钢结构冬季特殊施工方案

1钢结构制作冬季特殊施工方案审批：职务：审核：职务：编制：职务：施工单位：二00九年十二月二十五日2目录1、工程概况、2、编制依据3、施工准备4、冬季施工措施5、加工制作6、焊接工艺要求及焊接保证措施7、涂装工艺8、安全文明措施9、附表、附图3钢结构制作冬季施工方案一、工程概况本工程是镍铁项目（一期）工程钢结构制作冬季施工工程，本工程精炼和熔炼两个车间都为框架结构，内部有多层平台，结构复杂，总工程量达一万多吨，工期紧，任务重，从进入冬季以来的几次长时间降温、大风大雾天气都对工程的进度造成不小的影响，为确保明年9.30点火的工期节点和缓解明年高峰时钢结构制作安装的压力，我部根据到场图纸和现场实际情况和环境因素，必须采取冬期施工措施，以确保构件的拼装焊接和涂装的质量。二、编制依据2.1、根据当地历年气候特点，冬季易出现大幅降温、霜冻、雨雪、大雾、大风天气。对钢结构制作安装的影响的下料和焊接质量和油漆工作产生影响，进而影响工程进度。2.2、《建筑工程冬期施工施工规范》（JGJ104-77）2.3《钢结构工程施工质量验收规范》（50205-2001）2.4《钢结构高强螺栓连接的设计施工及验收规范》（JGJ82-91）2.5《门式刚架轻型厂房构件标准》（JG144-2002）2.6《建筑施工手册》（第四版）2.7《热轧H型钢和部分T型钢》（GB/T11263-1998）2.8《建筑钢结构焊接规范》(JGJ81-91)2.9《焊接H型钢》（YB3301-2005）2.10《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923-1998）2.11《钢结构、管道涂装技术规范》（YB/T9256-96）2.12《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）三、施工准备4综合当地因素，我部钢结构制作拟采取搭设4个移动式保温棚，时间从1月1号开始到3月底，3个月的时间段，棚内采用暖风机提高焊件焊接、油漆涂装环境温度。保温棚立柱和横梁用∠90×6角钢制作，顶及四壁用δ=5mm钢板维护。铁件加工制作车间用0.6m彩钢瓦封闭起来采用∠90×6角钢作骨架。钢结构制作保温棚和铁件制作棚封闭所需材料如下表，具体外形尺寸详见附图4和附图5钢结构冬季施工所需材料及能源消耗计划编号材料单位数量备注1挂式暖风机（功率4000瓦）台16每个暖棚4台2200瓦灯泡个16含灯座，每个暖棚4个3∠90×6角钢m5474δ=5mm钢板㎡38456mm2电线米80620A插座个87消耗电能KW/天1260.8焊接棚暖风机每天工作14个小时，油漆棚暖风机每天工作24个小时铁件加工车间封闭材料表序号材料单位数量1∠90×6角钢m16620.6mm彩钢瓦㎡98四、钢结构冬季措施1．冬期运输堆存钢结构时，必须采取防滑措施。构件堆放场地必须平整坚实，无水坑、地面无结冰。同一型号构件叠放时，必须保证构件的水平度，垫块必须在同一垂直线上，防止构件溜滑。2、钢结构在负温下放样时，其切割、铣刨的尺寸，要考虑钢材在负温下收缩的影5响。3．端头为焊接接头的构件下料时，应根据工艺要求预留焊缝收缩量，多层框架和高层钢结构的多节柱还要预留荷载使柱子产生压缩的变形量。焊接收缩量和压缩变形量必须与钢材在负温下产生的收缩变形量相协调。4．形状复杂和要求在负温下弯曲加工的构件，应按制作工艺规定的方向取料。弯曲构件的外侧不应有大于1mm的缺口和伤痕。5．普通碳素结构钢工作地点温度低于－20℃，低合金钢工作地点温度低于－15℃时，不得剪切、冲孔，普通碳素结构钢工作地点温度低于－16℃，低合金结构钢工作地点温度低于－12℃时，不得进行冷矫正和冷弯曲。6．负温度下需要对边缘加工的零件，应用精密切割加工，焊缝坡口宜采用自动切割。采用坡口机、刨条机进行坡口加工时，不得出现鳞状表面。重要结构的焊缝坡口，应用机加工或自动切割加工，不宜用手工气割加工。7．构件的组装必须按工艺规定的顺序进行，由里向外扩展组拼。焊接结构如在负温下组拼时，预留焊缝收缩值宜由试验确定。点焊缝的数量和长度由计算确定。8．零件组装必须把接缝两侧各50mm内的铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等清理干净，并保持接缝干燥，没有残留水分。9．负温度下焊接中厚钢板、厚钢板、的预热温度可由试验确定，当无试验数据时，可参考表下表钢板预热温度项目钢材厚度（mm）环境温度（℃）预热温度（℃）低碳钢构件30以下30~5050~7070以上－30以下－30~－10－10~0任何温度36363610016Mn16Mnq15MnV15MnVq10以下10~1616~2424~4040以上－26以下－26~－10－10~－5－5~0任何温度36363636100~150610．在负温度下构件组装定型后进行焊接时，应严格按焊接工艺规定进行，由于焊接的起始点和收尾点比常温更易产生未焊透和积累各种缺陷，因此，单条焊缝的两端必须设置引弧板和熄弧板。引弧板和熄弧板的材料应和母材一致。严禁在母材上引弧。11．在负温度下厚钢板焊接完成后，在焊缝两侧板厚的2~3倍范围内，立即进行后热处理，加热温度150~300℃，保持1~2h。焊缝焊完后或后热处理完后，要采取保温措施，使焊缝缓慢冷却，冷却速度不大于10℃/min。12．当构件在负温度下进行热矫正时，钢材加热温度不得超过800℃（暗樱红色），200~400℃时结束，并使其缓慢冷却。13．在负温度下制作的钢构件进行检查验收时，其外形尺寸应考虑当时温度的影响。等强接头和要求焊透的焊缝必须100%超声波检查，其余焊缝按设计规范中规定检查。负温度下超声波探伤仪用的探头，与钢材接触面间应使用不冻结的油基藕合剂。不合格的焊缝应铲除重焊。14.涂层作业气温应在5～38℃之间为宜，当天气温度低于5℃时，必须在暖棚内采取加热保温措施，要求温度保持均衡，不得突然变化，相对湿度不大于80%，以防凝结水。当空气湿度大于85％，或构件表面有结露时，不宜进行涂层作业。五、加工制作本工程钢结构构件包括有柱梁系统、屋盖系统、墙架系统。主要构件即为钢柱、吊车梁、屋架、平台、柱间支撑、屋面支撑、檩条、墙架檩条等构件组成。5.1构件特点框架柱的特点：最大高度约为44.43m，高层部分为框架结构形式，在框架平面内梁柱为刚性连接，沿各列柱设置支撑承载水平力。柱采用实腹工字型组合截面，框架梁为工字型截面。单层部分为排架结构形式，下柱采用工字形柱肢的格构式截面；上柱为实腹工字型截面。吊车梁的特点：吊车梁全部采用焊接H型钢。跨度有12m、18m、24m三种，其中各种跨度吊车梁根据其所在位置采用等截面或端头直角突变式变截面梁。吊车梁支座一律为平7板式支座，采用螺栓与下柱柱顶连接；吊车梁系统设置制动板、辅助桁架、水平支撑等构件，形成完整空间受力体系。5.2工艺流程原材料平直矫正→配料（对于要拼接的钢板需进行）→拼接→放样→号料→下料（剪切和气割）→零件平直除渣→半成品分类堆放→组装→焊接→焊接检验→矫正→检查几何尺寸→除锈、油漆、成品出厂→待安装。5.3制作工艺和措施5.3.1放样施工两个放样平台，面积10m×25m混泥土平台。以1：1的大样放出节点，核对各部分的尺寸，制作样板和样杆作为下料、铣、刨、制孔等加工的依据。放样时，铣、刨的工件要考虑加工余量，焊接构件要按工艺要求预留焊接收缩余量和在荷载下的压缩变形值加到制作长度中去。放样结束自检后须经各工种专职检验员检验，以确保各构件加工的几何尺寸、角度和安装接触面等的准确。5.3.2号料检查核对材料；号料应尽量使用经过检查合格的样板，避免直接用钢尺所造成的过大偏差或看错尺寸而引起的不必要的损失。依据图纸或样板在材料上划出切割、铣、刨、钻孔等加工位置；打冲孔及标出零件编号。要注意根据配料表和样板进行套裁，尽可能节约材料号料，做到合理用材。取材应考虑应力作用方向与钢板轧制方向一致。5.3.3切割下料前严格按工艺详图对照品种、规格、牌号是否一致。应确认所用材料与图纸要求对应相符时才可切割。切割前应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净；切割后断口上不得有裂纹、夹层和大于1.0mm的缺口，并应清除干净边缘上的熔物和飞溅物等。H型钢三大片下料采用数控抽条机切割。柱、梁主材下料应尽量采用自动或半自动切割，吊车梁上下翼缘板应用自动精密切割，当用手工气割时，应全长刨边。切割后断口上不得8有裂纹、夹层和大于1.0mm的缺口，并应清除干净边缘上的熔物和飞溅物等。切割截面与表面垂直偏差不大于钢材厚度的10%且不大于2mm。5.3.4制孔制孔采用钻孔方法。其中连接板制孔必须在数控平面钻床进行。柱上牛腿与梁连接，梁与梁连接的孔必须由连接板作为套模来钻孔（一块连接板只能做两次套模）。孔径、孔位、孔间距须符合图纸规定并符合国家规范要求。高强螺栓孔群划线定位要仔细，并由质量员进行校核后方可制孔。为保证质量和提高生产效率，高强螺栓群孔采用专用钻模板制孔。螺栓孔的允许偏差超过规范要求时，不得采用钢块堵塞，可采用与母材材质相匹配的焊条补焊后重新制孔。制孔精度应符合设计要求，孔径符合要求的孔数至少应在85%以上，且每组焊补重新钻孔数不大于20%。检查时用比孔的公称直径小于1mm的量规检查。A、B级螺栓孔（1类孔），应具有H12的精度，孔壁表面粗糙度Ra不应大于12.5um。注：①A、B级螺栓孔、H12精度，是根据现行国家标准《紧固件公差螺栓、螺钉和螺母》和《公差与配合》的分级规定确定的；②Ra是根据现行国家标准《表面粗糙度参数及其数值》确定的。C级螺栓孔（H类孔），孔壁表面粗糙度Ra不应大于25mm。5.3.5组装钢柱、钢梁可分段制作，其接头形式与柱头同梁端接头相同，上，下翼缘、腹板接头位置不能在同一截面处，须错开（错开距离大于200mm），实行等强拼接。24m及以上吊车梁、辅助桁架制作时均应起拱且两者应一致，起拱度为跨度的1/1000。高强螺栓之连接板的材质及摩擦系数必须与被连构件相同。构件的安装顺序，平面上应从中部对称地向四周扩展，竖向应由下而上均衡地逐渐安装。安装压型钢板前，应在钢梁上排出压型钢板铺放位置线，相邻两排压型钢板端头的波形槽口应对准。5.3.6H型钢制作（1）本工程大量构件的基本形式为实腹H型组合截面。因此H型钢的拼装工作量很大。H型钢的组立在有条件的情况下，应由组立机进行。（2）H型构件的拼装在车间的装配平台上进行。型钢拼装平台采用水准仪测平，制作9用胎模的零件应平整、统一。（3）下料后的板材由专业放样人员划出中心线、定位线，放出1:1实样，确认无误后按设定的组装程序工作。使用工具、器具等必须合适可靠，组装的间隙错位、垂直度、角度、平行度要严格控制，并满足规定要求，待检验后才准正式焊接。组对过程中不能随意在构件上打火。H型钢组装经检验合格后方可焊接。H型钢焊接多采用埋弧自动焊。埋弧自动焊在专用焊接胎具上进行。焊接应加引弧板，并在焊接胎模上成45度摆置。（4）制作焊接胎模应考虑主要构件长度，该胎模按20m设置，共计8个支架，间隔3m一线，相互间用型钢连接成整体。本次钢结构的材质多为Q345，须根据焊接工艺评定报告确定焊接工艺。为达到设计要求，钢材板厚超过8mm以上的全熔透焊接接头必须开坡口。坡口的形状、尺寸、加工方法应按照设计图（制造图）和规范的要求制备。焊接时应采取有效措施防止钢结构件变形。（5）H型钢焊接后，按设计要求进行焊接质量检验。检验合格的构件再进行焊接变形的矫正。H型钢的矫正在H型钢矫直机专用设备上进行。矫正后的质量须符合规范的尺寸要求，再进入构件拼装工序。（6）构件组装经检验合格的半成品在组装平台进行构件拼装。在拼装前，拼装人员必须熟悉施工图、拼装工艺及有关文件的要求，并检查组装零部件的外观、材质、规格、数量，当合格无误后方可施工。在装配平台上放出构件的实样，使其形成图纸所需形状，并画出中心线、位置线，设置定位卡具。组装时，借助卡兰、铁楔子、拉紧器、推撑器等工具来保证装配尺寸。组装点固焊时所采用焊材与焊件匹配，焊缝厚度为设计厚度的2／3且不大于8mm，焊缝长度不小于25mm，位置在焊道以内。（7）构件焊接钢结构件组装经检验合格后方可焊