冬季施工措施(钢结构)

大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 大庆油田装备制造集团大庆油田装备制造集团 鸿运螺旋焊管搬迁工程 钢钢 结结 构构 冬冬 季季 施施 工工 方方 案案 编编制制 审审核核 批批准准 2011 年年 10 月月 8 日日 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 1 审审 批批 表表 鸿运螺旋焊管厂搬迁工程钢结构冬季施工方案 施工单位 审查人 审查单位公章 审查日期 监理单位 审查人 审查单位公章 审查日期 建设单位 审查人 审查单位公章 审查日期 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 2 目目 录录 一 冬期施工下料一 冬期施工下料 2 2 二 钢结构的负温焊接二 钢结构的负温焊接 3 3 三 钢构件的矫正和成型三 钢构件的矫正和成型 6 6 四 钢结构涂刷四 钢结构涂刷 7 7 五 钢结构安装五 钢结构安装 7 7 六 冬期采暖六 冬期采暖 1111 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 3 一 冬期施工下料一 冬期施工下料 1 冬期使用放样的样板用 0 5 0 75mm 铁皮制作 不宜使用塑 料类 因为负温下塑料板易脆裂会给使用带来麻烦 制作样板及放 样时应注意由于气温影响产生的温度收缩量 特别是在构件长度方 向的影响更不能忽视 否则会影响安装质量 2 在冬期施工时 对于碳素结构钢不得在 200C 以下 合金结 构钢不得在 150C 以下的气温条件下进行剪切和冲孔 主要考虑在 低温时钢材脆性增大 切口处更易产生裂纹 如必须进行时 应局 部进行加热到正温时方可进行 3 在负温下需要对边缘加工的零件 应采用精密切割加工 焊 缝坡口应采用自动切割 4 采用坡口机 刨边机进行坡口加工时 注意不得出现鳞状表 面 对重要结构的焊缝坡口 应采用机械加工或自动切割加工 不 宜用手工气割加工 5 氧气切割 5 1 冬期使用的乙炔和氧气都应置于暖棚中 5 2 在钢结构制作和现场施工时 用氧乙炔气切割钢材仍是用 量最多的常用手段 但在冬期使用氧乙炔气时 应注意以下几点 5 2 1 冬期使用的乙炔发生器应放置在 00C 以上的条件下 因 为除了防止水结冻外 由于温度降低会影响乙炔气的产出量 影响 使用效果 5 2 2 一般情况氧气瓶在使用时也应置于暖棚中 如露天放置 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 4 时应注意检查氧气瓶的出气口是否因氧气中含有水分冻结 堵塞出 气口 工业用氧气的纯度及要求 见表 1 气焊和气割用氧气指标 表 1 指 标 指 标 名 称 一级品一级品 氧气 O2 含量 99 2 98 5 水分 H2O 含量 mL 瓶 10 10 5 3 氧乙炔气切割时氧气的纯度对氧气的消耗量有很大影响 当氧气纯度较低时 相应要调整氧气压力 但切割要放慢 同时氧 气消耗量也要相应增多 见表 2 氧气纯度与切割速度 氧气压力和消耗量关系 表 2 氧气纯度 切割速度 切割是氧气压力 氧气消耗量 99 5100100100 99 095 110 115110 115 98 591 122 125122 125 9887 138 140138 140 97 583 158 160158 160 二 钢结构的负温焊接二 钢结构的负温焊接 1 在冬季施工中 由于气温较低 人工操作有一定困难 钢材 焊后热区降温速度较快 稍有不当易造成质量事故 室外焊接作业 应选择在天气较好且气温较高时进行 对于厚钢板 中厚钢板 厚 皮钢管要进行焊前预热 预热方法 对于室外施工的钢结构 采用 喷灯 氧乙炔等直接加热方法预热 对于室内钢结构 宜采用封闭 后加采暖的方法 使室内温度达到 5 以上 焊接作业区环境温度 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 5 低于 0 时 应将构件焊接区各方向大于等于二倍钢板厚度且不小 于 100mm 范围内的母材 加热到 20 以上后方可施焊 且在焊接过 程中均不应低于这一温度 室外施工的钢结构焊接后 不能对焊道 立即清渣 待冷却后方可清渣检查 焊后应用石棉带等保温材料对 焊口进行保温 2 在负温条件下进行结构的组装和定型需进行焊接时 应严格 按照冬期焊接施工工艺进行 工人在焊接操作时 起弧和熄弧极易 在起弧和熄弧处产生焊接缺陷而留隐患 所以在焊接时必须在焊缝 两端设置的起弧板和熄弧板上进行起弧和熄弧操作 严禁在母材上 起弧和熄弧 起弧板和熄弧板应设置在焊缝两端 长度一般不小于 50mm 起弧和熄弧长度不小于 30mm 起弧板和熄弧板所用的材料应 和母材一致 一般厚度不小于 8mm 3 钢结构焊接严格按规范执行 掌握焊接顺序 防止变形 低 于 20 C 不得进行焊接 当环境温度低于 30 时 不得进行安装施 工 4 负温焊接特点及要求 4 1 负温焊接由于气温较低 热量损失较快 当钢材厚度大于 9mm 时 应采用多层焊接工艺 焊缝由下往上逐层推焊 并注意控 制层间温度 4 2 为防止降温过快产生缺陷 原则上一条焊缝应一次焊完 不得中断 如有人为中断 如去厕所 吃饭 喝水等 应及时有人 接替 不可空时过长 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 6 4 3 如遇有停电 下雨雪等不可抗拒的中断时 在重新施焊之 前 应仔细清渣检查焊缝有否缺陷 如有缺陷按要求处理合格后 方可重新进行预热后施焊 5 焊后热处理 5 1 由厚钢板组成的结构 在负温下焊接完成后 应立即进行 焊后热处理 焊后热处理一方面可消除焊接产生的残余应力 另一 方面亦可使残留的氢逸出 以免产生氢脆事故 5 2 焊后热处理范围应在焊缝的两侧板厚的 2 3 倍范围内 用 氧乙炔火焰进行烘烤 加热温度为 150 300 保持 1 2h 冬期 由于气温低热损失大 烘烤时应用大号喷嘴烤枪多把连续进行操作 5 3 热处理后立即用石棉布覆盖保证其保温 冷却速度控制在 不大于 10 min 6 负温条件下 风 雨 雪天施工 6 1 负温下施工时 雨 雪天不得施焊 如需施焊需搭设棚罩 在棚罩内进行 6 2 风速超过 10m s 以上的风天不得施焊 6 3 每条焊缝焊完后 应立即采取保温措施 敷石棉灰 石棉 布等 使其缓慢降温 6 4 焊缝温度降到自然气温前不得碰到雨雪 7 冬季施工中使用焊条的原则 7 1 在负温条件下施工钢结构工程 在满足设计要求的前提下 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 7 应选择屈服强度较低 冲击韧性较好的低氢型或钛钙型焊条 对于 要求塑性 韧性 抗裂性较高的重要结构 要选用低氢型焊条 并 用直流焊机施焊 当要求焊缝表面光滑美观 以及一些薄板结构焊 接时 可选用钛型或钛钙型焊条 7 2 当结构焊接时 无法清除焊接部位的油 锈等脏物 且要 求焊接熔深较大的结构 要选用氧化铁型焊条 在负温下施工 焊 条应随取随用 超过两个小时应重新烘焙且焊条烘焙次数不应超过 三次 三 钢构件的矫正和成型三 钢构件的矫正和成型 1 钢结构零件及构件的矫正成型分为冷矫正和热矫正 在冬期 施工中 钢材随着温度的降低 强度增高 塑性和韧性要降低 所 以在负温下进行钢构件加工时 对产生裂纹和断裂的倾向性更大 所以对冷加工的温度环境要加以限制 规范规定 碳素结构钢当环 境温度低于 160C 低合金结构钢当环境温度低于 120C 时 不得进 行冷弯曲和冷矫正 2 钢材的热矫正主要是用氧乙炔火焰进行烘烤加热矫正 冬期 施工推荐这种方法 3 碳素结构钢和低合金结构钢进行加热矫正时 加热温度控制 不得超过 9000C 因超过 9000C 后 特别是长时间过热 易引起钢材 组织的晶粒变粗 即魏氏组织出现 钢材质量下降 脆性增加 800 9000C 正是奥氏体和铁素体的共混区 是钢材热缩变形的理想 区域 当温度低于 6000C 时 钢材的金相组织主要转变为珠光体和 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 8 铁素体组织 对矫正效果不理想 4 冬期进行热矫正时 应注意以下事项 4 1 冬期在室外进行热矫正时 应搭设棚罩 要防风 防雨雪 4 2 加热后的钢材 矫正后应缓慢降温 不得使冰雪碰上 4 3 当气温较低时 因钢材冷却速度较快 根据烘烤区域大小 应使用 2 把以上烤枪同时烘烤 焊嘴应选用大号 5 矫正后的钢材表面不应有明显的凹面和损伤 划痕深度不得 大于 0 5mm 钢材矫正后允许偏差见表 3 钢材矫正后的允许偏差 mm 表 3 项目允许偏差图例 t 141 5 钢板的局部 平面度t 14 1 0 工字钢 H 型钢翼缘对 腹板的垂直度 b 100 2 0 四 钢结构涂刷四 钢结构涂刷 冬季气温低 涂料易发粘不宜涂刷 涂刷后漆膜又往往产生各 种疵病 如涂刷后漆膜不易干燥 漆的流动度增加而产生流坠现象 油漆工程冬季施工时 气温不能有剧烈变化 施工完毕后至少要保 存两昼夜以上 直至油漆和涂层干透为止 10 时各种油漆不得操 作 并严格按照产品说明书要求使用 防火涂料要在气温 5 以上时涂刷 尽量选择午时或者阳光充 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 9 足的时间 涂刷要均匀 满足施工验收规程 五 钢结构安装五 钢结构安装 在冬期施工中 钢结构的安装工作 除应遵守 钢结构工程施 工及验收规范 GB50205 2002 要求外 针对冬期施工特点 尚应 考虑以下的一些要求 1 构件的运输和存放 1 1 冬期气温较低 大型设备和大型构件移动运输都比较困难 所以钢结构的安装工程在安装前必须多方面考虑编制安装工艺流程 图 并严格按流程图进行安装工作 构件的堆放顺序亦应按照流程 图要求堆放 尽量避免在现场二次或多次倒运 以免在倒运过程中 损伤构件 1 2 构件堆放场地必须平整坚实 无水坑 地面无结冰 无积 雪 如果构件堆放在已结冰的软士或冰层上 解冻时构件的垫块会 下沉 会使构件产生变形和损坏 1 3 多层构件堆放时 构件之间垫块要注意选用防溜滑材料 1 4 构件运输时 要注意清除运输车箱上的冰 雪 垫块更应 注意防滑垫稳 要用拉结绳拉牢以免运输中产生碰撞使构件局部损 坏 2 安装前的检查及准备 2 1钢结构在安装前 检查工作甚为重要 施工中经常出现由 于安装前检查工作被忽视 致使构件吊到高空安装时发现问题 在 高空中风大 寒冷无法修补 不得不再将构件吊到地面进行修补工 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 10 作 既影响安装进度 又不易保证质量 所以在钢结构构件起吊安 装前一定要重视检查工作 2 2 构件在安装前应对其外形尺寸 螺栓孔位置及直径 连接 件的位置及尺寸 焊缝 焊钉 摩擦面处理 防腐涂层等进行详细 检查并做好记录 与施工图纸仔细校对 如发现问题必须在地面上 进行处理 2 2 1 凡是在制作 运输 装卸 堆放过程中产生构件的变形 损伤 脱漆等缺陷 要在地面进行修理 矫正后 并符合规范和设 计要求方可起吊安装 2 2 2冬期钢结构的安装工作应尽量减少高空作业 所以在起 重设备能力允许条件下 尽可能在地面组拼成扩大的单元 为防止 构件吊装过程中 扩大单元的局部受力过大产生变形 必要时应进 行验算 或采取临时加强措施 2 2 3构件起吊前应清理场地冰 雪 构件上的冰雪及损伤涂层 亦应在地面上清理和补涂好 2 2 4负温下安装使用的机具 设备使用前应进行调试 必要 时在低温下要经常试运转 发现问题及时修整 对特殊要求的高强 螺栓 扳手 超声波探伤仪 测温计等 也要在低温下进行调试和 标定 3 绑扎起吊 3 1 负温下安装用的吊环必须用韧性好的钢材制作 如Q235号 钢 防止低温脆断 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 11 3 2 用捆绑法起吊钢构件时 要用防滑隔垫 防止吊索打滑 和构件连接在一起的起吊附件 如节点板 校正用的卡具 安装人 员用的挂梯 绳索等应绑扎牢固 防止碰动吊落发生事故 3 3 构件起吊前要仔细检查吊环 吊耳有无裂纹及损伤 特别 注意检查焊缝有无裂纹及其他焊接缺陷 这些缺陷在低温下起吊时 由于受动荷载及冲击作用极易造成裂纹急剧扩展断裂 4 安装固定 4 1在负温下安装的钢结构主要构件如柱子 主梁 支撑等 安装就位后应立即校正 位置校正后应立即进行永久性固定 如果 安装时不进行同步安装校正临时固定后继续安装其他构件 待安装 一大片后 再组织校正每个单体构件 由于各构件都连在一起 校 正起来很 困难 既达不到要求精度 也不能当天形成稳定的空间 体系 给施工带来不安全因素 4 2高强螺栓的接头 在安装螺栓前 仔细检查构件的摩擦面 是否干净 干燥 不得有泥 土 积雪 结冰 油污等脏物 检查 符合要求后 方可安装螺栓拧紧 以保证达到设计要求的抗滑移系 数 4 3钢结构安装焊接要求应遵守前述有关焊接内容 焊接顺序要 在平面上从建筑物中心各构件焊缝往四周扩散焊接 并注意1根梁两 端焊缝要先焊一端 待冷却到环境温度后 再焊另一端 这样可使 建筑物外形得到良好的控制 否则会使结构产生较大的变形 并产 生较大的焊接应力 严重时会把焊缝拉裂造成事故 大大庆庆油田工程建油田工程建设设有限有限责责任公司化建任公司化建钢结钢结构公司构公司 12 4 4钢结构材料对温度较敏感 我国北方地区冬期每日最高温度 和最低温度差一般为10 150C 在东北地区北部有时高达200C 所以