豐丙章 馮磊

摘 要：某廠房屋架型式為下承式平行弦鋼屋架，由于設(shè)備間失火，造成局部鋼屋架和屋面板發(fā)生火災(zāi)受損嚴(yán)重。現(xiàn)對過火屋架、支撐連接、檁條進(jìn)行加固或更換。對損傷變形重的桿件進(jìn)行更換處理，對損傷較輕的桿件采用增大截面加固。對加固施工過程進(jìn)行模擬計算，并對施工工藝進(jìn)行論述，對同類工程具有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：鋼屋架；火災(zāi)；加固；防火

1 工程概況

某廠房建于1997年，為排架結(jié)構(gòu)，廠房柱為鋼筋混凝土柱，屋面結(jié)構(gòu)采用壓型鋼板輕型保溫屋面，為有檁條體系，屋架型式為下承式平行弦鋼屋架，跨度30m，屋架高度3.5m。所有構(gòu)件的表面涂以紅丹防銹底漆兩度，無防火涂料涂裝。2011年11月2日，由于設(shè)備間失火，造成局部鋼屋架和屋面板發(fā)生火災(zāi)，著火持續(xù)時間約30分鐘，火災(zāi)溫度不明，局部屋架結(jié)構(gòu)和屋面板在火災(zāi)中受損?，F(xiàn)對過火屋架、支撐連接、檁條進(jìn)行加固或更換，由于加固時該廠房仍處于運(yùn)行中，因此加固施工時應(yīng)采取合適的加固施工方案。

2 加固施工方案

根據(jù)屋架桿件的損傷程度，采用二種加固方法：對損傷變形重的桿件進(jìn)行更換處理，更換的桿件和截面與原始桿件截面和材質(zhì)相同；對損傷較輕的桿件采用增大截面加固，如圖2所示。

3 加固施工流程

根據(jù)加固設(shè)計圖紙和現(xiàn)場實(shí)際情況，確定鋼屋架的加固施工流程如下：

施工準(zhǔn)備（人員、材料、機(jī)械和技術(shù)準(zhǔn)備）→現(xiàn)場屋架下方和側(cè)面防護(hù)→屋架下弦桿設(shè)置支頂系統(tǒng)→除壓型板外屋面做法拆除→增加屋架腹桿臨時支撐→拆除屋架之間局部垂直支撐→頂升屋架及桿件矯正（頂升過程中必須進(jìn)行監(jiān)測）→屋架桿件切除及更換→屋架桿件增大截面加固→拆除屋架臨時支撐→拆除屋面壓型板及更換檁條→屋面做法恢復(fù)。

4 加固施工過程模擬計算分析

根據(jù)本工程特點(diǎn)，桿件更換必須逐根進(jìn)行，為保證每根桿件切割后整榀屋架及原廠房屋蓋整體結(jié)構(gòu)的安全和穩(wěn)定，現(xiàn)場必須逐個工況下進(jìn)行模擬計算分析，計算分析時需建立整體結(jié)構(gòu)的三維計算模型，并考慮現(xiàn)狀條件下的初始缺陷，根據(jù)模擬計算結(jié)果采取相應(yīng)的支撐措施。

荷載取值為：上弦恒載按1.65kN/m2；下弦活載按0.25kN/m2。

5 鋼結(jié)構(gòu)加固方法及工藝

（1）加固材料：材質(zhì)滿足設(shè)計要求。

（2）現(xiàn)采用卸荷狀態(tài)下進(jìn)行加固，加固前做好安全措施，如安全網(wǎng)、防火布、支撐構(gòu)件、安全帽、安全帶、腳手架、千斤頂?shù)取?/p>

（3）加固環(huán)境應(yīng)滿足以下條件：本工程加固室外溫度應(yīng)大于-15攝氏度；（2）室外濕度應(yīng)？芨80%；（3）用氣體保護(hù)焊時風(fēng)速？芨2m/s，焊條焊時風(fēng)速？芨10m/s。

（4）加固工藝：a.加固材料由生產(chǎn)車間進(jìn)行下料、拋丸除銹、油漆。材料保證材質(zhì)與尺寸的準(zhǔn)確。b.根據(jù)現(xiàn)加固方案，盡量避免立焊和仰焊，多采用平焊，焊接材料宜采用E43系列。c.被加固件上（如鋼梁）有檁條及連接板的，先用纜風(fēng)繩固定被加固件，然后卸掉檁條，并把檁條放置好；然后割掉檁托板，打磨被加固件，待打磨光滑后方可進(jìn)行加固施焊。d.增大截面加固時，焊接時將加固件與被加固件沿全長互相壓緊（可用焊接用大力鉗），可用20-30mm的間斷300-500mm焊縫定位焊接后，再由加固件端向內(nèi)分區(qū)段（每段不大于70mm）施焊所需要的連接焊縫，依次施焊區(qū)段焊縫應(yīng)間歇2-5min。對于截面有對稱的成對焊縫時，應(yīng)平行施焊；有多條焊縫時，應(yīng)交錯順序施焊；對于兩面有加固件的截面，應(yīng)先施焊受拉側(cè)的加固件，然后施焊受壓側(cè)的加固件。加固焊接必須符合加固圖紙要求及《鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范》（GB50661-2011）。

6 鋼結(jié)構(gòu)防火處理

該廠房火災(zāi)危險性為丙類，鋼結(jié)構(gòu)耐火等級應(yīng)達(dá)到二級耐火要求，加固、改造施工完成后，應(yīng)統(tǒng)一涂刷室內(nèi)超薄型防火涂料三遍，以滿足防火要求。

參考文獻(xiàn)

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[3]GB50550-2010.建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[4]GB50661-2011.鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范[S].

[5]GB50016-2014.建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].

作者簡介：豐丙章（1970-），男，山東省淄博市公安消防支隊。

馮磊（1984-），男，工程師，中國京冶工程技術(shù)有限公司。