某厂房钢屋架火灾后的加固修复处理

丰丙章 冯磊

摘 要：某厂房屋架型式为下承式平行弦钢屋架，由于设备间失火，造成局部钢屋架和屋面板发生火灾受损严重。现对过火屋架、支撑连接、檩条进行加固或更换。对损伤变形重的杆件进行更换处理，对损伤较轻的杆件采用增大截面加固。对加固施工过程进行模拟计算，并对施工工艺进行论述，对同类工程具有重要的参考价值。

关键词：钢屋架；火灾；加固；防火

1 工程概况

某厂房建于1997年，为排架结构，厂房柱为钢筋混凝土柱，屋面结构采用压型钢板轻型保温屋面，为有檩条体系，屋架型式为下承式平行弦钢屋架，跨度30m，屋架高度3.5m。所有构件的表面涂以红丹防锈底漆两度，无防火涂料涂装。2011年11月2日，由于设备间失火，造成局部钢屋架和屋面板发生火灾，着火持续时间约30分钟，火灾温度不明，局部屋架结构和屋面板在火灾中受损。现对过火屋架、支撑连接、檩条进行加固或更换，由于加固时该厂房仍处于运行中，因此加固施工时应采取合适的加固施工方案。

2 加固施工方案

根据屋架杆件的损伤程度，采用二种加固方法：对损伤变形重的杆件进行更换处理，更换的杆件和截面与原始杆件截面和材质相同；对损伤较轻的杆件采用增大截面加固，如图2所示。

3 加固施工流程

根据加固设计图纸和现场实际情况，确定钢屋架的加固施工流程如下：

施工准备（人员、材料、机械和技术准备）→现场屋架下方和侧面防护→屋架下弦杆设置支顶系统→除压型板外屋面做法拆除→增加屋架腹杆临时支撑→拆除屋架之间局部垂直支撑→顶升屋架及杆件矫正（顶升过程中必须进行监测）→屋架杆件切除及更换→屋架杆件增大截面加固→拆除屋架临时支撑→拆除屋面压型板及更换檩条→屋面做法恢复。

4 加固施工过程模拟计算分析

根据本工程特点，杆件更换必须逐根进行，为保证每根杆件切割后整榀屋架及原厂房屋盖整体结构的安全和稳定，现场必须逐个工况下进行模拟计算分析，计算分析时需建立整体结构的三维计算模型，并考虑现状条件下的初始缺陷，根据模拟计算结果采取相应的支撑措施。

荷载取值为：上弦恒载按1.65kN/m2；下弦活载按0.25kN/m2。

5 钢结构加固方法及工艺

（1）加固材料：材质满足设计要求。

（2）现采用卸荷状态下进行加固，加固前做好安全措施，如安全网、防火布、支撑构件、安全帽、安全带、脚手架、千斤顶等。

（3）加固环境应满足以下条件：本工程加固室外温度应大于-15摄氏度；（2）室外湿度应？芨80%；（3）用气体保护焊时风速？芨2m/s，焊条焊时风速？芨10m/s。

（4）加固工艺：a.加固材料由生产车间进行下料、抛丸除锈、油漆。材料保证材质与尺寸的准确。b.根据现加固方案，尽量避免立焊和仰焊，多采用平焊，焊接材料宜采用E43系列。c.被加固件上（如钢梁）有檩条及连接板的，先用缆风绳固定被加固件，然后卸掉檩条，并把檩条放置好；然后割掉檩托板，打磨被加固件，待打磨光滑后方可进行加固施焊。d.增大截面加固时，焊接时将加固件与被加固件沿全长互相压紧（可用焊接用大力钳），可用20-30mm的间断300-500mm焊缝定位焊接后，再由加固件端向内分区段（每段不大于70mm）施焊所需要的连接焊缝，依次施焊区段焊缝应间歇2-5min。对于截面有对称的成对焊缝时，应平行施焊；有多条焊缝时，应交错顺序施焊；对于两面有加固件的截面，应先施焊受拉侧的加固件，然后施焊受压侧的加固件。加固焊接必须符合加固图纸要求及《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）。

6 钢结构防火处理

该厂房火灾危险性为丙类，钢结构耐火等级应达到二级耐火要求，加固、改造施工完成后，应统一涂刷室内超薄型防火涂料三遍，以满足防火要求。

参考文献

[1]GB50205-2002.钢结构工程施工质量验收规范[S].

[2]CECS77：96.钢结构加固技术规范[S].

[3]GB50550-2010.建筑结构加固工程施工质量验收规范[S].

[4]GB50661-2011.钢结构焊接规范[S].

[5]GB50016-2014.建筑设计防火规范[S].

作者简介：丰丙章（1970-），男，山东省淄博市公安消防支队。

冯磊（1984-），男，工程师，中国京冶工程技术有限公司。