3 施工环节和程序 1 施工前期准备（新旧钢材取样实验，拟定采购新钢材的材质和焊条、连接螺栓型号）拟定施工方案和技术交底施工准备（图纸确认；核查来现场的钢材、焊条、连接螺栓等；拟定工艺规程；拟定预制生产场地；拟定生产组织方式；拟定生产计划；备齐施工设备、机具、防护器具等）加固件、增长的新杆件和节点板、零部件等的预制加工增长的新杆件与节点板地面拼装搭设作业脚手架喷砂除锈、清除旧钢结构表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物测量旧钢结构现状的各种尺寸数据和矫正变形搭设卸荷支撑钢架设施和卸除作业面处钢结构上的荷载加固件和新增长的杆件与原有旧钢结构高空焊接（或螺栓连接）连接作业连接后的杆件矫正拆除卸荷支撑钢架设施检查验收和测量有关数据修整和油漆涂装作业全面检查验收、专家评估拆除作业脚手架。 3.4 施工实行中要掌握的技术要点和施工 方法 1）对原有旧钢结构考察、取样、实验、评估工作一定要做好做细，必须要有权威的专业实验室对原旧钢结构和加固用的新钢材进行取样实验，并出具评估报告，拟定需采购新钢材的材质和焊条规格型号（或螺栓）、焊接连接工艺的技术规定（或螺栓）。 2）根据现场对原有旧钢结构进行喷砂除锈、清除表面覆盖的所有腐蚀的氧化层及渣物后的现状，与设计一起讨论拟定实用可靠的解决、加固、改造方案。 3）检查运至工地现场新钢材的材质和焊条规格型号（或螺栓），一定要同实验室出具的评估报告规定一致，绝对不得任意改换；的确需要改换时，一定要实验室重新出具新的评估报告。技术管理人员和操作专业工人一定要细心核对用于具体施工部位上的新钢材材质和焊条规格型号（或螺栓）是否与评估报告上规定的一致（奇普塞德市场改扩项目用的焊条有3种，每一种使用的部位都是不同样的：从 中国 进口的新钢材HPB235和原旧钢结构型钢的连接用E4315- J427焊条；从中国进口的新钢材间连接用E4303-J422焊条；从本地采购的英国标准钢材间连接用本地买的E7018美国标准焊条），一定要绝对准确，杜绝一切不符合规定的行为，任何的失误将导致无法预见的后果。 4）原有旧钢结构的除锈、清除表面覆盖的腐蚀氧化层及渣物要彻底，必须用空压机连接专用的喷砂除锈机进行，个别腐蚀严重的部位要人工用钢凿、榔头、砂轮机凿或磨。喷砂除锈的砂子采用中细黄砂，需晒干，因高空作业污染很大，一定要搭设周边环境防护设施和做好操作人员的防护。 5）测量原有旧钢结构现状的各种尺寸数据和矫正变形工作是不可缺少的，矫正方法宜采用物理办法，不得用加热烘烤办法。 6）搭设卸荷支撑钢架设施和卸除作业面处钢结构上的荷载是非常重要的工作，必须做好。卸荷支撑钢架和卸除作业面处钢结构上的荷载方案一定要可靠实用，必须重视，任何的失误将导致不堪设想的后果。 7）施工环节和作业顺序不能随意颠倒，的确需要颠倒时，必须要由主管技术人员确认安全、施工质量不受 影响 ，并经总工程师批准后才干进行，不然将导致不堪设想的后果。 8）必须做好样板的施工，经有关方面的技术人员和专家评估后，才干推广到整个工程的施工作业。 9）必须重视高空焊接连接作业的安全和施工质量。在保证高空作业安全情况下，要选择技术水平高、有经验的高级专业焊工进行操作作业，一定要保证焊缝的质量，没有缺陷。操作人员必须要系安全带，电焊机具要绑牢在高空安全处。 10）油漆涂装作业一定要满足设计和规范规定。原有旧钢结构已经使用数年，通过喷砂除锈后，很容易再腐蚀生锈，因此必须满足油漆厚度的规定（一定要超过100微米以上），特别是要保证最里面的那几度防锈漆（一般三度以上）的施工质量。 11）其余的规定和施工方法与新的钢结构施工是同样的，请另见其他 文献 。