某大厦施工组织方案.docx
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某大厦施工组织方案
北京吉祥大厦工程
施工组织方案
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施工单位:
第一章工程概况2
第二章材料2
第三章号料与切割2
第四章钻孔6
第五章H型钢、十字柱、箱型柱组立7
第六章焊接工艺及焊接质量保证措施16
第七章验收34
第八章人员及设备的配备35
第九章施工质量保证及检测体系40
第十章安全、文明施工、环境保护措施45
第一章工程概况
一、工程名称:
吉祥大厦
工程地点:
北京王府井大街
结构特点:
地下四层,为车库和超市区;地上九层,为商铺和剧场区。
钢结构采用在工厂按要求制作经验收合格后按计划运至现场。
二、钢结构的制作应严格遵守《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)、《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)以及有关的施工规范、规程。
第二章材料
一、钢材:
1、Q345B碳素结构钢,其质量标准符合我国现行国家标准《低合金高强度结构钢》(GB/T1591)的规定。
2、钢材的抗拉强度实测值与屈服强度实测制的比值不应小于1.2;钢材伸长率应大于20%。
二、钢骨混凝土构件中所用的栓钉应符合我国现行的国家标准《圆柱头焊钉》GB10433的规定。
三、自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和焊剂应于主体金属强度相适应,焊丝应符合现行的国家标准《熔化焊用焊丝》GB/T14957或《气体保护焊用钢丝》GB/14958的规定。
第三章号料和切割
一、号料加工
1、钢材应附有质量证明书,钢材的品种、规格、性能等应符合现行国家产品标准和设计要求。
2、钢材表面锈蚀、麻点或划痕深度不得大于该钢材厚度负偏差值的一半,钢材实际厚度不得小于允许的最小厚度,断口处不得有分层等缺陷,如有分层缺陷应会同有关部门研究处理。
3、号料切割前应熟悉图纸及技术文件要求,检查所供材料规格、材质是否与设计相符,如有疑义应与有关人员联系解决。
4、号料前清除钢材表面油污、泥土等物,如原材料尺寸超差应先进行矫正。
5、钢板矫正后允许偏差为(1米范围内):
1000
f
δ>14f≤1.0mm
6、材料流转时应避免损伤母材,以避免不必要的伤痕。
7、焊接钢柱和钢梁的翼缘板宽度方向号净料。
8、焊接钢柱和钢梁的翼缘板、腹板长度方向加放荒料50mm,焊接和矫正合格后切除余量。
9、钢柱的对接要求:
翼缘板对接长度不应小于2倍翼缘板宽度,腹板对接长度不应小于600mm,腹板宽度方向不允许对接。
10、钢梁的对接要求:
翼缘板对接长度不应小于2倍翼缘板宽度,腹板对接长度不应小于600mm,腹板宽度方向不允许对接。
200
11、翼缘板与腹板的对接焊缝应互相错开200mm以上,对接焊缝与劲板错开距离应大于200mm以上。
12、号料时应把引弧板、熄弧板一并号出,规格为:
板材对接材料的引弧板、熄弧板80X80mm;组立H型钢主焊缝的腹板引、熄弧板为80X80,翼缘板为80*160。
其坡口形式、厚度、材质应与母材相同。
下料时与主材一并切割完成。
二、坡口加工
1、钢板接料均采用整体拼接,采用埋弧自动焊接,具体钢板厚度开对应的坡口(见下图),钝边为5mm,间隙为0,顶紧焊接。
正面焊接后,反面碳弧气刨清根焊接,对接焊缝要求100%超声波探伤。
5
δ≤20mm
450±50
2/3(δ-5)
δ≥22mm
5
450±50
1/3(δ-5)
450±50
2、腹板厚度δ<20mm时,腹板单面开坡口,坡口角度为60°钝边为4mm,反面清根焊接。
3、腹板厚度δ≥20mm时,腹板双面开坡口,坡口角度见下图,钝边为4mm,反面清根焊接。
55°
14≤δ<20
4、坡口加工的检验精度
1
坡口角度△a
△a=±50
2
坡口角度△a
△a=±50
△a=±50
3
坡口钝边△a
△a=±1.0
5、坡口加工采用:
半自动火焰切割机切割坡口。
气割产生的钢渣、熔瘤和切割面不平用砂轮磨平。
三、切割
1、切割工具的选用:
项目
工具
NC火焰切割机
半自动火焰切割机
剪板机
t>12mm的零件板
√
√
t≤12mm的零件板
√
2、数控自动气割工艺参数
割嘴号码
板厚(mm)
氧气压力(MPa)
金火焰压力(MPa)
气割速度(mm/min)
1
6-10
0.30-0.50
≥0.08
450-650
2
10-25
0.50-0.70
≥0.1
350-500
3
25-45
0.70-0.80
≥0.1
300-450
3、切割前应清除母材表面的油污、铁锈和潮气;切割后气割表面应光滑无裂纹,熔渣和飞测物应除去。
剪切边应打磨。
4、气割的检验公差要求:
项目
允许偏差
零件的长度
长度±1.0mm
零件的宽度
板制H钢的翼、腹板:
宽度±1.0mm
另件板:
宽度±1.0mm
切割面不垂直度e
t≤20mm,e≤1mm;
t≥20,e≤t/20且≤2mm
割纹深度
0.2mm
局部缺口深度
对≤2mm打磨且圆滑过度。
对≥2mm电焊补后打磨形成圆滑过渡
5、切割后应去除切割熔渣。
对于组装后无法精整的表面,如弧形锁口内表面,应在组装前进行处理。
图纸上的直角切口应圆弧过度(如小梁端翼腹板切口)。
H型钢的对接若采用焊接,在翼腹板的交汇处应开圆弧,以使翼板焊透。
6、火焰切割后须自检另件尺寸,然后标上零件所属的工作令号、构件号、零件号,再由质检员专检各项指标,合格后才能流入下一道工序。
7、机械剪切的允许偏差(mm):
项目
允许偏差mm
零件宽度、长度
±3.0
边缘缺棱
1.0
型钢端部垂直度
2.0
8、零件切割表面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。
第四章钻孔
一、连接板上的孔宜采用数控加工钻孔。
二、当采用摇臂钻床钻孔时,首先使用数控钻床钻好的连接板作为钻模板,与将要钻的连接板叠在一起进行套钻孔。
三、构件主体上的孔采用成品号制钻孔.首先使用Φ6~8mm的钻头钻定位孔,再使用图纸要求的钻头直径进行钻孔。
四、钻头应与零件保持垂直,钻孔后应对孔边毛刺等打磨干净。
五、高强螺栓孔偏差要求:
项目
允许偏差
孔径偏差:
0--+1.0
圆度
2.0
垂直度
0.03t且≤2.0
六、螺栓孔的允许偏差
项目
允许偏差
≤500
501~1200
1201~3000
>3000
同一组内任意孔距
±1.0
±1.5
-
-
相邻两组端孔距离
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
七、钻孔时一般以切有斜角的边或顶紧面为基准边进行号孔和钻孔.
顶紧面
基准尺寸
八、螺栓孔的允许偏差超过上述规定时,不得采用钢块或焊条头填塞,可采用与母材材质相匹配的焊条E5016补焊后重新制孔。
第五章H型钢、十字柱、箱型柱组立
一、组立H型钢
1、装配前对焊缝周边30-50mm以内,清除铁锈和杂质。
2、组立⊥型钢:
2.1.翼缘板吊放在输入辊道上(尽量放置在辊道中心),启动主电机,将构件输送至主机后,将旋钮开关搬到“停止”位置。
启动翼缘板对中夹紧机构,使翼缘板准确置于辊道中心。
松开翼缘板,让翼缘板处于自由状态。
2.2主电机反转,翼缘板退回到原来位置(即输入辊道)。
2.3将腹板吊入已放置在输入辊道的翼缘板上(尽量放置在翼缘板中部)端部对齐(方法:
捶击)。
2.4辊道机械手夹紧(夹紧后不得松开)。
2.5主电机正转,当构件进入点焊位置时,压紧机构下压腹板,启动三组对中夹紧装置,可将腹板准确的定位在翼缘板中心。
(注意!
动作顺序:
先压紧后夹紧)。
3、点焊
3.1启动变频电源,打开运行开关,将构件输送至组立机主机位置,直至构件头部到达焊枪点焊工位停止。
3.2辊道机械手稍微松开,压紧机构上升约10mm后又下压,待压紧后辊道机械手重新又夹紧。
启动主机对中夹紧机构并夹紧对中,对中后检查各夹紧轮与构件接触情况,如个别滚轮没有到位,可稍微松开翼,腹板对中夹紧机构后又夹紧。
3.3构件继续前进,当超越第三组轮系后停止。
3.4构件回到焊枪部位停止后退,松开腹板对中夹紧机构(间隙大约为1mm),用上部压轮压紧腹板,使腹板和翼缘板紧密接触,夹紧腹板。
3.5检验翼缘板与腹板对中情况,如对中则开始焊接工序;如未对中则重复上述动作。
(注:
若重复数次仍未对中,请调整翼缘板对中夹紧机构滚轮的偏心轴)。
3.6设置焊接时间和空走时间来控制点焊长度和空行行程长度,将焊接设置到“自动”档位置(特殊时可用手动焊接,如头部、和尾部焊接不到的位置可用手动焊接)。
3.7打开焊枪到位开关,使焊枪伸到焊接工位。
启动主机输送构件并打开焊枪开关开始焊接,按H型钢制作规范及需求进行点焊。
在点焊过程中检查对中情况和对中成型后的角度。
点焊电流I=270A,焊接电压U=27V,焊接速度ひ=0.55m/min,焊丝外伸长度L=12~14mm,气体流量Q=10~15l/min,焊接时间T=4.4S,焊缝长度L1=40mm。
3.8待组立成型的⊥形钢整体,都输送到输出辊道上时,关闭焊接开关和构件前进的开关,同时使对中夹紧机构、辊道机械手,压紧机构全部回位。
4、组立H型钢
输入辊道上吊放翼缘板重复“组立⊥型钢”工序,然后将刚才组立成⊥型的型钢倒置放在翼缘板中心,“点焊”工序,最后点焊成型H型钢。
5、工作结束后,切断电源清扫工作现场,并对设备进行保养工作。
二、十字柱的制作要领
1、十字柱是由一根H型柱与二根T排组装而成,下面将其制作要领分别叙述如下:
1.1H型钢小合拢组装
焊接H型钢的加工、制作流程详见(组立H型钢)
1.1.1放样下料时应考虑翼缘板、腹板长度方向的焊接收缩余量。
1.1.2组装前先检查组装用零件的编号、材质、尺寸、数量和加工精度等是否符合图纸和工艺要求,确认后才能进行装配。
1.1.3组装用的平台和胎架应符合构件装配的精度要求,并具有足够的强度和刚度,经验收合格后才能使用。
1.1.4构件组装要按照工艺流程进行,拼制H型钢四条纵焊缝处30mm范围以内的铁锈、油污等应清理干净。
筋板的装配处应将松散的氧化皮清理干净。
H型钢焊接时在专用船形胎架上进行。
1.1.5H型钢的翼板和腹板下料后应在翼腹板上标出长度中心线和腹板拼装位置线,并以此为基准进行H梁的拼装。
H型钢拼装可以在H型钢拼装机上进行。
拼装时可适当的用斜撑进行加强处理。
拼装后按焊接工艺要领进行焊接和矫正。
H型钢的校正可采用矫正机或火焰校正进行。
火工校正温度不得超过800℃,并且加热矫正后应缓慢冷却。
1.1.6构件组装完毕后进行自检和互检,准确无误后再提交专检人员验收,若在检验中发现问题,应及时向上反映,待处理方法确定后进行修理和矫正。
1.1.7将翼缘板平置于胎架上,划线并装配腹板,定位焊后,进行焊前预热(板厚大于36mm),用H型钢专用焊接机进行焊接或用埋弧自动焊机在特制焊接胎架上进行焊接,焊后校正。
1.2T型钢小合拢组装
T型钢组装可参考H型钢的制作要求,拼焊时可先点焊成H型钢,待焊接完成矫正合格后再进行割开,可以保证T形构件的焊接变形,减少不必要的校正。
1.3中合拢组装
1.3.1中合拢组装胎架(见下图)说明:
说明:
①、中合拢胎架要求必须牢固,不得有明显的恍动状。
②、胎架模板要求水平,其水平度不得超过1mm。
③、胎架定位靠山要求组装后水平,其水平度不得超过1mm。
④、由于钢柱的面板及腹板的板厚不一样,定位模板的尺寸应相应的变化。
1.3.2将检验合格的H型钢吊上胎架,在其腹板上划出T型钢的定位位置线,做为安装检验的基准。
并在地上划出钢柱的轮廓线、中心线以便于安装检验。
1.3.3吊上T型钢,安装在预定位置,定位时先从端部开始定位,面板采用千斤顶顶紧到位。
腹板由于操作空间较小,不宜采用千斤顶进行操作,因此采用定位卡马。
定位时采用Φ3.2/E5016的焊条进行,定位点焊,必须由持焊工合格证的工人施焊。
对于板厚要求预热。
点焊高度不宜超过设计焊缝厚度的2/3,点焊长度为50-60mm,间距为300—400mm。
安装时必须保证T型钢的垂直度及直线度。
1.3.4母材的最小预热温度和层间温度应按下表要求执行:
母材牌号
母材厚度
t<25mm
25≤t≤40mm
40Q345-B
不要求
≥60℃
≥80℃
1.3.5检验合格后进行焊接,焊接时在专用船形胎架上进行,胎架每隔1.5-2m进行设置,胎架如下所示:
1.3.6焊后进行校正,测量,然后安装加劲肋板,安装时以下口为基准,要求预先要放3-5mm余量,以便下口机加工时铣端面,安装检查合格后即焊接。
1.3.7焊后校正、测量划出切割余量线,要求预先要放3-5mm余量,以便上口机加工时铣端面。
1.3.8装焊公差要求
高度±2mm
宽度±2mm
腹板中心偏移2mm
翼缘板垂直度±3mm
弯曲矢高L/1000mm,且不大于10mm
扭曲2mm
腹板局部平面度2mm
三、箱型柱的制作
本工程部分钢柱为箱型截面,制作时先进行四面钢板下料,其次进行箱型组立;其制作难点在于控制组装时侧板与上下板的垂直度,且控制对箱形柱四条纵焊缝焊接时所造成的整体收缩应力而形成的扭曲变形;因此,焊接时应注意焊接形式如采用对称焊接。
1、箱型构件制作示意
箱型构件制作示意图:
2、箱型构件制作工艺流程图附后
3、箱型截面构件制作组装
3.1组装间隙
随着组装间隙的减小母材熔深增加。
当组装间隙过小时,焊接电流从焊丝周侧流出的分流电流大大增加而使熔深减小,易产生未焊透,还能降低焊缝的抗裂性能。
通常采用的组配上部间隙比下部稍大些,一般每米焊道组装间隙相差1.5mm。
3.2接头的准备
接头的加工主要是平口对接接头。
对焊缝两侧的要求需在接头两侧打磨100mm宽,将切割的氧化物、油污、锈皮及定位焊清除干净。
错边允许误差要求在±2mm,以保证结晶器平整。
3.3门形夹具的设置及数量
组装时工件相对位置的固定可用“门”形夹具。
为保证焊缝起始和收尾处的焊接质量,需要在工件下端装引弧板,上端应装引出板。
门形夹具的两侧必须焊牢,避免由于焊接应力撕断焊缝而中断焊接。
3.4焊接参数的选择
焊接参数通过工艺评定确定,主要有起弧电压电流、焊接电压电流、送丝速度、渣池深度等。
3.4.1起弧电压电流
为了便于起弧和较快的建立渣池,要求送丝速度为120~150m/h,电压为50~55V,电流在500~600A之间波动。
随着焊剂的熔化、温度上升、电压下降、电流增大后逐渐趋于稳定,而转入电渣焊过程。
3.4.2焊接电压电流
在起弧后转入稳定的电渣焊过程后,要及时准确地调节电压、电流。
焊接电压一般在38~45V之间,板愈厚电压愈高。
为了补偿管极钢管电压降的影响,以维持渣池电压不变(维持熔深均匀),故焊接电压在焊缝的下部应比焊接其上部时大。
焊接电流主要取决于管极钢管截面积的大小与操作者的技能水平。
牛腿与箱柱装配
3.4.3送丝速度
提高送丝速度对于改善接头机械性能特别是融合线附近的机械性能有一定的效果,管焊条电渣焊采用的送丝速度比一般电渣焊高。
但应进行控制,否则会使焊缝表面粗糙,并有可能出现裂缝。
3.4.4渣池深度
管焊条电渣焊渣池体积小,所焊工件厚度较小,焊接时渣池深度波动较大,为了保证电渣焊过程的稳定,管焊条电渣焊的渣池深度比一般电渣焊大。
采用焊剂431时,渣池深度采用40~60mm。
渣池深度过大将减小焊缝宽度,容易造成夹渣、未熔合等缺陷;渣池深度过小将引起熔渣飞溅并在渣池表面燃烧,使焊剂无法加入。
3.4.5焊接操作
1)在电渣焊中,每条焊缝一旦开始焊接,一般不许停机,为此必须采取定岗、定员和分工负责,加强管理,严格按工艺指导书施工。
2)人员的配备及分工
每台焊机由四人组成,由一名技术全面的熟练工负责整个焊接过程并操作焊机。
工件两侧各一人分别负责固定结晶器、添加焊剂、保证水电畅通并和操作人员密切配合。
另一人负责焊丝盘和焊丝均匀、连续的给送,在施焊中保证焊丝不打结、不短路。
3)焊前准备
a.首先根据焊量及焊缝的长度准备充足的管焊条、焊丝和焊剂。
b.焊丝盘内的焊丝数量事先要计算。
一般按焊缝体积的理论重量再加10%的消耗,注意焊丝要事先检查有无打结和多头现象。
c.准备好焊剂的初加量。
根据板厚的不同初加量也有差异,一般为150~250克。
焊剂烘干温度为150~200℃,烘干时间必须严格按照焊剂说明书的规定执行,在达到所规定的时间以后,存放在温度为80~100℃的保温箱内保存待用。
d.固定、调整焊机机头,检查机头各部分是否完好。
开机前要试车,发现问题及时排除。
导线要接触良好。
e.安装管焊条、调整送丝速度。
将准备好的管焊条一端用砂轮磨光并夹紧在导电板上,避免在焊接过程中掉落而中断焊接,并要对准焊缝中心。
打火点要清除干净,管焊条距引弧点的距离不宜太长,一般为10~20mm。
f.在焊接前按焊缝长度配置长度不等的结晶器,在使用前要试漏,避免在焊接过程中渗水而影响焊接的正常进行。
在固定结晶器时要求对齐且有缝处用耐火泥堵严。
g.送冷却水。
检查排水管是否有水并保证水压。
水源采用专用水源避免中断。
4)焊接技术要点
a.引弧过程首先调整好规范参数。
开始时少加焊剂,按下起动按钮,送丝速度慢一些。
当焊丝与焊件接触燃烧并发出“咯”的响声,此时的电压较高、电流不稳定,应徐徐加入焊剂,使渣池迅速建立并保持深度在40~60mm之间。
b.稳定过程:
渣池达到一定深度后,应迅速准确地将电弧电压、焊接电流调到工艺参数上,使电流、电压、送丝速度都比较稳定的转入电渣焊过程中。
如出现电流升高、电压下降,说明渣池偏浅应加焊剂;如电流下降、电压升高,说明送丝速度慢而应加快送丝速度;电流、电压同时上升,说明渣池较深,送丝速度快而应慢送丝,不能再加焊剂并随时观察熔宽及结晶器两侧母材的温度,母材金属呈暗红色为宜;如果呈白炽色,立即降低焊接电压或提高送丝速度,反之,呈黑红色证明温度低,需增加焊接电压或降低送丝速度。
c.收尾:
管焊条电渣焊收尾时,同样应适当降低焊接电压并断续送进焊丝,对收尾处焊缝进行补缩。
d.清渣:
可用敲渣锤清渣,在清渣中必须戴好护目镜。
e.对局部不合格的焊缝采用碳弧气刨清理,手工补焊并且焊后合格。
⑹焊缝的质量检验
焊缝检验包括外观检查,内部质量检查。
①焊缝外形尺寸应符合《钢结构焊缝外形尺寸》的规定。
②焊接接头内部质量分级应符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》的规定。
③焊缝质量等级及缺陷分级应符合《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。
第六章焊接工艺及质量保证措施
一、焊接设备
下列焊接设备适用于本工程的焊接工作
焊接方法
焊接设备
电流和极性
单弧或多弧
手工或机械
埋弧焊
AC1200/DC1000
直流反接
单弧
自动
手工焊条
电弧焊
BX1-500
单弧
手工
CO2气体保护焊
NBC-500Ⅱ
直流反接
单弧
半自动
二、焊接材料
1、焊接材料的选择
焊接
方法
母材
牌号
焊丝或焊
条牌号
焊剂或
气体
适用的场所
埋弧焊
Q345C
H10Mn2
HJ331
对接;角接
埋弧焊
Q345B
H08MnA
HJ431
对接;角接
手工焊
Q345B、C
E5016
定位焊;对接;角接
气保焊
Q345B、C
KFX-712C
CO2(99.99%)
定位焊;对接;角接
2、材料的烘焙和储存
焊接材料在使用前应按材料说明规定的温度和时间要求进行烘焙和储存;如材料说明要求不详,则按下表要求执行:
焊条或焊剂
名称
焊条药皮或
焊剂类型
使用前烘焙
条件
使用前存放
条件
焊条:
E5016
低氢型
350-400℃:
2小时
80-100℃
焊剂:
HJ331
熔炼型
200-300℃:
2小时
80-100℃
焊剂:
HJ431
熔炼型
200-250℃:
2小时
80-100℃
三、焊接工艺参数
1、工厂制作焊接参数
工厂制作焊接参数
焊接
方法
焊材牌号
焊接
位置
焊条(焊丝)
直径(mm)
焊接条件
焊接电流(A)
焊接电压(V)
焊接速度(cm/min)
焊接线能量
(KJ/cm)
手工焊
条电弧
焊
E05016
平焊和
横焊
Φ3.2
90-130
22-24
8-12
14.9-15.6
Φ4.0
140-180
23-25
10-18
19.3-15.0
CO2气体
保护焊
KFX-712C
平焊和
横焊
Φ1.2
260-320
28-34
35-45
12.5-14.5
埋弧自
动焊
H08MnA
HJ431
平焊
Φ4.0
65-700
30-34
20-30
58.5-47.6
650-720
34-37
25-30
53.1-53.3
650-720
34-38
25-30
53.1-54.7
埋弧自
动焊
H10Mn2
HJ331
船型焊接
Φ4.0
500-550
34-36
25-35
44.9-33.9
720-780
33-35
25-35
57.1-46.8
650-700
36-38
25-35
56.2-45.6
注:
此工艺参数为焊接指导性参数,实际焊接时须以相应的焊接工艺评定参数进行。
2、
预热和层间温度
焊前,母材的最小预热温度和层间温度应按下表要求执行:
母材牌号
母材厚度
t<25mm
25≤t≤40mm
40Q345-B
不要求
≥60℃
≥80℃
2.1接头的预热温度应不小于上表规定的温度,层间温度不得大于150℃。
2.2接头预热温度的选择以较厚板为基准,应注意保证厚板侧的预热温度,严格控制薄板侧的层间温度。
2.3预热时,焊接部位的表面用电加热均匀加热,加热区域为被焊接头中较厚板的两倍板厚范围,但不得小于100mm区域。
加热时应尽可能在施焊部位的背面。
2.4预热和层间温度的测量应采用测温表或测温笔进行测量。
测量时应距焊缝两侧各75mm。
2.5当环境温度(或母材表面温度)低于0℃(当板厚大于30mm时为5℃),不需预热的焊接接头应将接头的区域的母材预热至大于21℃,焊接期间应保持上表规定的最低预热温度以上。
3、焊接环境
当焊接环境出现下列任一情况时,须采取有效防护措施,否则禁止施焊:
3.1室温低于-18℃时。
3.2被焊接面处于潮湿状态,或暴露在雨、雪和高风速条件下。
3.3采用手工电弧焊作业(风力大于5m/s)和CO2气保护焊(风力大于2m/s)作业时,未设置防风棚或没有措施的部