
年产两万件高端碳化硅材料与部件生产线项目材料车间加固工程施工案例总结
一、项目基本概况
本项目为吉盛微(武汉)新材料科技有限公司年产两万件高端碳化硅材料与部件生产线项目材料车间加固改造工程,项目位于武汉经济技术开发区 25MC 地块车城南路 69 号 7 栋,建筑主体为现浇钢筋混凝土框架结构多层工业厂房。因建筑使用功能调整,一层 6.950 标高局部布局变更、二层 7.00-14.00 标高区域新增吊车、屋面东南角增设设备平台,需对原有结构进行加固及局部拆除改造,本次加固改造施工总面积约 1800 平方米。
本工程由武汉东研智慧设计研究院有限公司负责加固设计,重庆特辰建筑加固工程有限公司承担结构拆除与加固、土建装饰装修、行吊基础及相关配套工程施工。项目实施难点在于厂区处于综合保税区内且施工期间不中断生产,需严格控制施工扬尘、噪声污染,同时合理规划施工区域与通行路线,保障厂区人员、车辆正常通行及生产安全;此外,加固改造施工点多面广,工序交叉频繁,对施工质量管控和进度统筹提出了较高要求。
项目开工时间:2024年3月1日
项目竣工时间:2024年10月1日

二、前期技术准备与依据
(一)结构检测评估
施工前,湖北珞珈工程结构检测咨询有限公司对厂房 9-16/A-K 轴线区域完成了全面结构检测,检测内容涵盖图纸资料及使用情况调查、结构布置与构件截面尺寸复核、结构损伤及外观缺陷普查、混凝土强度及碳化深度检测、钢筋混凝土构件配筋检测、结构变形检测、结构承载力计算分析、抗震鉴定及可靠性鉴定等。检测结果显示,该区域结构建成于 2022 年,整体结构布置与原设计相符,框架柱、梁混凝土强度均满足原设计 C30 等级要求,配筋及结构变形均在规范允许范围内,抗震构造措施满足后续使用年限 50 年的 C 类建筑要求,结构可靠性等级评定为二级,略低于国家现行标准但不影响整体安全与正常使用。检测同时发现屋面板存在 3 处局部渗水缺陷,部分框架柱、梁的钢筋保护层厚度实测值与设计值存在偏差,据此提出了屋面板防水处理及根据后期使用荷载进行加固设计的建议。
(二)编制依据
本工程施工严格遵循国家及行业现行规范标准,主要包括《混凝土结构工程施工质量验收规范》《建筑结构加固工程施工质量验收规范》《混凝土结构设计规范》《建筑拆除工程安全技术规范》《建筑施工高处作业安全技术规范》《施工现场临时用电安全技术规范》等,同时以武汉东研智慧设计研究院出具的加固工程施工图及前期结构检测报告为核心技术依据。
三、施工部署与组织管理
(一)管理目标
本工程设定明确的项目管理目标:质量目标为所有分项工程一次性验收合格率 100%;工期目标为总工期 35 个日历天;安全目标为杜绝人身死亡事故、重大施工机械设备损坏事故、重大火灾事故及重大环境污染事故,轻伤事故统计率控制在 1‰以内;环境保护与文明施工目标为达到国家标准化文明工地标准,最大限度降低施工对厂区正常生产的影响。
(二)组织机构
公司组建了精干高效的项目经理部,实行项目经理负责制,配备项目负责人 1 名、技术负责人 1 名,下设施工员、安全员、质量员、材料员、资料员等专职管理岗位,同时成立加固施工组、土建施工组、拆除施工组三个专业作业班组,明确各岗位职责分工,建立层层落实的管理体系。
(三)资源配置
劳动力方面,根据施工进度动态调配人员,日常施工人员 100-120 人,高峰期投入 150 人,所有作业人员均经过专业培训且具备同类工程施工经验。机械设备方面,配备电镐、角磨机、冲击电钻、钢筋切断机、电焊机、空压机、绳锯、水钻、振捣棒等各类施工机具及配套设备,满足各工序施工需求。主要工程材料包括 C45 水泥基灌浆料、Q235B 及 Q345B 型钢钢板、300g/㎡Ⅰ 级单向碳纤维布、A 级植筋胶、粘钢胶、碳纤维胶、环氧砂浆及各类裂缝处理胶材等,所有材料均选用符合规范要求的合格产品,进场前按规定进行质量检验。
(四)总体施工安排
结合工程特点及厂区不中断生产的要求,采用分区流水作业模式,优先施工 6.95m 层(12-16/A-B 轴)及屋面层(12-16/A-B 轴)核心区域,梁、柱加固工序交叉同步进行,后续逐步推进剩余区域施工。施工区域采用高围栏与生产区域物理隔离,留足行人安全通道及消防通道,设置醒目的施工标志与交通引导标识,安排专职安全管理员现场值守。
四、主要施工内容及工程量
(一)结构拆除工程
本工程拆除内容为 6.95m 标高局部梁板,为最大限度减少对原结构的震动影响,全部采用静力绳锯切割辅以水钻分块的施工工艺。严格控制切割块体重量不超过 1.5 吨,其中楼板切割块长宽均不大于 2.5m,梁切割长度不大于 2m。切割施工遵循 "先板后梁、由内及外" 的顺序,切割前先对拆除部位相邻梁板搭设支撑体系,切割完成的混凝土块采用叉车、吊车配合转运,统一清运至指定地点,拆除工程总工期 5 天。
(二)结构加固工程
1. 柱加固:针对承载力不足的框架柱,采用外包钢加固与增大截面加固相结合的方式,增大截面部位采用 70% C45 灌浆料与 30% 细石混凝土混合浆料浇筑,粗骨料最大粒径控制在 12.5mm 以内。
2. 梁加固:梁底、梁顶承载力轻微不足的部位采用粘钢加固,其余部位采用增大截面加固,新增钢筋与原结构通过植筋或焊接连接。
3. 楼板加固:楼板采用粘贴 300g/㎡Ⅰ 级单向碳纤维布的方式进行加固,碳纤维布配套使用 A 级浸渍胶。
4. 裂缝及缺陷处理:对混凝土结构裂缝进行分类处置,裂缝宽度小于 0.2mm 时采用表面封闭法,裂缝宽度大于等于 0.2mm 时采用低压灌注法注入结构胶;混凝土蜂窝、麻面、孔洞等缺陷采用专业环氧修补砂浆进行修复。
5. 钢结构工程:完成屋面层钢牛腿安装、6.95m 层钢梁安装,以及新增吊车基础、屋面设备平台的钢结构制作与安装。
6. 配套工程:针对前期检测发现的屋面板局部渗水部位进行专项防水处理,同时完成加固构件的防护面层施工。
五、关键施工技术与工艺
(一)脚手架工程
根据不同施工内容搭设专项钢管脚手架,柱加固采用井字架,梁板加固、拆除作业采用满堂脚手架。脚手架立杆间距 1m×1m,步距不大于 1.8m,底部设置扫地杆,沿支架四周连续设置竖向剪刀撑,水平剪刀撑每隔 2 步设置一道。脚手架搭设完成后,经技术员与安全员联合验收合格后方可投入使用,使用期间严禁私自拆改。
(二)静力切割技术
采用金刚石绳锯进行混凝土切割,切割前用水钻钻设透孔穿设链条,通过膨胀螺丝固定切割机与导轮。切割过程中严格控制切割速度,安排专人统一指挥,切割块体及时采用手拉葫芦或吊车吊装转运,严禁在切割中的楼板、梁面上站立或堆载,切割作业下层设置防护围挡,防止碎渣坠落。
(三)混凝土新旧结合面处理
原结构混凝土表面采用电镐结合气动凿毛机进行凿毛处理,确保表面凹凸差不小于 4mm,露出混凝土粗骨料,清除所有浮渣、灰尘后用高压水冲洗干净,浇筑混凝土前涂刷专用界面结合剂,随涂随浇,保证新旧混凝土结合牢固。
(四)植筋施工技术
采用 A 级改性环氧树脂植筋胶,钻孔前使用钢筋定位仪探测原结构钢筋位置,避免破坏原有钢筋。钻孔完成后,用毛刷配合吹风机反复清孔不少于 3 次,确保孔内无粉尘杂物。注胶从孔底开始,注胶量为孔深的 2/3,将除锈后的钢筋边旋转边插入孔底,植筋后 24 小时内严禁扰动,按规范要求抽样进行现场拉拔承载力检验。
(五)外包钢加固技术
先将混凝土表面打磨平整,修补缺陷并清理干净,钢材表面进行喷射除锈处理至 Sa2.5 级,同时打磨粗糙以增强粘结力。将环氧乳胶水泥均匀涂抹于混凝土与钢材贴合面,粘贴角钢后用卡具加压固定,使胶液从边缘均匀溢出,随后焊接缀板将角钢连成整体,最后在钢材表面挂钢丝网抹聚合物砂浆进行防护。
(六)粘贴碳纤维布技术
混凝土基底打磨平整,将构件棱角打磨成半径不小于 25mm 的圆角,清理干净后涂刷底层树脂,待指触干燥后用找平胶修补表面缺陷。按设计尺寸裁剪碳纤维布,严禁弯折,涂刷浸渍胶后粘贴于构件表面,用专用滚筒沿纤维方向反复滚压去除气泡,多层粘贴时搭接长度不小于 100mm,各层接口错开布置,最后涂刷面层胶并做好防护。
六、质量保证体系
建立公司技术部门、现场项目部、施工班组三级质量管理体系,实行全员、全过程质量管控。建立健全质量岗位责任制,明确各级人员质量职责,将工程质量与作业人员绩效挂钩。施工前组织全体管理人员及作业人员进行图纸会审和技术交底,明确各工序质量标准及操作要点。施工过程中严格执行自检、互检、专检 "三检制",隐蔽工程必须经监理单位验收签字后方可进行下道工序施工。
严格把控材料质量关,所有加固材料进场时必须提供产品合格证、出厂检验报告,按规定进行见证取样复验,不合格材料坚决退场。加强施工过程质量控制,对植筋拉拔、灌浆料强度、碳纤维粘结质量等关键指标进行抽样检测,确保各工序质量符合规范及设计要求。
七、安全文明施工与环境保护
(一)安全管理
建立安全生产责任制,层层落实安全责任,配备专职安全员负责日常安全管理工作。严格执行三级安全教育制度,新工人入场必须经过公司、项目、班组三级安全教育并考核合格后方可上岗,特种作业人员全部持证上岗。建立每日安全巡检与每周安全大检查制度,对发现的安全隐患定人、定时、定措施整改,闭环管理。
落实各项安全防护措施,进入施工现场必须佩戴安全帽,2 米以上高处作业必须系安全带并做到高挂低用;脚手架、临边洞口设置 1.5m 高防护栏杆及密目安全网;施工用电严格执行三相五线制,实行一机一闸一保护制度;施工现场配备足够的消防器材,明确防火责任人,严格执行动火审批制度。针对厂区不中断生产的特点,施工区域与生产区域实行全封闭隔离,严禁施工人员进入生产区域,确保施工与生产互不干扰。
(二)文明施工与环境保护
施工现场实行标准化管理,材料、机具按平面布置图分类堆放整齐,施工垃圾日产日清,分类存放并及时清运出场。采用静力切割工艺大幅降低施工噪声,合理安排施工时间,避免夜间高噪声作业;拆除作业采用湿法施工,配备洒水设备抑制扬尘;施工废水经沉淀池沉淀达标后排放,废弃油料、胶材等危险废物单独收集,交由有资质单位处理,防止环境污染。
八、应急管理体系
成立项目应急指挥中心,统一领导突发事件应急处置工作,制定了高处坠落、物体打击、触电、中暑、坍塌、机械伤害、火灾、传染病等专项应急救援预案,明确应急组织机构、响应程序及处置措施。现场配备急救箱、担架、止血带、氧气袋、灭火器等应急物资设备,定期组织应急演练,提高作业人员应急处置能力。发生安全事故时,立即停止作业,组织抢救伤员,拨打急救电话并及时上报相关部门,保护事故现场,配合事故调查处理。
九、进度控制与各方协调
编制详细的施工总进度计划及周、日进度计划,明确各节点工期目标,6.95m 层核心区域内架搭设、顶板加固、梁底板加固、柱加固及钢梁安装分别于 4 月 19 日、4 月 25 日、5 月 7 日、5 月 7 日、4 月 28 日完成;屋面层核心区域钢牛腿安装、柱加固、梁底板加固分别于 5 月 5 日、5 月 12 日、5 月 15 日完成;剩余区域加固工程于 5 月 30 日全部完工,5 月 31 日组织分项工程验收。
建立每日进度协调例会制度,每天下午 5:30 召开会议,检查当日进度完成情况,分析滞后原因并调整次日计划,协调解决各班组交叉作业中的矛盾。加强与业主、监理、设计单位的沟通协调,及时办理工程变更、隐蔽验收等手续,确保材料供应及时到位,保障工程按计划推进。
十、售后服务与质保承诺
本工程严格执行国家建设工程质量保修规定,装修工程保修期 2 年,电气管线、上下水管线安装工程保修期 2 年,供热及供冷系统保修期为 2 个采暖期及供冷期。成立专职售后服务小组,驻守项目现场,设置 24 小时服务专线,提供 365 天不间断保修服务。
工程交付后,按计划定期进行质量回访,交付后 6 个月进行第一次回访,1 年后进行第二次回访,1 年半后进行第三次回访,此后每年回访一次,及时了解工程使用情况,处理各类质量问题。为业主提供不少于 3 天的系统运行维护培训,编制详细的运行维护管理手册,内容涵盖系统概述、安全操作规程、各系统维护要点、备品备件指南及设备厂家联系方式等。同时提供延伸服务,协助业主进行系统日常维护与测试,从节能及使用效果角度提出合理化建议,对于非施工原因造成的问题,提供有偿维修服务,全力保障业主正常使用需求。