冬季施工措施钢结构

/大庆油田装备制造集团鸿运螺旋焊管搬迁工程钢结构冬季施工方案编制：审核：批准：2011年10月8日审批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:目录一、冬期施工下料……………………2二、钢结构的负温焊接………………3三、钢构件的矫正和成型……………6四、钢结构涂刷………7五、钢结构安装………7六、冬期采暖…………11一、冬期施工下料1.冬期运用放样的样板用0.5—0.75mm铁皮制作，不宜运用塑料类，因为负温下塑料板易脆裂会给运用带来麻烦。制作样板及放样时应留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－150C3.在负温下须要对边缘加工的零件，应接受精密切割加工，焊缝坡口应接受自动切割。4.接受坡口机、刨边机进行坡口加工时，留意不得出现鳞状表面。对重要结构的焊缝坡口，应接受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.冬期运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。但在冬期运用氧乙炔气时，应留意以下几点:5.2.1.冬期运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，5.2.2.一般状况氧气瓶在运用时也应置于暖棚中，如露天放置时应留意气焊和气割用氧气指标表1指标名称指标一级品一级品氧气（O2）含量（%）≥99.2≥98.5水分（H2O）含量（mL/瓶）≤10≤105.3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。氧气纯度和切割速度、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（%）99.510010010099.095110～115110～11598.591122～125122～1259887138～140138～14097.583158～160158～160二、钢结构的负温焊接1.在冬季施工中，由于气温较低，人工操作有确定困难，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，接受喷灯、氧乙炔等干脆加热方法预热；对于室内钢结构，宜接受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，不能对焊道立刻清渣，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，应严格依据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，所以在焊接时必需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样，一般厚度不小于8mm。3.钢结构焊接严格按规范执行，驾驭焊接依次，防止变形，低于-20ºC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，应接受多层焊接工艺，焊缝由下往上逐层推焊，并留意限制层间温度。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）应刚好有人接替，不行空时过长。4.3.如遇有停电、下雨雪等不行抗拒的中断时，在重新施焊之前，应细致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，应立刻进行焊后热处理。焊后热处理一方面可消退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℃5.3.热处理后立刻用石棉布覆盖保证其保温。冷却速度限制在不大于10℃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，应立刻实行保温措施（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遇到雨雪。7.冬季施工中运用焊条的原则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，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。冬期施工举荐这种方法。3.碳素结构钢和低合金结构钢进行加热矫正时，加热温度限制不得超过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，是钢材热缩变形的志向区域。当温度低于4.冬期进行热矫正时，应留意以下事项：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，依据烘烤区域大小，应运用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项目允许偏差图例钢板的局部平面度t≤141.5t＞141.0工字钢、H型钢翼缘对腹板的垂直度b/1002.0四、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，漆的流淌度增加而产生流坠现象。油漆工程冬季施工时，气温不能有猛烈变更，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，并严格依据产品说明书要求运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足够的时间，涂刷要匀整，满足五、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需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。构件的堆放依次亦应依据流程图要求堆放，尽量避开在现场二次或多次倒运，以免在倒运过程中损伤构件。1.2.构件堆放场地必需平整坚实，无水坑，地面无结冰，无积雪。假如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，构件之间垫块要留意选用防溜滑材料。1.4.构件运输时，要留意清除运输车箱上的冰、雪。垫块更应留意防滑垫稳。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觉问题，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确定要重视检查工作。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，和施工图纸细致校对，如发觉问题必需在地面上进行处理。.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。冬期钢结构的安装工作应尽量削减高空作业。所以在起重设备实力允许条件下，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，或实行临时加强措施。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。负温下安装运用的机具、设备运用前应进行调试，必要时在低温下要经常试运转，发觉问题刚好修整。对特别要求的高强螺栓、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需用韧性好的钢材制作，如Q235号钢，防止低温脆断。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、绳索等应绑扎坚实，防止碰动吊落发生事故。3.3.构件起吊前要细致检查吊环、吊耳有无裂纹及损伤。特别留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，安装就位后应立刻校正，位置校正后应立刻进行永久性固定。假如安装时不进行同步安装校正临时固定后接着安装其他构件，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，给施工带来担忧全因素。4.2高强螺栓的接头，在安装螺栓前，细致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。焊接依次要在平面上从建筑物中心各构件焊缝往四周扩散焊接，并留意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限制。否则会使结构产生较大的变形，并产生较大的焊接应力，严峻时会把焊缝拉裂造成事故。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。所以对钢结构安装的外形尺寸影响很大。构件由于温差引起的伸长、缩短、弯曲而产生的偏差绝不行忽视，特别是对于高、长、大构件影响更甚。在冬期安装钢结构时，焊接结构中各种焊缝的预放收缩量序号结构种类特点焊缝收缩量1实腹结构断面高度在1000mm以下钢板厚度在25mm以下纵长焊缝——每米焊缝为0.1～0.5mm（每条焊缝）接口焊缝——每一个接口为1.0mm加劲板焊缝——每对加劲板为1.0mm2断面高度在1000mm以上钢板厚度在25mm以上各种厚度的钢材其断面高度在1000mm以上者纵长焊缝——每米焊缝