1概述
在我國社會主義建設中，為了節省投資和時間，經過調查論證，重新利用原有的舊鋼結構，經過處理加固後即可投入使用。但由於這些舊鋼結構可能使用時間較長，腐蝕破壞程度也較嚴重，原鋼材的化學成分和力學性能也不清楚，且都是帶荷載施工，因此其施工難度大，技術要求高，風險也大。因此，必須掌握壹套施工技術，確定切實可行的施工方案和措施。我有幸於2006年6月5438+0至2002年2月主持了中國援巴巴多斯齊普賽市場改擴建項目的建設和實施。通過本工程舊鋼結構處理、加固和改造的施工實踐，我對這方面的施工技術和方法進行了研究和總結，並通過本文介紹給大家，供相關人員參考。
2 .舊鋼結構改擴建工程的原始狀態、設計要求和施工實施情況
2.1項目簡介
Chipside市場改擴建項目是中國幫助巴巴多斯的低息貸款項目。是利用1933年英國人修建的、使用了近70年的壹座舊鋼結構菜市場進行的大型市場建設工程。施工圖由湖南省建築設計院設計。除原有舊鋼結構外，原有維護結構等部分全部拆除，新增鋼筋混凝土框架夾層及電梯、空調、冷庫、冷藏展示櫃等機電設備，總建築面積6200 m2，其中鋼結構3,600 m2，夾層2400 m2，垃圾處理站、檐口200 m2。
2.2原有舊鋼結構及腐蝕狀況
舊鋼結構由66根鋼柱和86根鋼屋架組成，全部用普通螺栓連接；原舊型鋼12件取樣送回國內。經北京設備安裝公司檢驗評定，與20#鋼化學成分和力學性能相當，建議采用國產HPB235新鋼和原型鋼焊接，其焊條為國產e 4315-J427；根據對原舊鋼結構現狀的觀察和初步鑒定，其腐蝕程度和損傷情況約有六種，可歸納為:(a)少數鋼柱和鋼屋架表面完全覆蓋氧化層，但幾乎沒有腐蝕；(b)大多數鋼柱和鋼屋架已被腐蝕，但程度較輕；(c)外部維護墻周圍的鋼柱和南部沿海的鋼屋架上覆蓋的氧化皮因腐蝕而剝落或可剝落，並有壹些深點蝕；(d)少數鋼柱表面覆蓋的氧化層完全剝落或可因腐蝕而剝落，壹般有壹些較深的點蝕銹蝕，斷面翼緣嚴重減薄銹蝕；(e)少數鋼屋架下的抗風桁架部分構件已生銹，需更換新構件並加固；(f)許多鋼屋架變形嚴重，需要矯直。
2.3設計圖紙要求
對原舊鋼結構整體進行噴砂除銹，去除覆蓋在鋼材表面的所有氧化腐蝕銹層，清理爛洞；按圖紙要求處理、加固、增加新鋼筋、更換8根新鋼柱，全部采用焊接方法，焊縫為6mm-8mm；鋼結構表面塗漆(5層125μm)。設計圖紙改變了原屋面僅用鐵瓦防水的方式，而是在鋼屋架上連同防水保溫層鋪設了25mm厚的木屋面板，並在上面鋪設了新的彩色壓型鋼板防水屋面板，比原建築增加了不少屋面荷載。因此，在原鋼屋架上增加了1倍以上的新支撐檁條和1/3以上的新加強受力鋼筋。根據除銹後的受損程度，現場確定了原舊鋼柱的加固方案，即在鋼柱受損部位周圍焊接10mm厚的加固鋼板。整個工程的鋼結構處理、加固、改造，都需要帶負荷高空作業。
2.4項目建設
該項目由中國建築工程總公司巴巴多斯分公司實施。根據現狀、設計要求和援外工程的特點，我在鋼結構開工前制定了詳細的施工方案和實施計劃，並向參與施工實施的技術管理人員和主要操作人員進行了詳細的交底。由於整個項目組思想高度重視，準備充分，工作認真，技術人員和操作人員技術水平較高，本項目建設通過了中國對外貿易經濟合作部組織的專家驗收組的驗收，獲得了優秀援外項目，並通過了業主專業咨詢工程師的驗收，獲得了巴巴多斯政府及相關人員的好評。根據檢驗和評估報告中要求的材料和型號，整個項目使用的新型鋼、連接板和焊條均從中國進口。
3舊鋼結構處理、加固和改造施工方法及技術要點
3.1遵循規範。
《鋼結構設計規範》(GBJ 17-88)；
《鋼結構加固技術規程》(CECS 77:96)；
《建築鋼結構焊接規範》(JGJ 81-91)；
《鋼結構檢驗、評定和加固技術規範》(Yb/T 9257-96)；
《鋼結構工程施工及驗收規範》(GB 50205-95)；
塗裝前鋼材表面的銹蝕等級和刺繡等級(GB 8923-88)；
《鋼結構和管道塗裝技術規範》(Yb/T 9256-96)；
《鋼結構工程質量檢驗評定標準》(GB50221-95)等。
3.2實施程序
原舊鋼結構檢查、取樣、試驗、評估→確定處理、加固、改造方案→施工圖設計→施工準備→施工實施操作→檢查、驗收、評估、交付。
3.3施工步驟和程序[1]
施工前準備(新老鋼材抽樣試驗確定新鋼材材質、焊條、連接螺栓型號)→確定施工方案和技術交底→施工準備(圖紙確認；檢查到達現場的鋼材、焊條和連接螺栓；確定工藝規範；確定預制構件生產場地；確定生產組織方式；確定生產計劃；準備施工設備、機具、防護用品等。)→鋼筋、新鋼筋和連接板、備件等的預制。→地面組裝新鋼筋和接頭板→搭設操作腳手架→噴砂除銹， 清除舊鋼結構表面覆蓋的所有腐蝕氧化層和熔渣→測量各種尺寸數據並校正舊鋼結構的變形→設置卸載支撐鋼架設施並在工作面卸載鋼結構上的荷載→在高空將加固構件和新增鋼筋與舊鋼結構連接(或螺栓連接) →校正連接桿件→拆除卸料支撐鋼架設施→驗收測量相關數據→修補油漆粉刷作業→全面檢查驗收、專家評審→拆除作業腳手架。
3.4施工實施中應掌握的技術要點和施工方法
1)必須做好原舊鋼結構的調查、取樣、試驗和評估工作。必須由權威專業實驗室對原舊鋼結構和加固用新鋼材進行取樣實驗，並出具評估報告，確定擬采購新鋼材的材質、焊條規格(或螺栓)和焊接連接工藝的技術要求(或螺栓)。
2)根據原舊鋼結構經噴砂處理並去除表面覆蓋的全部腐蝕氧化層和熔渣後的現狀，與設計討論確定切實可靠的處理、加固和改造方案。
3)檢查運送到施工現場的新鋼材的材質和焊條規格(或螺栓)，必須與實驗室出具的評估報告要求壹致，不得隨意更改；當確實需要更改時，實驗室必須出具新的評估報告。技術管理人員和專業工人必須仔細檢查具體施工部位使用的新鋼材和焊條規格(或螺栓)是否與評估報告中的要求壹致(Chipside市場拓展項目中使用的焊條有三種，每種焊條用於不同部位:E4315- J427焊條用於從中國進口的新鋼材HPB235與舊鋼結構的連接；E4303-J422中國進口新鋼連接用焊條；當地采購的英標鋼之間的連接應為當地采購的E7018(美標焊條)，且絕對準確，杜絕壹切不符合行為。任何錯誤都會導致不可預知的後果。
4)原舊鋼結構的除銹及表面覆蓋的腐蝕氧化層和熔渣的清除要徹底，必須用專用噴砂除銹機連接空壓機進行。個別腐蝕嚴重的零件應手動鑿除或用鋼鑿、錘子和研磨機打磨。噴砂除銹用砂采用中細黃砂，需烘幹。由於高空作業汙染大，必須對周圍環境設置防護設施，保護操作人員。
5)測量各種尺寸數據，修正原有舊鋼結構的變形，必不可少。矯正的方法應該是物理的，而不是加熱烘烤。
6)設置卸載支撐鋼架設施，卸載工作面鋼結構上的荷載，這壹點很重要，必須做好。卸載支撐鋼架和卸載工作面鋼結構上的載荷方案必須可靠實用，必須註意。任何失誤都會導致難以想象的後果。
7)施工步驟和操作順序不能隨意顛倒。如確需反轉，必須由主管技術人員確認不影響安全和施工質量，並征得總工程師同意後方可進行，否則將導致不堪設想的後果。
8)模型的施工壹定要做好，經過有關方面的技術人員和專家的評估，才能推廣到整個工程的施工。
9)必須註意高空焊接連接的安全和施工質量。在保證高空作業安全的條件下，應選擇技術水平高、經驗豐富的高級專業焊工進行操作，必須保證焊縫質量無缺陷。操作人員必須系安全帶，電焊工具必須系在高空安全的地方。
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