沿海地区30年龄期螺栓球网架加固技术研究（2）

3 干煤棚加固技术分析

3.1 屋面彩钢板拆除

屋面彩钢板拆除，工人穿好安全带通过马道从下弦球爬至煤场中轴线，固定好安全带挂钩，在上弦杆固定滑轮，卷扬机提升爬梯，爬梯固定在上弦水平杆，对第一块彩板进行破坏性拆除。

拆除包边、泛水、屋脊、密封等→卷扬机钢丝绳将屋面板绑紧→起钩施工钢丝绳张紧但不受力状态→拆除屋面板与檩条之间的连接→缓慢松钩将彩板降至地面→用平板车运至指定的堆放场地堆放。

干煤棚拆除从上往下、南北两侧一排一排拆除。拆除的彩钢板顺着下部彩钢板缓慢滑到煤棚外侧（此拆除方法，不影响煤场正常运行）。

人员从东侧上弦杆上去，在煤棚最顶端设置一道水平安全绳，做好安全措施。从煤棚顶由东向西、由上向下依次以8m为一块板整排进行拆除，一排拆完后继续下一排的彩钢板拆除作业，以此类推，完成此干煤棚的拆除工作。

彩板拆除由初步确定为由南侧向北侧依次分段拆除，每段拆除施工区域设置警戒线，旧彩板堆放区域设置临时材料堆放场地并设置警戒线，设置行人临时进出引导标识，为保证厂区生产运营安全，应考虑斗轮机工作范围与彩板拆除的工作交叉面，现拟定拆除顺序为以原煤棚中轴线为界限，设置南北两个工作区域，先拆南侧彩钢安，斗轮机在北侧取卸煤，待南侧拆除完成后转移至北侧，相反，斗轮机在南侧取 卸煤。

先拆除两端第一块屋面彩板，将一条水平安全绳拴牢于屋面钢架主节点，用卡扣固定，为防止长度方向下挠中部可增设若干个节点，人员往下逐步拆除时采用竖向安全绳，为防止安全绳在拆除过程发生破损，在安全绳与网架彩钢接触面棱角部位采用橡胶软板进行保护。

3.2 屋面彩钢板安装

屋、墙面外围护结构采用单层压型钢板屋面，压型钢板为热镀铝锌钢板，板厚不小于0.8mm，屈服强度不小于550MPa，镀铝锌量不小于150mg/m2；防腐覆膜彩钢板上下表面热贴覆100μm超耐候改性PET防腐膜，压型覆膜防腐彩。屋面板安装如图4所示。

板型、波高、屋面板不小于30mm；干煤棚高强镀锌檩条、支撑骨架采用与板材相匹配的热镀锌檩条；双面镀锌量不小于275g/m2，最小屈服强度不小于450MPa（即G450）；檩条采用工厂预开孔，并与檩托通过镀锌螺栓固定，檩条挠度变形，屋面小于 L /250；檩条间距根据板的承载能力由供应商确定并深化设计；压型钢板固定必须采用防台风防腐螺钉固定方式。

因钢架屋面为弧形，给施工造成很大的难度，为保证施工安全和有利于施工的作业面，采用安全软绳梯，挂设在高处钢架主节点上，沿着钢架弧度铺下来，并且可以随着屋面板安装方向挪动。屋面板铺设顺序，原则上是由下往上，在东西两侧各一个施工班组由南向北从底部第一层往上逐渐安装至顶层。

屋面板是通过5mm×32mm镀锌自攻螺钉与网架次檩条固定在一起的。屋面板在吊装前，先在屋面板起吊方向上部端头位置或旁侧位置开一个10mm的圆孔，再在卷扬机钢丝绳末端拴一个8mm钢筋弯钩，钢筋弯钩就直接勾在圆孔中，由卷扬机拉到安装位置，就位后对准基准线，复核位置后用手电钻将自攻螺钉固定。

3.3 网架除锈与防腐

鉴于网架结构处于邻海环境中，且结构存在较多结构锈胀裂缝，故修缮主要目标为既有结构损伤修缮加固及后续使用期间耐久性处理，先对结构构件按不同损伤程度采取措施进行加固修缮处理。

对于因锈胀裂缝而造成混凝土疏松、保护层剥落、钢筋裸露锈蚀的结构构件，需要对钢筋严重锈蚀的部分进行替换补配处理，然后再采用聚合物砂浆或灌浆料进行截面修复处理。

原干煤棚因腐蚀面积过大无法进行小面积补漆，采用化学除锈（铁锈转化JZ–CXFX除锈防锈剂）的方法对旧干煤棚网架进行除锈处理。

经除锈处理后，旧干煤棚网架表面生成一层防锈膜层（聚合铝磷铁）。该防锈膜层不导电，可有效杜绝电化学反应发生，防止穿孔腐蚀。在–40~1500℃范围性能稳定，兼具优良的耐火性能。 该膜层与钢铁基底及油漆结合力强，并可与常见的各类油漆、涂料、膏灰配套，使油漆内在质量得以提升，防锈能力提高。

发电厂地处沿海地区，为防止雨水（尤其是酸雨）、污水、日光及大气对设备材料的腐蚀，延长设备的使用寿命，所有金属材料应进行高质量的表面处理并涂抹油漆。油漆喷涂顺序采用环氧富锌底漆（部分结构）→验收→涂环氧云铁中间漆（部分结构）→验收→聚氨酯面漆涂装→验收→薄涂型防火涂料涂抹→验收。

钢结构面漆在涂装前，必须清除一切污垢，对在搁置期间产生的锈蚀和老化物，运输、装配过程中的焊接部位及热处理时产生车间底漆的损伤部位和缺陷处，必须进行彻底除锈及修补。

采用稀释剂或清洗剂除去油脂、润滑油、溶剂、焊渣、焊接飞溅等残余物，以及焊接处或火工校正处等损伤的油漆涂层，并用压缩空气吹干。

以钢丝球除去焊渣及焊接氧化皮。为了保护好钢材表面，一旦清理干净钢材表面必须擦干净，经检查完全符合施工要求，可立即涂抹第一道防锈底漆。按上述修补工艺及步骤彻底修补后，才可进行第二道面漆的喷涂工作。

3.4 支座更换或加固技术

所有的上弦支座及部分下弦支座的筋板需要更换，此次置换的钢板采用Q345B（或Q355B），钢板及支撑钢管的规格均大于原有材料，且在构造上增加了筋板与球节点及底板的接触面积。

更换支座（底部筋板）时按取消该处支座约束计算，且每次更换取同侧对称位置的两个支座为一组分别计算各状态下结构的安全性。由于网架结构本身为对称结构，因此计算时也以一侧（轴）为例（图5）。

经计算，将支座处理分为3个区域。

区域一：上弦~轴螺栓球支座，该区域更换时可将原有筋板及钢管一次性割除，再换上新的筋板及钢管。

区域二：下弦~轴焊接球支座，此部分按图6所示步骤进行。

区域三：上弦、轴焊接球支座，此部分按区域二的步骤执行，但在处理之前应按图7进行临时加固处理，最后割除加固措施。

3.5 杆件更换或加固技术

网架杆件更换或加固的原则：尽量减少原有结构总重量的增加，避免产生次生应力；原有节点在承载力足够的情况下不予置换，避免局部拆除过多而造成施工过程结构承载力超过允许值；两侧为焊接球节点的杆件（基本是目前承受较大内力的杆件）不予拆除而采取加固措施。

由于杆件置换时需要拆除原有杆件甚至对应的两侧螺栓球节点，因此每一次拆除必须模拟计算拆除后结构是否安全，如不安全应增加起重机辅助支撑；杆件置换应选择无风或微风天气，应尽量在屋面板拆除后进行置换；如必须拆除杆件两侧节点，应分别拆除，即保证同一施工时段最多有一个节点拆除；施工人员的安全带应悬挂在相邻节点上，不得用安全带拖拽构件或工具。杆件的置换或加固技术主要包括以下几项。

（1）对于仅是构件腐蚀而需要更换的杆件，进行同规格同材质杆件替换。

（2）对于超应力杆件，首先考虑规格不变，材质变更为Q355B，当材质变更后尚不能满足要求才考虑加大杆件规格。

（3）当高强螺栓强度不满足节点承载力要求时，加大高强螺栓规格，置换相应螺栓球节点。

（4）当套筒承载力不满足要求时，更换套筒材质为45号钢或Q355B。

（5）当螺栓球与套筒接触面不满足承载力要求时，更换螺栓球，更换时尽量使螺栓球直径不变，仅增加对应螺孔的削面尺寸；两侧为焊接球的杆件加固措施如图8所示，具体选择截面根据计算确定。

4 结束语

通过对30年龄期螺栓球网架煤棚的加固技术进行深入研究，提出多方面的加固方案。这些方案包括杆件更换、支座加固和彩钢板屋面更换等关键技术，旨在提高煤棚的结构稳定性和耐久性，以满足长期使用的需求。

采用ANSYS软件对干煤棚加固过程中的风荷载进行分析，结果表明，在只考虑风压的情况下，杆件最大应力介于–173~145N/mm ² ，具有富足的安全储备。整个加固过程结构一直处于安全状态。

针对30年龄期斜放四角锥形双层筒网壳结构，采用“支座更换、杆件加固维修、超应力杆件全部更换或加固、局部混凝土基础加固、增加气楼和马道对原煤棚网架的影响进行计算，对超应力构件更换、设备及管道等防腐处理”方案进行加固，取得良好效果。

干煤棚加固项目的成功在工程上解决30年龄期螺栓球网架加固方面的具体细节问题。对于长龄期网架这类特殊结构，进行加固技术分析，避免了直接拆除造成的浪费现象，能够为类似结构的维护和改造提供有价值的经验。

（ 本文已完结 ）