弧形工字鋼加固施工技術(shù)規(guī)程一、工程概況與設(shè)計依據(jù)本工程為既有建筑結(jié)構(gòu)加固項目，涉及加固面積5000平方米，加固長度1000米，主要針對建筑物梁、柱及墻體等關(guān)鍵受力部位采用弧形工字鋼進行加固處理。通過加固改造，使建筑物恢復設(shè)計使用功能，提升結(jié)構(gòu)抗震性能至現(xiàn)行規(guī)范要求。（一）結(jié)構(gòu)形式與加固范圍加固部位包括框架梁、承重柱及剪力墻，其中梁體加固采用20#B弧形工字鋼，柱體采用Q345B低合金工字鋼，墻體加固選用輕型工字鋼組合體系。所有弧形構(gòu)件曲率半徑按設(shè)計圖紙要求控制，加工誤差需滿足《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標準》（2025版）中關(guān)于弧形構(gòu)件的專項規(guī)定。（二）編制依據(jù)施工嚴格遵循《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011-2010）第3.7節(jié)既有建筑加固條款、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017-2003）弧形構(gòu)件計算要求，以及《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》中關(guān)于型鋼加固的特殊規(guī)定。材料標準執(zhí)行《熱軋型鋼》（GB/T706-2016）最新版本中對彎曲加工型鋼的力學性能要求。二、材料選擇與性能指標（一）工字鋼選型根據(jù)受力計算結(jié)果，主要受力構(gòu)件選用20#B工字鋼，其截面參數(shù)為高度200mm、翼緣寬度102mm、腹板厚度9.0mm，抗彎截面模量Wx=250cm3。次要構(gòu)件采用16#輕型工字鋼，重量較普通型鋼減輕12%，適用于非承重部位加固。特殊部位如轉(zhuǎn)換層節(jié)點處，采用Q355D低溫韌性鋼材，確保-20℃環(huán)境下沖擊功≥34J。（二）連接材料焊接材料選用E50系列低氫型焊條，使用前經(jīng)350℃×1h烘干處理，存入80-100℃保溫桶隨用隨取。高強度螺栓采用10.9級扭剪型螺栓，配套螺母硬度HRC28-32，墊圈采用彈簧墊圈與平墊圈組合形式。結(jié)構(gòu)膠選用改性環(huán)氧類粘鋼膠，膠體拉伸強度≥30MPa，彈性模量≥3.5GPa。（三）材料進場驗收工字鋼進場時需提供質(zhì)量證明書，每批鋼材按5%比例抽樣進行力學性能復驗，重點檢測彎曲部位的屈服強度變化。外觀檢查要求表面無裂紋、折疊等缺陷，局部銹蝕深度不得超過鋼板厚度負偏差的1/2?；⌒渭庸こ善沸铏z查曲率半徑偏差，允許誤差為±5mm，弦長偏差控制在±3mm范圍內(nèi)。三、施工準備與作業(yè)條件（一）現(xiàn)場勘測與放線施工前采用三維掃描技術(shù)對原結(jié)構(gòu)進行復測，生成點云模型與設(shè)計圖紙比對，重點核查梁體撓度、柱體垂直度偏差。放線使用J2級經(jīng)緯儀配合2mm精度激光投線儀，在加固部位彈出工字鋼定位軸線、標高控制線及焊接區(qū)域邊界線。對于弧形構(gòu)件，需在地面放出1:1大樣，制作木質(zhì)曲率樣板用于加工檢驗。（二）加工場地布置設(shè)置專用加工區(qū)，配備2.5t走管式柴油打樁機、W-1001型液壓振動錘及數(shù)控切割設(shè)備。原材料堆放區(qū)采用150mm厚C20混凝土硬化，設(shè)置3%排水坡度，鋼材底部墊設(shè)100×100mm方木，離地高度≥300mm。弧形加工區(qū)配備數(shù)控拉彎機，其工作半徑調(diào)節(jié)范圍需滿足設(shè)計最大曲率半徑要求。（三）原結(jié)構(gòu)處理混凝土基層處理采用噴砂除銹工藝，表面粗糙度達到Sa2.5級，露出新鮮骨料面。對原結(jié)構(gòu)裂縫寬度≥0.3mm的部位，采用壓力注漿法處理，注漿材料為無收縮水泥基漿料，抗壓強度≥40MPa。植筋部位鉆孔直徑比鋼筋直徑大4mm，孔深按15d（d為鋼筋直徑）控制，清孔后用壓縮空氣吹凈粉塵。四、關(guān)鍵施工工藝（一）弧形工字鋼加工冷彎成型工藝：對于曲率半徑≥5m的構(gòu)件，采用漸進式冷彎加工，每次彎曲角度≤3°，避免材料過度硬化。加工過程中實時監(jiān)測腹板平整度，允許偏差為1.5mm/m。熱煨處理：小半徑弧形（R<5m）采用局部加熱煨彎，加熱溫度控制在800-900℃（暗紅色），嚴禁超過950℃（亮紅色）。加熱區(qū)域?qū)挾葹樾弯摳叨鹊?.5倍，采用遠紅外測溫儀監(jiān)控溫度場分布，冷卻采用自然冷卻方式，避免用水急冷。端部處理：弧形工字鋼兩端加工成45°斜切口，切口面與軸線垂直度偏差≤1°。焊接部位采用機械打磨出V型坡口，坡口角度60°±5°，鈍邊厚度2-3mm，裝配間隙留設(shè)2-4mm。（二）安裝施工流程臨時固定：采用滿堂腳手架作為安裝支撐體系，立桿間距≤1.2m，橫桿步距1.8m，掃地桿距地200mm?；⌒螛?gòu)件下設(shè)可調(diào)頂托，托座采用雙扣件抗滑移構(gòu)造，承載力≥15kN。吊裝就位：單根工字鋼重量超過0.5t時采用兩點吊裝，吊點設(shè)置在距端部0.21L（L為構(gòu)件長度）處，確保吊裝過程中構(gòu)件處于水平狀態(tài)。就位后用臨時螺栓固定，每個節(jié)點不少于2個臨時固定點。精確調(diào)整：使用全站儀進行三維定位，調(diào)整順序為先標高后軸線，最后調(diào)整垂直度。垂直度允許偏差為1/1500，且不大于10mm。弧形構(gòu)件安裝時需用曲率樣板貼合檢查，間隙超過2mm處需重新調(diào)整。（三）連接施工工藝焊接作業(yè)：采用CO?氣體保護焊打底，手工電弧焊蓋面的組合焊接工藝。打底焊電流120-140A，電壓24-26V，焊接速度8-10cm/min。蓋面層焊接采用多層多道焊，每層厚度≤4mm，層間溫度控制在150℃以下。T型接頭處采用雙面焊接，腹板與翼緣板焊接時，先焊腹板兩側(cè)短焊縫，后焊翼緣板長焊縫，減少焊接變形。螺栓連接：安裝前對螺栓孔進行絲扣清理，涂抹薄層黃油潤滑。初擰扭矩為終擰扭矩的50%，終擰采用專用扳手，當梅花頭擰斷時扭矩值達到設(shè)計要求（450-500N·m）。終擰完成后48h內(nèi)進行扭矩檢查，抽檢數(shù)量為節(jié)點螺栓數(shù)的10%，允許有10%的螺栓扭矩偏差，但不得超過±10%設(shè)計值。粘鋼施工：鋼板粘貼前用丙酮擦拭表面，涂刷底膠厚度0.2-0.3mm，待指觸干燥（約30min）后涂抹結(jié)構(gòu)膠，膠層厚度控制在2-3mm。采用機械加壓方式固定，加壓點間距≤500mm，壓力值保持0.3-0.5MPa，固化期間環(huán)境溫度不低于15℃，養(yǎng)護時間不少于7d。五、質(zhì)量控制與驗收標準（一）焊接質(zhì)量檢驗焊縫外觀檢查要求：一級焊縫不得有未焊滿、咬邊等缺陷，二級焊縫咬邊深度≤0.5mm，長度≤10%焊縫全長。內(nèi)部質(zhì)量采用超聲波探傷，一級焊縫探傷比例100%，二級焊縫20%，探傷結(jié)果需符合《焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定》（GB/T11345-2013）的Ⅱ級要求。（二）安裝精度控制工字鋼安裝軸線偏差允許±3mm，標高偏差±5mm?；⌒螛?gòu)件拼接處錯邊量≤1mm，接縫間隙≤2mm。支座節(jié)點處墊板設(shè)置需保證受力均勻，墊板面積按混凝土抗壓強度計算確定，且不得少于2塊。（三）結(jié)構(gòu)性能檢測加固完成后進行荷載試驗，分級加載至設(shè)計荷載的1.2倍，持荷1h后卸載。測試數(shù)據(jù)包括構(gòu)件撓度（允許值L/250）、應(yīng)變分布（彈性階段應(yīng)變成線性分布）及節(jié)點位移（≤0.1mm）。長期監(jiān)測需設(shè)置位移觀測點，初始3個月每周觀測1次，之后每月1次，半年內(nèi)沉降趨于穩(wěn)定。六、安全文明施工（一）高空作業(yè)防護2m以上作業(yè)設(shè)置雙護欄腳手架，腳手板采用防滑型竹腳手板，滿鋪且固定牢固。工人佩戴雙鉤安全帶，作業(yè)層下方設(shè)3層水平安全網(wǎng)。焊接作業(yè)時設(shè)置接火斗，配備2個8kg干粉滅火器，作業(yè)半徑10m內(nèi)嚴禁堆放易燃物。（二）機械安全管理特種設(shè)備如液壓彎弧機需定期檢查液壓系統(tǒng)，壓力值不得超過額定工作壓力的90%。電焊機二次線采用防水橡皮護套銅芯軟電纜，長度≤30m，焊鉗絕緣電阻≥1MΩ。切割作業(yè)時操作人員需佩戴護目鏡，氧氣與乙炔瓶間距≥5m，距明火點≥10m。（三）環(huán)保措施施工場地設(shè)置封閉式垃圾站，金屬廢料回收率達到95%以上。焊接煙塵采用移動式焊煙凈化器處理，收集效率≥90%。夜間施工噪聲控制在55dB以下，必要時設(shè)置聲屏障。結(jié)構(gòu)膠施工時保持通風，操作人員佩戴活性炭口罩。七、施工進度計劃本工程總工期45天，劃分為三個階段：前期準備7天（含材料加工），主體施工30天，驗收整改8天。關(guān)鍵線路為：弧形工字鋼加工→梁體加固→節(jié)點焊接→荷載試驗。采用BIM技術(shù)進行進度模擬，對沖突工序提前優(yōu)化，高峰期投入焊工12人，分兩班作業(yè)，確保日焊接量達到80延米。八、應(yīng)急預(yù)案針對可能發(fā)生的突發(fā)事件，制定專項預(yù)案：焊接火災(zāi)事故啟用現(xiàn)場消防系統(tǒng)，同時撥打119報警；鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)時立即啟動應(yīng)急支撐