舊鋼結(jié)構(gòu)處理加固改造施工技術(shù)

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1、概述
　　在我國的社會主義建設(shè)中經(jīng)常遇到為節(jié)省投資和時間，在考察論證后而重新利用結(jié)構(gòu)還比較完好、經(jīng)過處理加固可以投入使用的原有舊鋼結(jié)構(gòu)的施工工程。但由于這些舊鋼結(jié)構(gòu)使用的年份都可能比較長、銹蝕損壞的程度也比較嚴(yán)重、原有鋼材的化學(xué)成分及力學(xué)性能也不清楚、而且都是帶著荷載進(jìn)行施工的，所以其施工難度較大、技術(shù)要求較高、危險性也比較大，因此必須要掌握一整套施工技術(shù)和必須確定實用可行的施工方案及施工措施。本人有幸在2001年6月至2002年12月主持了中國援助巴巴多斯的奇普塞德市場（Cheapside Market）改擴(kuò)項目的施工實施，通過這個項目中的舊鋼結(jié)構(gòu)處理、加固、改造的施工實踐，研究總結(jié)掌握了這方面的施工技術(shù)和方法，通過本文介紹給大家，供有關(guān)人員參考借鑒。
　　2、改擴(kuò)建項目的舊鋼結(jié)構(gòu)原狀、設(shè)計要求和施工實施情況
　　2.1項目簡介
　　奇普塞德市場改擴(kuò)項目是中國援助巴巴多斯國的一個低息貸款項目，它是利用英國人在1933年建造的經(jīng)過了近70年使用的一個舊鋼結(jié)構(gòu)菜市場上進(jìn)行改擴(kuò)建的大型市場建筑工程。施工圖紙是湖南省建筑設(shè)計院設(shè)計的，圖紙除對原有舊鋼結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行處理加固改造保留外，全部拆除了原有的維護(hù)結(jié)構(gòu)及其他部分，增加了鋼筋混凝土框架夾層和電梯、空調(diào)、冷庫、冷藏陳列柜等機(jī)電設(shè)備，總建筑面積6，200m2，其中鋼結(jié)構(gòu)部分建筑面積3，600 m2、夾層建筑面積2，400m2、垃圾處理站建筑面積200m2，屋檐高度8.6m、屋脊高度11.7m.
　　2.2原有舊鋼結(jié)構(gòu)和銹蝕現(xiàn)狀
　　舊鋼結(jié)構(gòu)由66根鋼柱子和86榀鋼屋架組成，全部為普通螺栓連接；原有舊型鋼取樣12件寄回中國，經(jīng)過北京市設(shè)備安裝公司檢驗評定為相當(dāng)于20#鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能，并建議用國內(nèi)的HPB235新型鋼和原型鋼焊接，其焊條為國產(chǎn)E4315-J427；根據(jù)對原有舊鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀的觀察和初步的鑒定，大約有6種銹蝕程度和損壞情況，歸納如下：
　　（a）少數(shù)的鋼柱子和鋼屋架的型鋼表面全面地覆蓋著氧化皮層但幾乎沒有腐蝕；
　?。╞）大部分的鋼柱子和鋼屋架的型鋼表面已經(jīng)發(fā)生腐蝕，但程度不太厲害；
　?。╟）沿外維護(hù)墻四周和南面沿海的鋼柱子和鋼屋架的型鋼表面覆蓋的氧化皮層因腐蝕而剝落或可以剝除，并帶有一些稍深的點銹；
　　（d）少數(shù)鋼柱子型鋼表面覆蓋的氧化皮層因腐蝕而全面剝落或可以剝除，并普遍帶有一些稍深的點銹，斷面的翼緣嚴(yán)重削薄和銹穿；
　?。╡）少數(shù)鋼屋架下的抗風(fēng)桁架的部分桿件已銹斷，需更換新桿件和加固處理；
　?。╢）不少鋼屋架下懸變形嚴(yán)重，需調(diào)直。
　　2.3設(shè)計圖紙要求
　　對整個原有舊鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴砂除銹，除去所有覆蓋在型鋼面上的氧化腐蝕銹層和清干凈腐爛的洞穴；處理、加固和按圖紙要求添加新桿件、更換8根新鋼柱子，全部使用焊接方法，焊縫6mm-8mm；油漆涂裝鋼結(jié)構(gòu)表面（5層125μm）。設(shè)計圖紙改變了原有屋面只用鐵皮瓦防水的做法，而在鋼屋架上增加鋪設(shè)了25mm厚木屋面板并做防水隔熱層一道，上鋪設(shè)新的彩色壓型鋼板防水屋面板，比原建筑增加屋面荷載很多，為此設(shè)計增設(shè)了1倍以上新的支承檁條和在原鋼屋架上增加了超過1/3新的加固受力桿件。原有舊鋼柱子的加固方案是根據(jù)除銹后的損壞程度在現(xiàn)場確定的，即在鋼柱子損壞部位的四周分別焊10mm厚的加固鋼板。整個項目的鋼結(jié)構(gòu)處理加固改造施工要求在高空帶荷載進(jìn)行作業(yè)。