某廠房鋼屋架火災后的加固修復處理

豐丙章 馮磊

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

關鍵詞：鋼屋架；火災；加固；防火

1 工程概況

某廠房建于1997年，為排架結構，廠房柱為鋼筋混凝土柱，屋面結構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，由于設備間失火，造成局部鋼屋架和屋面板發生火災，著火持續時間約30分鐘，火災溫度不明，局部屋架結構和屋面板在火災中受損。現對過火屋架、支撐連接、檁條進行加固或更換，由于加固時該廠房仍處于運行中，因此加固施工時應采取合適的加固施工方案。

2 加固施工方案

根據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行更換處理，更換的桿件和截面與原始桿件截面和材質相同；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

根據加固設計圖紙和現場實際情況，確定鋼屋架的加固施工流程如下：

施工準備（人員、材料、機械和技術準備）→現場屋架下方和側面防護→屋架下弦桿設置支頂系統→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（頂升過程中必須進行監測）→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。

4 加固施工過程模擬計算分析

根據本工程特點，桿件更換必須逐根進行，為保證每根桿件切割后整榀屋架及原廠房屋蓋整體結構的安全和穩定，現場必須逐個工況下進行模擬計算分析，計算分析時需建立整體結構的三維計算模型，并考慮現狀條件下的初始缺陷，根據模擬計算結果采取相應的支撐措施。

荷載取值為：上弦恒載按1.65kN/m2；下弦活載按0.25kN/m2。

5 鋼結構加固方法及工藝

（1）加固材料：材質滿足設計要求。

（2）現采用卸荷狀態下進行加固，加固前做好安全措施，如安全網、防火布、支撐構件、安全帽、安全帶、腳手架、千斤頂等。

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

（4）加固工藝：a.加固材料由生產車間進行下料、拋丸除銹、油漆。材料保證材質與尺寸的準確。b.根據現加固方案，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，再由加固件端向內分區段（每段不大于70mm）施焊所需要的連接焊縫，依次施焊區段焊縫應間歇2-5min。對于截面有對稱的成對焊縫時，應平行施焊；有多條焊縫時，應交錯順序施焊；對于兩面有加固件的截面，應先施焊受拉側的加固件，然后施焊受壓側的加固件。加固焊接必須符合加固圖紙要求及《鋼結構焊接規范》（GB50661-2011）。

6 鋼結構防火處理

該廠房火災危險性為丙類，鋼結構耐火等級應達到二級耐火要求，加固、改造施工完成后，應統一涂刷室內超薄型防火涂料三遍，以滿足防火要求。

參考文獻

[1]GB50205-2002.鋼結構工程施工質量驗收規范[S].

[2]CECS77：96.鋼結構加固技術規范[S].

[3]GB50550-2010.建筑結構加固工程施工質量驗收規范[S].

[4]GB50661-2011.鋼結構焊接規范[S].

[5]GB50016-2014.建筑設計防火規范[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，中國京冶工程技術有限公司。