鋼結構長春火車站冬期施工專項方案y101129

長春站改造工程冬期施工專項方案江蘇滬寧鋼機股份有限公司2010-11-28目錄1、 方案編制目的 12、 方案編制依據(jù) 13、鋼結構冬期施工工作內(nèi)容及技術特點 23.1、主要工作內(nèi)容 23.2、各部分焊接工作技術特點 34、冬期施工擬采取應對措施 44.1常規(guī)應對措施 44.2針對本工程采取的專項措施 6方案編制目的為滿足鐵道部及沈陽鐵路局工期目標，長春站無站臺柱雨棚、高架站房鋼結構需要在冬期連續(xù)不斷施工。根據(jù)我國《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》（JGJ81-2002）中6.1.6條規(guī)定。當焊接作業(yè)環(huán)境溫度低于0℃時，須由施工企業(yè)焊接技術責任人員編制具體施工方案并經(jīng)認可后方可實施?；谝陨侠碛桑鼐幹票痉桨?。方案編制依據(jù)（1）鐵道部及沈陽鐵路局關于長春站改造工程相關技術文件。（2）鐵道第一勘察設計院出版的長春站改造雨棚及站房相關圖紙、技術資料等。（3）長春市其他相關地方標準（4）相關國家規(guī)范 依據(jù)的規(guī)范主要有以下幾項：《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017-2003）《建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準》（GB50300-2001）《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》（JGJ81-2002）《鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規(guī)程》（JGJ82-91）《建筑防腐蝕工程施工及驗收》（GB50212-2002）《涂裝前鋼材表面銹蝕度等級和除銹等級》（GB8923-88）《鋼結構防火涂料應用技術規(guī)程》（CECS24:90）《工程測量規(guī)范》（GB50026-2007）《建筑變形測量規(guī)程》（JGJ/T8-97）《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結構分析》（GB/T11345-1989）《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》（GB3323-2005）《中厚板超聲波檢驗方法》（GB/T2970-1991）《焊縫磁粉探傷方法及缺陷磁痕的分級》（JB/T6061）《焊縫滲透檢驗方法和缺陷痕跡的分級》（JB/T6062）《鑄鋼件超聲波探傷方法及質量評級方法》（GB7233）《碳素結構鋼》（GB/T700-2006）《低合金高強度結構鋼》（GB/T1591-2008）《建筑結構用鋼板》（GB/T19879-2005）《厚度方向性能鋼板》（GB5313-85）《優(yōu)質碳素結構鋼》（GB/T699-1999）《結構用無縫鋼管》（GB/T8162-1999）《高強度結構鋼熱處理和控軋鋼板、鋼帶》（GB/T16270-1996）《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》（GB709-2006）《結構用冷彎空心型鋼尺寸、外形、重量及允許偏差》（GB/T6728-2002）《鋼及鋼產(chǎn)品交貨一般技術要求》（GB/T17505-1998）《熱軋鋼板表面質量的一般要求》（GB/T14977-2008）《熱軋H型鋼和部分T型鋼》（GB11263-2005）《一般工程用鑄造碳鋼》（GB/T11352-2009）《焊接結構用鑄造碳鋼鑄件》（GB/T7659-1987）《鍛件用結構鋼》（GB/T17107-1997）《冷軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》（GB708-2006）《碳鋼焊條》（GB/T5117-1995）《低合金鋼焊條》（GB/T5118-1995）《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》（GB5293-1999）《埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑》（GB12470-2003）《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》（GB/T8110-2008）《焊接用鋼絲》（GB1300-7）《熔化焊用鋼絲》（GB/T14957-1994）《氣體保護焊用鋼絲》（GB/T14598-1994）《焊接用二氧化碳》（HG/T2537-1993）《電弧螺栓焊用圓柱頭焊釘》（GB/T10433-2002）《鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副》（GB/T3632-1995）《富鋅底漆》（HG/T3668-2000）《鋼結構防火涂料》（GB14907-2002）3、鋼結構冬期施工工作內(nèi)容及技術特點3.1、主要工作內(nèi)容 長春站改造工程冬期施工工作主要有以下幾項：（1）無站臺柱雨棚 無站臺柱雨棚為管桁架結構，主要構件均為熱軋無縫鋼管或焊接直縫鋼管?，F(xiàn)場焊接工作主要有管桁架吊裝分段的現(xiàn)場拼裝焊接以及桁架吊裝分段吊裝就位后與鋼管柱的高空對接焊接。（2）高架站房 高架站房鋼結構分為高架候車層鋼結構和屋蓋網(wǎng)架鋼結構兩部分。 高架站房高架候車層主要鋼構件為焊接H型鋼和焊接方鋼管組成的鋼桁架。鋼桁架由加工廠整體拼裝完成后運抵現(xiàn)場，因此現(xiàn)場焊接工作主要為鋼桁架與箱型截面柱的對接焊接以及箱型截面柱的現(xiàn)場對接焊接兩部分。 屋蓋網(wǎng)架主要構件為焊接球和焊接直縫鋼管。焊接球和焊接直縫鋼管均在工廠車間加工完畢后運至施工現(xiàn)場。需要現(xiàn)場焊接的主要工作為焊接直縫鋼管與焊接球的對接焊縫。3.2、各部分焊接工作技術特點（1）無站臺柱雨棚 雨棚構件所用鋼管大部分壁厚為10mm以下，少數(shù)構件所用鋼管壁厚較厚，但也沒有超過20mm。鋼管之間焊縫大部分為相貫焊縫，而相貫焊縫主要由部分熔透的角焊縫組成。焊接過程中熱輸入量小，焊縫熔敷量少，焊縫焊后冷卻過程中收到的拘束度較小，焊接完成后不易產(chǎn)生延遲裂紋等焊縫缺陷，焊接工作受環(huán)境溫度影響較小。（2）高架候車層箱型截面柱對接焊縫 高架候車層箱型截面柱大部分壁厚達到60mm，局部壁厚達到80mm。由于鋼板厚、焊縫坡口大，在焊接過程中熱輸入量大，焊縫熔敷量多，焊縫冷卻過程中由于周邊母材的拘束度大極易產(chǎn)生延遲裂紋等焊縫缺陷。此部分構件在冬期施工過程中必須引起足夠的重視，制定切實可行的冬期施工措施后方可施工。（3）高架候車層鋼桁架與箱型截面柱對接焊縫 鋼桁架與箱型截面柱對接位置鋼板厚度最厚也達到了60mm，焊接過程中難點與第（2）項類似。（4）屋蓋網(wǎng)架結構 屋蓋網(wǎng)架結構鋼管壁厚80%以上構件都小于10mm，主要焊縫為鋼管與焊接球的相貫焊縫，而相關焊縫主要由局部熔透的角焊縫組成。與無站臺柱雨棚鋼管相貫焊縫類似，焊縫質量受環(huán)境影響較小。4、冬期施工擬采取應對措施4.1常規(guī)應對措施（1）準備工作⑴成立冬季施工領導小組，落實具體責任人，明確責任。從技術、質量、安全、材料、機械設備、文明施工等方面為冬季施工的順利進行提供有力的保障。⑵入冬前針對所涉及到的分部分項工程編制好冬季施工方案，制定行之有效的冬季施工管理措施和技術措施，確保冬季施工期間的工程質量。⑶進入冬季施工前，組織技術業(yè)務培訓，學習有關規(guī)定，明確職責。方案及措施確定后組織有關人員學習，并向各施工班組進行交底。⑷做好現(xiàn)場測溫記錄，同時與氣象臺保持聯(lián)系，及時接收天氣預報，以便提前做好大風、大雪及寒流等惡劣天氣襲擊的預防工作。⑸根據(jù)工程需求提前組織冬季施工所用材料及機械備件的進場，為冬季施工的順利展開提供物質上的保障。在進入冬季施工階段，為確保按期、順利、安全地進行吊裝工作，采取確實一系列的措施。鋼柱、桁架及拼裝胎架：設置四周的錨環(huán)、采用鋼絲繩對主桁架或拼裝胎架進行固定，并作好防雷、接地布署。材料：所有松散的材料都要綁扎并錨固或者轉移到安全的區(qū)域；堆放在安裝好的梁上的材料或已鋪好的屋面板應當綁在鋼架上面；在地面上成堆疊放的構件應全面檢查防止墜落，必要時要固定到鋼架上面。油布要在頂上壓上重物并將端部綁扎牢固；設備：所有的電弧設備都要充分錨固，電纜要分開，必要時移到安全的地方；所有的工作平臺，起重設備，纜繩和臨時結構都要牢固地系好；行走吊車的吊臂應按生產(chǎn)廠家的指示停在合適的位置，使之可以自由轉動。所有的吊具和鋼絲都要從吊鉤上取下；放下夾軌器，并拉上地錨；電器：所有的電氣設備都要完全防水，關上總電源；檢查：安全監(jiān)督員應徹底檢查整個建筑，確保所有的預防措施都已完成。在吊裝構件時先清除構件索具表面的積雪（冰），在索具與構件之間要加薄橡皮墊或麻布墊，以防吊裝時滑脫。在構件運輸和堆放時，在構件下必須墊木板并清除積雪，以防止運輸過程中傾滑。堆放場地要平整，無水坑。在構件驗收、安裝及校正時，適當考慮負溫下構件的外形尺寸將產(chǎn)生一定的收縮，必要時進行保溫工作，以免在吊裝時產(chǎn)生誤差。專用機量具在負溫下按負溫差進行適當檢驗，掌握溫差數(shù)據(jù)。對結構構件應采取校正之后進行吊裝就位，立即對其固定，當天安裝的構件應對其形式空間定位體系，不得隔天再進行。高空作業(yè)必須清除構件表面積雪，穿防滑鞋，系安全帶，才能進行高空作業(yè)，跳板等一定要綁扎牢固。（2）冬季焊接施工⑴焊接材料的選擇、使用為保證焊縫不產(chǎn)生冷脆，負溫度下焊接用的焊條，在滿足設計強度的要求下，優(yōu)先用屈服程度較低、沖擊韌性好的低氫型焊條。⑵焊接材料的貯存焊劑及堿性焊條的焊藥易吸潮，在負溫度時更甚，所以它們在使用前必須按照質量說明書的規(guī)定進行烘焙。使用時取出放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。外露2小時后要重新烘焙。所使用的焊條、焊絲要貯存在通風干燥的專門地方。焊條領用要限制數(shù)量，用多少領多少，保證焊條的良好性能。⑶焊接專用機具的檢查焊接使用瓶裝氣體時，對負溫下瓶嘴在水氣作用下容易冰縮堵塞現(xiàn)象，在焊接作業(yè)中就要及時檢查疏通。⑷焊接過程控制焊前防護對于安裝焊接這一關系到整體安裝質量的特殊工序，必須在施工前嚴格制定計劃，在施工中組織專門的人力、物力，比預定正式施焊時間提前4—8小時進行專題防護，防護必須達以下要求：上部稍透風、但不滲漏，兼具防一般物體擊打的功能；中部寬松，能抵抗強風的傾覆，不致使大股冷空氣透入；下部承載力足夠4名以上作業(yè)人員同時進行相關作業(yè)，需穩(wěn)定、無晃動，不因甲的作業(yè)給乙的正在作業(yè)造成干擾；可以存放必需的作業(yè)器具和預備材料且不給作業(yè)造成障礙，無可造成器具材料脫控墜落的縫隙,中部及下部防護采用阻燃材料遮蔽。（5）焊接保證措施在寒冷的冬季進行焊接施工，光有嚴密的焊接防護還不夠，還必須采用焊前大范圍加熱的方法來消除不經(jīng)焊前加熱即進行縫焊接時母材與焊縫區(qū)的強烈溫差，驟熱和驟冷是造成鋼結構接頭區(qū)不均勻脹縮的主要因素，不均勻脹縮又是造成母材與焊接接頭產(chǎn)生裂紋的主要因素。消除明顯溫界，最大限度地減緩鋼材在板厚方向由脹時壓應力到縮時拉應力的轉換過程，最大可能地促使接頭在同軸線上均勻脹縮是超厚鋼板焊接尤其是在寒冷地區(qū)焊接的重要質量保證環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)包括了焊前嚴格加熱，施焊過程中，保證持續(xù)、穩(wěn)定并且較高的層間溫度，全過程地執(zhí)行窄道焊、有規(guī)律地采用左、右向交替焊道。焊后加熱填充縫焊接和面層焊接完畢，經(jīng)自檢外觀質量符合要求后，立即實施焊后后熱過程。對于超厚鋼板、大長焊縫，盡管作業(yè)者嚴格遵循工藝流程，實施中間再加熱，也不可避免由于板厚過大、始端終端焊縫過長、面縫過寬等原因造成的根部與面層的溫差、始端與終端的溫差、近縫區(qū)與遠縫區(qū)的溫差、（水平橫向焊縫）下部與上部的溫差、（H型鋼柱）邊翼緣和翼中的溫差。由于焊后后熱是焊接工藝中相當重要的環(huán)節(jié)，在寒冷地區(qū)焊后后熱溫度應較溫和地區(qū)相應提高50℃—100℃焊后保溫在寒冷勁風多發(fā)地區(qū)，一切焊前加熱、中間再加熱、后熱等都圍繞著消除驟冷驟熱、消除脹縮不均、延緩冷凝收縮這個質保目的，但是僅上述措施還達不到目的。還需加蓋厚石棉布保溫，并密封空氣流通部位。厚板焊接時，焊縫間的層間溫度應始終控制在85℃-110℃4.2針對本工程采取的專項措施1、針對現(xiàn)場對接焊縫的措施 焊接作業(yè)環(huán)境不符合要求時，會對焊接施工質量造成不利影響。工件潮濕或遇到雪天時，任何焊接方法均應該避免，因水分是氫的來源，而氫是導致焊接延遲裂紋產(chǎn)生的最主要的因素之一。 由于低溫使鋼材脆化，也使焊接過程中母材熱影響區(qū)的冷卻速度加快，易于產(chǎn)生脆硬組織，對于碳當量較高的低合金高強度鋼材的焊接是非常不利的。尤其是在厚板、接頭拘束度大的情況下影響更大，即使是低碳鋼也存在產(chǎn)生冷裂紋的可能?；谝陨显?，在焊接之前的預熱和焊接完成后的保溫就具有非常重要的意義。 本工程對接焊縫焊接主要有以下幾項： （1）高架候車層箱型截面柱對接焊縫。（2）高架候車層箱型截面柱與鋼桁架對接焊縫。（3）無站臺柱雨棚鋼桁架吊裝分段與鋼管柱對接焊縫。（4）無站臺柱雨棚鋼管柱對接焊縫。上述對接焊縫焊接之前必須按照規(guī)范規(guī)定進行焊前預熱，焊后在通過石棉布包裹的方式進行焊后保溫。石棉布的包裹層數(shù)需要經(jīng)過實驗確定，嚴格控制焊縫的冷卻速度。在極端嚴寒的情況下還需配合電加熱板預熱、保持焊接過程中焊接區(qū)域的母材溫度以及控制焊接完成后的焊縫冷卻速度。2、低溫焊接實驗（1）焊接實驗的目的 本工程對接焊縫可以采取有效的焊后保溫措施，保證焊接質量。但大量的焊接工作由于焊接點眾多而且非常分散無法進行保溫工作，主要有以下幾項：無站臺柱鋼桁架的現(xiàn)場拼裝焊接。站房屋蓋網(wǎng)架的現(xiàn)場拼裝焊接。上述構件的現(xiàn)場焊接必須進行低溫焊接實驗，通過實驗結果來驗證在低溫下焊接完成的焊縫是否可以達到設計要求的等強效果。如果達不到設計要求，還須通過實驗的方式找到對焊縫區(qū)域補強或者加固的依據(jù)。另外，對接焊縫雖然可以采取焊后保溫措施，但是在長春市極端嚴寒的情況下這些措施的有效性也需要通過低溫焊接實驗來加以驗證。（2）焊接實驗內(nèi)容1）低溫管對接焊接試驗、管—焊接球對接實驗以及鋼管相貫焊接實驗A、試驗項目的確定焊接形式有以下幾項：管子對接單面全熔透焊（加鋼襯墊）。鋼管與焊接球相關焊接。桁架腹桿與弦桿相貫焊接。B、試驗使用母材本次焊接試驗使用的鋼管材質為Q345C，規(guī)格為Ф325*16mmC、焊接方法本次試驗所采用的焊接方法分別為CO2藥芯焊絲氣體保護焊（FCAW-G）和手工電弧焊（SMAW）D、焊接位置本次試驗所采用的焊接位置均為5G(水平固定全位置焊)E、焊接材料藥芯焊絲，型號為E501T-1,直徑為Ф1.2；焊條，型號為E5015,直徑為Ф3.2、Ф4.0，其中Ф3.2的焊條用于打底，Ф4.0的焊條用于填充和蓋面。F、焊接工藝表1焊接工藝參數(shù)焊接方法直徑（mm）焊接位置焊接電流（A）電壓（V）氣體流量（L/min）焊接速度（mm/min）管對接CO2藥芯焊絲氣體保護焊φ1.25G200~26028~3215~20320手工電弧焊φ3.25G90~13020~22/150φ4.0120~16022~25150注：(1)焊前需預熱溫度為60-80(2)焊接時應連續(xù)施焊,層溫控制在100~200(3)焊后應立即用石棉被包裹，注意保溫緩冷G、焊接設備ZX3-400注：焊機電源采用直流反接法連接。檢驗內(nèi)容焊縫外觀質量應符合JGJ81-2002中7.2所規(guī)定的內(nèi)容。經(jīng)外觀質量檢查合格的焊縫方能可進行無損檢測（UT），無損檢測應在焊接24h后進行。無損檢測應符合現(xiàn)行國家標準（GB11345-89），焊縫不低于BI級。力學性能試驗