北京某体校运动场钢结构工程冬季施工方案

2020年5月16日 评论 296

 

一、编制依据:

1、《***体校自行车训练场钢结构工程设计图纸》;

2、《***体校自行车训练场钢结构工程施工组织设计》;

3、国家有关规范

《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001

《建筑钢结构焊接规程》JGJ81-2002

《钢结构设计规范》GB50017-2003

《建筑结构荷载规范》GB50009-2001

《低合金结构钢物理性能和化学成分》GB6479-88

《钢焊接超声波探伤及等级分类法》GB6479-89

《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88

《钢结构用高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范》JGJ82-91

《建筑抗震设计规范》GB50011-2001

《建筑钢结构焊接技术规程》JGJ81-2002

《建筑安装分项工程施工工艺规程》DBJ/T01-26-2003

《建筑钢结构施工手册》

《国家工程测量规范》GB50026-93

 

二、工程概况

2.1.结构概况

   序号 项 目 内容
1 基础 独立基础
2 柱支座形式 万向抗震球型支座(安装时按铰接考虑)
3 主要受力结构 短轴方向的格构拱架,拱架间有平行的次桁架联系,整个屋面支撑在由直柱、斜柱、内环桁架、外环梁、上连梁和下连梁组成的环状支撑体系。
4 结构杆件 圆管(焊接或轧制)
5 节点 一般节点为相贯焊连接,部分节点采用铸钢节点。
6 钢材材质 Q345B
7 屋面结构 索膜(PVC)
8 钢结构总重量 约1600吨。

2.2.轴侧图

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三、组织机构

3.1质量组织机构

项目经理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2安全组织机构

项目经理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3消防组织机构

项目经理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四、冬季施工措施

根据中央气象台历年的统计资料,北京11月15日至3月15日为冬季施工期。结合本工程目前的工期计划安排,钢结构工程处于冬季施工阶段,针对北京地区,冬季施工的特点:气温低、风力大、雨雪多、昼短夜长,为确保本工程的质量和安全目标,针对钢结构施工的特点,特编制此方案以指导冬季的施工。

4.1冬施安全组织机构

 

项目经理

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.2准备工作

⑴成立冬季施工领导小组,落实具体责任人,明确责任。从技术、质量、安全、材料、机械设备、文明施工等方面为冬季施工的顺利进行提供有力的保障。

⑵制定行之有效的冬季施工管理措施和技术措施,确保冬季施工期间的工程质量。

⑶进入冬季施工前,组织技术业务培训,学习有关规定,明确职责。方案及措施确定后组织有关人员学习,并向各施工班组进行交底。

⑷、掌握气象资料,与气象部门定时联系,定时记录天气预报,随时通报,以便工地做好工作安排和采取预防措施,尤其防止恶劣气候突然袭击对我方施工造成的影响。

⑸、根据工程需求做好冬季施工用的各种物质、器具的采购计划,提前组织冬季施工所用材料及机械备件的进场(如防寒服、防滑鞋,遮风挡雨雪用帆布蓬,吊装防风用缆风绳,焊前加温、焊后保温用烤枪、保温棉,取暖器,枕木,脚手板,铁丝等),为冬季施工的顺利展开提供物质上的保障。

⑹、在进入冬季施工阶段,为确保按期、顺利、安全地进行吊装工作,安全防护措施要合理、有效,工具房、操作平台、吊篮及防护设施等的积雪应及时清理。

在进入冬季施工阶段,为确保按期、顺利、安全地进行安装工作,采取确实有效的冬季防滑等一系列的措施。

材料:所有松散的材料都要绑扎并锚固或者转移到安全的区域;堆放在安装好的梁上的材料或已铺好的屋面板应当绑在钢架上面;在地面上成堆叠放的构件应全面检查防止坠落,必要时要固定到钢架上面。油布要在顶上压上重物并将端部绑扎牢固。防冻材料做好相应的防护措施。

设备:所有机械设备要进行一次换季保养,换用冬季使用的润滑油、液压油、燃油,对停滞、封存的设备要放尽各部分存水。所有的电弧设备在做好防冻措施外,都要充分锚固,电缆要分开,必要时移到安全的地方;所有的工作平台,起重设备,缆绳和临时结构都要牢固地系好;行走吊车的吊臂应按生产厂家的指示停在合适的位置,使之可以自由转动。所有的吊具和钢丝都要从吊钩上取下。

电器:所有的电气设备在做好防冻措施同时还要完全防雨雪水措施。

检查:安全监督员应彻底检查整个建筑,确保所有的冬季施工预防措施都已完成。

4.3构件验收

(1)、冬季施工中,在构件验收时,适当考虑负温下构件的外形尺寸将产生一定的收缩,必要时进行保温工作,以免在安装校正时产误差。

(2)、在构件验收前,必须把构件外表面的霜冻、冰雪等清除,以免影响验收结果的精确度。

(3)、为了防止构件沾水后结冰,必须用油布罩住,在堆放构件时,下方必须全部用枕木垫好。

(4)、考虑到冬季气候在钢构件外表面容易产生霜冻、冰雪等,在钢构件堆放时,不能重叠过高,且在钢构件之间需要用枕木或木方隔开,以保证安全。

4.4测量

⑴、考虑到冬季室内外有一定在温度差异,当从室内取出仪器在室外测量时,应把仪器放置15分钟左右才能施测。以免室内外温差影响仪器的测量精度。

⑵、不能把测放的线弹在有冰的地面上或者其它物体面上,以避免冰雪融化后重复放线,如必须在其上测放时应先凿去冰层。

⑶、在构件验收、安装及校正时,适当考虑负温下构件的外形尺寸将产生一定的收缩,必要时进行保温工作,以免在安装校正时产生误差。

⑷、专用计量具在负温下按负温差进行适当检验,掌握温差数据并及时调整,以保证整个工程的安装精度。

4.5构件安装

⑴、当冬季气候十分恶劣,不能满足工艺要求及不能保证安全施工时,应停止吊装施工,四级风以上应停止吊装。

⑵、在冬季施工时,应注意保证作业面的安全,设置必要的临时紧固措施(如缆风绳、紧固卡)。

⑶、在有风的时候吊装构件时,应在构件上栓有不少于二根的缆风绳以稳定构件。当天安装的构件应尽量对其形成空间稳定体系,不得隔天再进行。

⑷、雨雪天时,当风力达到或超过4m/s时严禁进行吊装施工。雪停后应立即组织人员清除构件上的积雪(冰),以免施工人员在上面行走时脚下打滑。

⑸、下雪后在吊装构件时应先清除构件、索具表面的积雪(冰),并在索具与构件之间要加薄橡皮垫或麻布垫,以防吊装时滑脱。

⑹、构件运输到现场堆放时,在构件下必须垫放枕木或木板并清除积雪,以防止倾滑。堆放场地要平整,无水坑。

⑺、高空作业必须清除构件表面积雪,穿防滑鞋,系安全带,才能进行高空作业,跳板等一定要绑扎牢固。

⑻、钢柱、桁架:四周设置锚环、采用钢丝绳对钢柱或桁架进行固定,并作好防雷、接地布署。

4.6冬季焊接施工

4.6.1 焊接材料和机具:

根据目前工程工期要求,本钢结构安装工程需进行冬季施工,针对北京地区冬季气候寒冷、风大等不利于焊接施工的因素,除严格执行规范及焊接规程规定外,还需制订出满足现场安装工程进度、质量要求的冬季施工焊接方案,并严格按照方案进行现场焊接施工。

⑴焊接材料的选择、使用

为保证焊缝不产生冷脆,低温度下焊接用的焊材,在满足设计强度的要求下,优先用屈服强度较低、冲击韧性好的焊材,比如50XX系列。

⑵焊接材料的贮存

焊剂及碱性焊条的焊药易潮,特别在低温度时,所以它们在使用前必须按照质量说明书的规定进行烘焙。现场需要配备烘箱1~2台、保温筒20个。使用时取出放在保温筒内,做到随用随取。焊剂及碱性焊条的焊药外露2小时后必须要重新烘焙。所使用的焊条、焊丝要贮存在通风干燥的地方,库房增加保温保暖设备,保证焊条的良好性能。

⑶焊接专用机具的检查

焊接使用瓶装气体时,对负温下瓶嘴在水气作用下容易产生冰缩堵塞现象,在焊接作业中就要及时检查疏通。

4.6.2冬季焊接防护措施

低温焊接施工时,应保证焊接施焊环境在零摄氏度以上,即在施焊前做好防护措施及焊接温度控制。①搭设防护密实的防风篷,防止冷空气侵入。②采用火焰加热法,对施焊的焊缝接头进行预热、层温控制、后热处理,再进行保温缓冷处理,以确保焊缝在焊接全过程中达到常温焊接效果,确保焊缝质量。③及时收集气候资料,提前做好焊前防护准备工作。

4.6.3焊接冬季施工防护方法

在寒冷的冬季进行焊接施工时,光有严密的焊接防护还不够,还必须采用焊前大范围加热的方法来消除不经焊前加热即进行缝焊接时母材与焊缝区的强烈温差,骤热和骤冷是造成钢结构接头区不均匀胀缩的主要因素,不均匀胀缩又是造成母材与焊接接头产生裂纹的主要因素。消除明显温界,最大限度地减缓钢材在板厚方向由胀时压应力到缩时拉应力的转换过程,最大可能地促使接头在同轴线上均匀胀缩是超厚钢板焊接尤其是在寒冷地区焊接的重要质量保证环节。这一环节包括了焊前严格加热,施焊过程中,保证持续、稳定并且较高的层间温度,全过程地执行窄道焊、有规律地采用左、右向交替焊道。

1.焊接防护:焊接接点使用脚手管搭设稳固的操作架及操作平台,要求可以4名以上作业人员同时进行相关作业,当2名焊工对称作业时,互相不受干扰,平台底部密铺脚手板后采用石棉布铺垫于脚手板上,以防止焊接火化掉落伤人,可以存放必需的作业器具和预备材料且不给作业者造成障碍,无可造成器具材料脱控坠落的缝隙,中部及下部防护采用阻燃材料遮蔽,操作架四周采用防风、防火布围设,操作架搭设防风、雨顶篷,当雨、雪天气时顶篷与钢柱连接处使用锡箔胶纸粘贴密实,防止雨、雪水渗漏至焊缝上影响焊缝质量。

2.斜柱、主桁架、内外环桁架(梁)焊接防护:在节点处搭设脚手管吊架或焊接挂架,设置防风、防火花飞溅的箱式防护架,严密防护。

4.6.4焊接冬季施工焊缝温度控制方法

由于北京地区冬季气候条件十分恶劣,不可避免在低温环境下进行施工,常温焊接的预热、层温、后热已很难达到焊缝质量要求,因此冬季焊接施工需在原有要求上适当提高预热、后热及层温温度,延长焊后缓冷时间。北京地区大风较多,当CO2气体保护焊环境风力大于2m/s及手工焊环境风力大于3m/s在未设防风棚或没有防风措施的施焊部位严禁进行CO2气体保护焊和手工电弧焊。并且,焊接作业区的相对湿度大于90%时不得进行施焊作业。施焊过程中,若遇到短时大风雨时,施焊人员应立即采用3~4层石棉布将焊缝紧裹,绑扎牢固后方能离开工作岗位,并在重新开焊之前将焊缝两侧不小于150㎜处进行预热措施,然后方可进行焊接。配备探针式测温仪或红外线测温仪等,来测试控制焊接温度和缓冷温度。

1.焊前预热:采用氧─乙炔中性火焰加热。预热范围由常温焊接坡口两侧不小于100mm、板厚的1.5倍,增加到不小于150mm、板厚的2倍,预热温度相应提高15-25℃,当板厚小于25mm、被焊件温度低于0℃时,母材需要进行预热,最低要达到21℃。并在焊间始终保持不低于21℃;当板厚大于25mm时,应根据下表进行预热。

 

不同钢种的预热温度(℃)

温度 钢材 牌号 板厚(mm)
t≤25 25≤t≤40 40≤t≤60 60≤t≤80 t>80
常温 Q235 - - 60℃ 80℃ 100℃
Q345 - 60℃ 80℃ 100℃ 140℃
低温 Q235 20℃ 80℃ 80℃ - -
Q345 20℃ 80℃ 100℃ - -

2.层温控制:当低温焊接因焊接区域温度冷却散失较常温快,易产生脆硬组织不利于焊缝质量。焊接时,焊缝间的层间温度应始终控制在90℃─130℃之间,每个焊接接头应一次性焊完。施焊前,注意收集气象预报资料,预计恶劣气候即将到来,应放弃施焊。若焊缝已开焊,要抢在恶劣气候来临前,至少焊完板厚的1/3方能停焊;且严格做好后热处理和防护措施,当重新焊接时应先预热后在进行焊接,重新焊接预热温度、时间相对提高和延长。

3.焊后热处理:低温焊接后热温度应不低于220℃,保温时间必须达到焊接规程规定的要求,即焊接板厚按每25mm厚度不小于0.5h,保温时间不少于1h,应使其缓冷至常温,缓冷达到常温的时间不小于1.5h。当焊接节点焊接完成后,必须对节点整体加热到规定温度,立即进行缓冷处理防护。

4.焊后缓冷处理:当焊接焊缝后热处理达到要求后,采用石棉布加保温棉双重多层保温,需包裹密实,确定保温时间达到缓冷效果。焊接防护篷及保温材料应在焊缝接点完全冷却后,方可拆除。

五、冬季施工安全注意事项

冬季施工,由于寒冷天气的影响,人的大脑和手脚反应都比较迟钝,人也变的比较懒惰、麻痹大意,在施工过程中也就更容易出现过失。因此,施工当中安全也就显的更加重要,故提出以下注意事项指导施工。

5.1 冬季安全防护措施

考虑到冬季气候恶劣,为了保证本工程能够顺利、安全、高质量完成,在安全措施方面不可避免在要加大投入,并且为了冬季施工还必须增配相应物资,特别是对作业人员的个人防护、施工作业面的整体防护以及其他必要的机械和材料上。

坚持用好安全“三件宝”,所有进入现场人员必须戴安全帽,高空作业人员必须系好安全带,穿软底防滑绝缘鞋。每人必备防寒用品,如棉衣、棉裤、棉手套、棉帽、棉鞋等。在楼层和地面各设置一个保暖房,保暖房里应配备2个电暖器、烧水器等相应设备,当工作间隙或寒流突袭时作业人员可到保暖房内取暖防寒,以保证作业人员能够持续安全的作业。

钢爬梯、吊篮、平台、吊物钢管等,应设计得轻巧、牢靠、实用,制作焊接牢固,检查合格,考虑冬季施工的特点,相应在应增加防风、防滑措施,并按规定正确使用。

根据本工程的实际情况,采用脚手板铺设通道,考虑冬季积雪结冰易滑,脚手板铺设通道需要加宽,按3~4块进行考虑,并在原通道基础上需要再增加几条临时通道,以减少施工人员在钢梁上直接行走。

安全设施由专业班按规定统一设置,并经有关部门验收,其它人不能随便拆卸。因工作需要必须拆卸时,要经过有关人员允许。事后要及时恢复,安全员要认真检查。针对冬季特点,需要增设安全工段人员,负责指定区域内的安全防护措施工作。

由于在冬季寒冷天气下,气体使用率降低,如不采取措施,气体的利用率在50—60%,为了提高气体利用率,需要气瓶底部及四周加盖草垫或保温棉。乙炔及氧气瓶在温度过低放不出气体时,严禁烘烤和捶击,只能放在阳光下或室内逐渐加温后再进行使用。各种施工机械应编挂操作规程和操作人员岗位责任制,专机专人使用保管,机操人员必须持证上岗,为了保证施工顺利进行,需防冻、防雪的工具和设备,在使用时必须采取相应措施,不使用时一定按规定保管好,以避免再次使用时出现故障,影响使用。电动、风动机具按使用规程使用。

重点把好高空作业安全关,高空作业人员须体检合格。针对冬季施工中,作业人员反映较迟钝平时且动作缓慢,高空作业时,个人防护用品必须使用,在到达作业位置后,应先观察好四周的作业环境,看清楚是否有伤害他人或被他人伤害的可能,如果存在交叉作业,应协调好先后顺序,做好呼应;同时在作业前,应检查安全绳、操作平台等安全设施是否牢固可靠。严禁酒后作业,带伤、带病作业。工作期间,严禁喝酒、打闹。小型工具、焊条头子等放在专用工具袋内。使用工具时,要握持牢固。手持工具也应系安全挂绳,避免直线垂直交叉作业。

统一高空、地面通迅,联络一律用对讲机,严禁在高空和地面互相直接喊话。起重指挥要果断,指令要简单、明确。按“十不吊”操作规程认真执行。在作业时,要考虑冬季人的行动、反应较缓慢,坚决贯彻“安全第一”的思想。

对于高空作业爬梯及挂架等,如果雨雪天应对其做相应的防护处理,如加木板、棉条等防滑措施。

参加业主、监理等单位组织的安全监督检查活动,服从有关安全生产规定,团结一致把工地的安全工作搞好。

5.2冬季施工用电

(1)、现场施工用电执行一机、一闸、一漏电保护的“三级”保护措施。其电箱设门、设锁、编号、注明责任人,所有电箱电柜必须设置防雪防风防护措施,本工程中计划在电箱的四周搭设防护架,并用层板进行防护。

(2)、机械设备必须使用保温棉及挡风篷布等物资做好防寒抗冻措施,并执行工作接地和重复接地的保护措施。

(3)、电箱内所配置的电闸、漏电、熔丝荷载必须与设备额定电流相等。不使用偏大或偏小额定电流的电熔丝,严禁使用金属丝代替电熔丝。

(4)、对电线、电缆上的冰层要经常清理,以免冻坏绝缘层和过重冰层压断电缆。在-10。C以下时,经常检查漏电开关的灵敏性。

(5)、所有电缆、用电设备的拆除、现场照明均由专业电工担任,值班电工要经常检查、维护用电线路及机具,认真执行JGJ46—88标准,保持良好状态,特别在雪后天气里,对电箱要仔细检查,防止雪融化后水滴流入电箱电柜,以保证用电安全万无一失。

5.3冬季防火

(1)、对全体作业人员进行冬季防火法制安全教育,明确防范的重点部位,重点工种,落实到位。

(2)、所有易燃易爆物品存放处及有易燃物存在的施工处均应有相应的灭火装备,以确保安全。

(3)、氧气、乙炔气、CO2气应设单一库房,分隔存放在安全处,并按规定正确使用,工具房、操作平台、已安装楼层及地面临时设施处,设置足够数量的灭火器材。

(4)、电焊、气焊、气割时必须做到先看动火现场,并明确动火地点、动火时间以及施焊和看火负责人、防火措施,方可开具动火证。

(5)、电焊、气割时,先观察周围环境有无易燃物后再进行工作,高空电焊是要用石棉布垫在焊渣容易散落的地方,由于冬季风力大,除制作专用防风、防火工具外,还需增配灭火器材25个并增设专人看火,严防火灾发生。

(6)、各种气瓶要有防震胶圈,回火装置,并要有明显标志。乙炔气瓶、氧气气瓶不能混放,搬运时要带上安全瓶帽。

 

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