山东框剪剧院钢结构工程冬季施工方案(附图表).doc

省会文化艺术中心（大剧院）工程钢结构工程冬季施工方案一、 工程概况1.1 、大剧院工程钢结构部分概况由于整个大剧院工程工期节点的确定，大剧院钢结构工程主要结构如：屋面网壳结构；楼座、格栅结构等施工日期定于2011年11月25日至2012年3月5日此段时间地处北方的山东济南地区是温度最低的时候，工期紧，钢结构施工难度大主要结构概况如下：1、歌剧厅屋面钢结构长115m，宽87m，采用单层网壳结构，网壳钢骨柱从12.600标高处插入下部混凝土柱内屋面单层网壳以12.600标高混凝土框架柱和主舞台顶部四角的四根摇摆柱（双向转动）为支点，最大跨度56米歌剧厅屋面钢结构东西两面完全对称，主要材料截面为两条平行主拱P(1000x35)、主拱之间水平杆(P700x20)，侧面H型钢拱(H900x300x20x35)、及H型钢之间的连接钢管(P203x8、P159x8、P203x16)2、音乐厅屋面钢结构长91m，宽55m，采用单层网壳结构，网壳钢柱从12.600标高处插入下部混凝土柱内屋面单层网壳以12.600标高混凝土框架柱为支点，最大跨度55米音乐厅屋面钢结构的形式类似于歌剧厅，东西对称，主要材料截面为两条平行主拱P(900x35 )、主拱之间水平杆(P500x16)，侧面H型钢拱(H700x300x20x35)、及两根H型钢之间的钢管(P203x8、P159x8)。

3、多功能厅长89m，宽45m，主体结构为钢筋混凝土结构，主拱和侧面结构也均为折线形混凝土结构，钢结构部分主要为主拱之间的水平杆(P500 x 20) 4、室内钢结构部分包括劲性柱、劲性梁、结构钢梁、楼座、钢楼梯等1.2、 当地的气温特点及对策冬季济南市受蒙古冷高压控制，盛吹寒冷的偏北风，一般6～8天有一次冷空气侵入，使气温不断降低冬季最冷月平均气温在0℃以下，冬季降水量在20～25毫米，仅占全年总降水量的3.0～3.7%，整个冬季雨雪稀少，北风频吹，干燥寒冷济南以前冬季12月、1月、2月气温具体如下：2010年12月全月天气总结： 月均温3.2℃，较常年（1.9℃）偏高1.3℃ 12月降水日数1日 12月零下日17日，冰日6日 日均温最高值15.0℃（12月1日） 日均温最低值-6.4℃（12月15日、12月24日） 2011年1月全月天气总结： 月均温-3.4℃，较81~10年均值（-0.3℃）异常偏低3.1℃ 本旬零下日31日，冰日10日 日均温最高值2.0℃（1月13日） 日均温最低值-7.4℃（1月16日） 2011年2月全月天气总结： 月均温2.6℃，较81~10年均值（2.9℃）略偏低0.3℃。

国家站降水量16.2mm，较81~10年均值明显偏多6.8mm，多72.3% 国家站降水日数5日，最大日降水量7.5mm 本旬零下日18日，冰日2日 日均温最高值11.0℃（2月23日）日均温最低值-6.4℃（2月14日） 我国现行《建筑工程冬季施工规程》（JGJ104-97）规定：当室外平均气温连续5天稳定低于5℃即进入冬季施工；当室外气温连续高于5℃时解除冬季施工由于钢结构屋面网壳结构施工高峰时间在2011年11月25日至2012年3月5日，通过上述数据可以看出1月、2月温度非常低，大部分时间都处于0下状态，钢结构施工困难极大；3月份逐渐回暖，白天温度较高因此，主要的钢结构焊接拼装时间应该在2011年12月以及2012年3月，2012年1月以及2月主要以吊装为主3月份选择气温在15~20°C之间的时间合拢网壳1.3、编制依据1、文化艺术中心施工图设计总说明-钢结构2、《钢结构设计规范》 GB50017-20033、《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-20014、《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-20025、《建筑工程冬季施工规程》 JGJ104-976、《建筑施工安全检查标准》 JGJ59-997、《建筑施工高空作业安全技术规范》 JGJ80-918、《建筑机械使用安全技术规程》 JGJ/T33-20019、《施工现场临时用电安全技术规范》 JGJ-46-200510、《建筑工程冬季施工规程》 JGJ104-97二、 冬季施工重点、难点1、因结构高度较高，构件分段多，吊装量大，冬季风雪环境影响钢结构安装精度，技措投入加大；冬季钢构件表面易结霜致滑，加上寒冷环境下人员易意识低迷，造成安全投入大大增加；2、钢结构现场焊接以全熔透焊缝为主，冬季温度低，焊缝的冷却速度较常温焊缝快的多，易产生裂纹；3、本工程钢结构厚板多，焊接需做好预后热。

冬季施工预热效果变差相同的温度，相同的预热时间，低温下的效果远比常温差，焊缝的层间温度保持相对困难；4、冬季雨、雪、雾等环境相对湿度大且可能傍有大风，焊接时焊道容易出现气孔，影响焊接质量三、 冬季施工质量保障措施3.1 冬季施工准备 1、人员组织①、冬季施工前认真组织有关人员分析冬季施工作业计划，项目经理负责，下设施工班组长为管理机构成员，并组织编制冬季施工措施，所需材料在冬季施工前准备好②、项目夜间均设专职的值班人员，保证昼夜有人值班并做好值班记录，同时负责收听和发布天气情况③、应做好施工人员的冬季施培训工作，组织相关人员进行一次全面检查，施工现场的准备工作，包括临时设施、临电、机械设备、安装等工作2、物资准备：①、冬季施工前将所用到的材料准备齐全，主要包括：秒表，对讲机，恒温箱，无损检测仪，红外线点温计，智能温控仪，K型热电偶，控制柜（控温箱），密封装置，防滑垫，电热毯，Φ8钢丝绳，钢刷，防滑隔离垫层，枕木，防寒服，防寒鞋，防寒、防滑手套，温度计，焊条烘干箱，焊条保温桶，保温防火石棉布，汽油喷灯或氧乙炔烤枪，热处理仪器等等②、材料进场后设专人保管3.2 冬季施工主要技术措施3.2.1 钢结构安装冬季施工措施1) 冬季运输、堆放钢结构时采取防滑措施，构件堆放场地平整坚实无水坑，地面无结冰。

2) 在负温度下绑扎、起吊钢构件用的钢索与构件直接接触时，应加防滑隔离，在钢索与构件之间垫上木板或者废布料凡是与构件同时起吊的节点板、安装人员需用的挂梯、卡具等物用绳索绑扎牢固3) 在负温下安装构件时，应根据气温条件及方案及时调整钢构件的安装顺序图标，施工时严格按照规定的顺序进行安装；4) 钢构件正温制作负温安装时，应根据环境温度的差异考虑构件收缩量，并在施工中采取调整偏差的技术措施，根据构件大小，焊缝类型调整1~3mm构件收缩量；5) 构件组装时，按工艺规定的顺序由里往外扩展组拼，在负温组拼时做试验确定需要预留的焊缝收缩值；6) 构件组装时，清除接缝50mm内存留的铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等杂物，保持接缝干燥无残留水分；7) 安装前清除构件表面冰、雪、露，但不得损坏涂层；8) 在负温下安装钢结构用的专用机具应按负温度要求进行检验，并进行调试，必要时在低温下要经试运转，发现问题及时修整3.2.2 钢结构焊接冬季施工措施1、焊材管理1) 焊丝使用过程中应采取防潮措施；药芯焊丝不得分两次或以上使用；2) 严格控制CO2保护气体，在负温度下使用时，要检查瓶嘴有无冰冻堵塞现象冬季施工时气瓶应存放在0℃以上的环境里，必须采取加热保温措施，采用电热毯加热外包岩棉或其他保温材料进行保温，以保证液态气正常气化，使保护气体稳定通畅。

2、焊接环境1）当环境温度为负温时，需搭设防风装置和保温棚且专设人员进行风速监测，确保焊接环境温度达到0℃以上，环境风速需小于1m/s方可施焊2）雪天及雪后进行作业时，焊缝两端1m处，应设置密封装置，防止雪水进入焊接区域3）焊接作业区相对湿度不得大于90％，且当焊件表面潮湿、霜、露水和冰雪覆盖时，应采取加热通风去除潮湿，焊接环境的温度和相对湿度应在距焊接构件500～1000mm测得3、预后热、保温措施（1）预热处理低合金结构钢（Q345）需预热的构件，焊前在焊道两侧按板厚的1.5倍且不小于100mm范围内均匀预热，预热温度的测量在距焊道50mm处进行当工作地点的环境温度为0℃以下时，用电加热器对焊接施工处封闭的小环境加热到0℃以上表3.2-1 低于规定环境温度下预热温度要求钢材牌号钢板厚度预热温度/℃备注Q345t>80160～180Q34560

3）后热及保温处理厚度超过30mm的焊接，进行后热处理后热处理于焊后立即进行后热温度控制在100～250℃之间，后热的加热温度范围同预热范围，温度的测量在距焊缝中心线50mm处进行焊缝后热达到规定温度后，保温缓冷，保温时间根据板厚按每25mm板厚/1h确定，然后使焊件缓慢冷却至常温4）加热方法加热方法以电加热为主，火焰加热为辅便于敷设电加热带的焊口，均采用电加热；当不便于敷设电加热器时（如焊口附近不平整或有其它构件影响），采用火焰加热器加热电加热器如下图所示对于定位焊、焊接返修等局部加热，可采用火焰加热器进行加热图3.2-1 履带式电加热器加热时每侧宽度均大于焊件厚度的1.5倍以上，且不小于100mm，加热带的敷设位置如图 图3.2-2 履带式加热带敷设示意图（5）搭设防风保温棚根据构件情况搭设不同大小的防护棚，采用脚手架搭设，雨水、雪花严禁飘落在炽热的焊缝上构件外500mm操作空间，防护棚搭设2.5m高，下铺木板足够4名以上作业人员同时进行相关作业，需稳定、无晃动，不因甲的作业给乙正在进行的作业造成干扰；四周及上部用防火布围挡，上部稍透风、但不渗漏，兼具防一般物体击打的功能；中部宽松，能抵抗强风的倾覆，不致使大股冷空气透入；在防护棚内采用电暖器对棚内进行加温。

防护棚直至后热完成并检测合格后再进行拆除图3.2-3 履带式加热带敷设示意图图3.2-4 局部防风措施（6）保温棉保温在焊接完成后进入缓冷状况时，采用保温棉进行保温，保温厚度根据温度监测情况来调整，在焊缝两侧各500mm～800mm宽范围内加盖保温性能好、耐高温的保温棉，在这种寒冷地区，需加盖至少50mm厚的保温棉，缓冷时间根据各规格的板厚决定，保温缓冷，保温时间根据板厚按每25mm板厚/1h确定，然后使焊件缓慢冷却至常温4、焊接工艺控制（1）焊接环境温度低于0℃时，采取加热保温措施，使焊缝处小环境温度在0℃以上2）严格控制焊接工艺参数（按焊接工艺说明书进行）3）加强层间温度检测，控制预热温度，以确保焊缝坡口的水分完全去除，有效地控制焊缝。