某科技馆钢结构工程钢结构冬季施工方案.docx
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某科技馆钢结构工程钢结构冬季施工方案
专项方案根据现行国家规定及内蒙古科技馆现有图纸编制，适用于内蒙古科技馆钢结构现场焊接施工，本方案针对冬季钢结构施工。
1编制依据
1.1、中国航空规划建设发展有限公司提供的结构设计图纸
1.2、国家及行业对建设工程有关的现行规范、标准；
1.3、地方对建设工程有关的现行标准、规定。
2使用规范
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）
《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-1998）
《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）
《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）
《建筑工程冬季施工规范》（JGJ∕T104-2011）
《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-1994）
《碳素结构钢》（GB700-1988）
《建筑结构用钢板》（GB/T19879-2005）
《厚度方向性能钢板》（GB/T5313-1985）
《结构用无缝钢管》（GB8162-1999）
《直缝电焊钢管》（GB13793-1992）
《建筑结构用冷弯矩形钢管》（JG/T178-2005）
《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985-1988）
《碳钢焊条》（GB/T5117-1995）
《低合金钢焊条》（GB/T5118-1995）
《焊接用二氧化碳》（HG/T2537-1993）
《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB8110-1995）
《气体保护焊用焊丝》（GB/T14958-1994）
《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析》（GB1231-1991）
《钢结构超声波探伤及质量分级法》（JG∕T203-2007）
3.工程概况
内蒙古科技馆新馆项目位于内蒙古呼和浩特市中心地带的新华东街北侧，北邻北垣街，东邻二环东路，南侧为已建成投入使用的内蒙古乌兰恰特和内蒙古博物院，西侧为演艺中心，是集科普展览、实验教育及影视播放于一体的标志性公共建筑。
新馆的建设借鉴了国内多家新建科技馆的经验，外形设计抽象地展现出我国科技“旭日腾飞”，结构形式采用框架-剪力墙结构和大跨度屋盖钢结构，并联系实际提出了“世界眼光、时代特征、内蒙特色、创新发展”的建设理念和“国内领先、西部一流”的建设目标。
项目建设总用地面积3.3万平方米（50亩），包括地下一层、地上三层、局部六层，建成后的新科技馆展览教育面积约2.8万平方米。
因本工程按钢结构施工区可划分三个区域：
劲性结构部分、屋面支撑结构部分、屋面部分。
其中劲性部分和屋面支撑部分以钢柱、钢梁为主，焊接工作集中在柱梁对接位置。
屋面结构以管、球为主。
4.施工部署
根据施工部署以及现场条件，冬期施工将要进行的内容主要为钢结构工程现场拼装、安装。
施工范围除球幕外的所有钢结构。
4.1施工准备
4.1.1冬季施工时间：
日平均气温连续5天低于5℃，为冬施开始日期；日平均气温连续5天高于5℃，为冬施结束日期。
现场应于11月初即开始对大气进行测温（测温百叶箱放置在现场），上述两个条件有一个达到即确定为冬施的起、止日期。
4.1.2根据目前的施工情况，熟悉掌握各部位施工方法，合理安排施工进度，保证把各种费用降到最低点。
4.1.3冬施阶段一般在11月初至第2年3月中旬间，大约130天左右。
冬期日最低气温一般不低于-30℃。
4.1.4技术准备
根据现场实际情况及施工进度安排，编制冬季施工方案和冬季施工计划。
编制的原则是：
确保工程质量，经济合理，使增加的费用为最少，所需的热源和材料有可靠的来源，确实能缩短工期，有可靠的安全防火措施。
复核施工图纸，与监理和设计单位复查冬季施工措施和结构安全过冬的问题。
与当地气象站保持联系，接收天气预报，每天公布，如遇寒流及时报告项目部和通知施工队。
针对气温变化特点有计划安排吊装及焊接工序的衔接，尽量避免夜间低温下进行焊接。
4.2现场准备
4.2.1制定冬季施工计划和紧急预防措施，检查督促冬期施工方案的实施。
冬期施工前要认真组织有关人员分析冬期施工计划。
4.2.2根据施工进度计划，材料部门应于11月5日前组织有关机具、保温供暖设备、材料的进场。
4.3.3对各种加热的设备、保温材料仔细检查其安全可靠性。
4.2.4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、机械设备保温、取暖等项工作，检查施工现场及生产生活基地的保温取暖及排水设施，保证雨雪天排水通畅。
4.2.5现场材料应摆放整齐，施工垃圾及时运走，保证道路顺畅。
主要防风、保温措施材料见下表：
序号
名称
数量
备注
1
扫帚
30把
积雪清扫
2
火焰加热器
20套
焊缝预热
3
氧、乙炔
100组
焊缝预热
4
石棉布
500米
焊缝缓冷、保温措施
5
白铁皮
300平米
焊机防护棚、防护棚
6
三防布
800平米
防风雪
7
防寒棉衣
200套
个人保护
8
防寒手套
400副
个人保护
9
取暖设备
如：
取暖器等
10
红外测温仪
2把
焊接过程焊缝温度控制
11
温度计
5支
环境气温测定
12
铁丝
1000Kg
保温绑扎、防护固定
同时在施工现场搭设专用的材料仓库，冬施物资随时使用随时领取。
4.3组织实施
4.3.1成立冬季施工领导小组，由总包负责领导指挥。
4.3.2同时施工队成立冬季施工小组，该小组由项目部统一领导指挥，配合和项目部管理人员落实冬季施工方案，保证冬季施工的顺利进行。
4.3.3组织有关人员学习冬期施工方案以及其他专项方案，并向具体操作人员交底。
4.3.5现场设置测温百叶箱，安排专人进行气温观测并做好记录，与气象部门保持联系，及时了解天气情况，防止寒流袭击，积极采取措施。
4.3.6冬施工作业人员按工种、数量根据现场进度及劳动力计划表，其中焊工不少于50人，起重工不少于40人其他工种不少于100人。
4.3.7焊工在冬施前要进行冬施焊接教育培训，各参施单位根据各自的冬施特点，对所有进行冬施焊接的焊工，进行冬期焊接适应性操作培训。
4.3.8组织全体管理人员和施工班组进行冬施技术交底，着重对高空安全作业和低温焊接等方面进行详细交底。
4.3.9定期组织全体管理人员和施工班组进行安全教育。
5.冬期施工技术措施
5.1.钢结构冬季施工特点
5.1.1高空作业，风大湿滑，安全隐患多、危险性高
冬施阶段风速较大，变化没有规律，构件吊装稳定性差；下雪时，构件表面湿滑，工人操作安全隐患增多、危险性加大。
5.1.2焊接工程量大
本工程采用大量焊接接头，吊装分段多，现场焊缝数量多、长度长，高空焊接较多，焊接的防风、防雪、防低温措施完善以保证焊接质量。
5.1.3工人低温操作，工作效率降低
冬季室外平均气温低，室外作业，工人动作不灵便，操作灵活度降低，工效随之降低。
温度低于0°C时降效约15%，温度低于-10°C时降效约40%。
5.1.4低温下吊机、焊机等施工机械工作性能不稳定
5.2钢结构工程冬季施工作业内容
根据钢结构施工进度计划和现场施工情况，本工程西区几乎全部的工作量的安装施工将在11月进行。
涂装施工：
完成现场安装构件的底漆及中间漆的修补，面漆将在具备作业条件并利于成品保护的条件下施工（根据目前情况预计面漆在2012年3月份开始施工）。
防火涂料根据实际情况安排2012年天气转暖再进行施工。
5.3拼装技术措施
5.3.1钢结构的所有措施材料都必须严格选用，特别是其焊接、冲击韧性必须保证低温合格（包括钢材、焊材等）。
5.3.2注意施工机械低温保养，涉及到的润滑油、冷却液等必须具备足够的抗冻性能。
5.3.3降雪天气，大型构件吊装工作暂停，雪一旦停止，立即派人铲扫构件上及施工工作面上的积雪，以防结块成冰，增加清除难度。
5.3.4手拉葫芦等吊装辅助工具，注意低温下的性能保养和维护，常用机具必须有足够的备用设备。
5.3.5构件起吊前，在胎架上将爬梯及焊接平台固定好。
爬梯以及施工通道应有切实的防滑措施。
5.3.6作业层风力超过6级时暂停构件吊装作业。
在大风天气，应提前对刚性拉撑以及各种缆风绳进行检查，确保已经安装的构件的侧向稳定性。
5.3.7大风天气过后，应立即对临时支撑、缆风绳等固定措施以及构件进行检查，
在确保安全的基础之上，对有变化的构件进行校正并尽快与相邻结构连成空间结构稳定体系。
5.4焊接技术措施
5.4.1焊材管理
a.焊工持保温桶领取焊条，随用随取，严禁焊材外露受潮；如发现焊材受潮不得再次使用。
b.冬季焊接应采用冲击韧性好、防低温的焊材。
c.焊条使用前应按规定进行烘焙，烘焙合格后存放在80～100℃烘箱内，使用时应存放在保温筒内，随用随取。
当负温度下使用的焊条外露超过2小时，应重新烘焙。
5.4.2冬季焊接措施
5.4.2.1焊接预热温度应符合下列规定：
1焊接作业区环境温度低于0°C时，应将构件焊接区各方向大于或等于2倍钢板厚度且小于100mm范围内的母材，加热到20°C以上时方可施焊，且在焊接过程中均不得低于20°C；测温采用远红外测温仪，测温点在距坡口边缘75mm处，平行于焊缝中心的两条直线上。
2负温下焊接中厚钢板、厚钢板、厚钢管的预热温度可由实验确定，在无实验资料时可按表5.4.2.1选用。
表5.4.2.1负温下焊接中厚钢板、厚钢板、后钢管的预热温度
钢材种类
钢材厚度（mm）
工作地点温度（°C）
预热温度（°C）
普通碳素钢结构
<30
<-30
36
30~50
-30~-10
36
50~70
-10~0
36
>70
<0
100
普通碳素钢管构件
<16
<-30
36
16~30
-30~-20
36
30~40
-20~-10
36
40~50
-10~0
36
>50
<0
100
低合金钢构件
<10
<-26
36
10~16
-26~-10
36
16~24
-10~-5
36
24~40
-5~0
36
>40
<0
100~150
5.4.2.2在负温下构件组装定型后进行焊接应符合焊接工艺规定。
单条焊缝的两端应设置引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的材料应和母材相一致。
严禁在焊接的母材上引弧。
5.4.2.3负温下厚度大于9mm的钢板应分多层焊接，焊缝应由下往上逐层堆焊。
每条焊缝应一次焊完，不得中断。
当发生焊接中断，在再次施焊时，应先清除焊接缺陷，合格后方可按焊接工艺再继续施焊，且再次预热温度应高于初期预热温度。
5.4.2.4在负温下露天焊接钢构件时，应考虑雨、雪和风的影响。
当焊接场地环境温度低于-10°C时，应在焊接区域采取相应保温措施；严禁雨水、雪花飘落在尚未冷却的焊缝上。
5.4.2.5当焊接场地环境温度低于-15°C时，应适当提高焊机的电流强度，每降低3°C，焊接电流应提高2%。
5.4.2.6焊缝焊完后，应采取石棉布保温，使焊缝缓慢冷却，冷却速度不应大于10°C/min。
5.4.2.7当构件在负温下进行热矫正时，钢材加热矫正温度应控制在750°C~900°C之间，加热矫正后应保温覆盖使其缓慢冷却。
5.4.2.8负温下钢构件需成孔时，成孔工艺应选用钻成孔或先冲后扩钻孔。
5.4.2.9在负温下制作的钢构件进行外形尺寸检查验收时，应考虑检查当时的温度影响。
焊缝外观检查应全部合格，等强接头和要求焊透的焊缝应100%超声波检查，其余焊缝可按30%~50%超声波抽样检查。
如设计有要求时，应按设计要求的数量进行检查。
负温下超声波探伤仪用得探头与钢材接触面间应采用不冻结的友基耦合剂。
5.4.2.10不合格的焊缝应铲除重焊，并仍应按在负温下钢结构焊接工艺的规定进行施焊，焊后应采用同样的检查标准进行检验。
5.4.2.11钢构件焊接加固时，应由对应类别合格的焊工施焊；施焊镇静钢板的厚度不大于30mm时，环境空气温度不应低于-15°C，当厚度超过30mm时，温度不应低于0°C；当施焊沸腾钢板时，环境空气温度高于5°C。
5.4.2.12栓钉施焊环境低于0°C时，打弯试验的数量应增加1%；当栓钉用手工点焊或其他保护性点焊焊接时，其预热温度应符合相应工艺的要求。
e.在焊接过程中突然下雪，应立即停止进行保温缓冷，雪停后要对焊缝预热至层间温度方可接续焊接。
f.高空作业在6级风以上条件下原则上不进行焊接，若必须得进行焊接时在焊缝的周围尽量采用防风棚对焊口进行防护。
g.在焊接过程中突然下雪，应立即停止施焊并采用石棉布进行保温缓冷，雪停后要对焊缝预热后方可接续焊接。
5.5构件安装施工技术措施
5.5.1冬期运输、堆存钢结构时，应采取防滑措施。
构件堆放场地应平整坚实无水坑，地面无结冰。
同一型号构件叠放时，构件应保持水平，垫块应在同一垂直线上，并应防止构件溜滑。
5.5.2钢结构安装前除应按常温规定要求内容进行检查外，尚应根据负温条件下的要求对构件质量进行详细复验。
凡是在制作中漏检和运输、堆放中造成的构件变形等，偏差大于规定影响安装质量时，应在地面进行修理、矫正，符合设计和规范要求后方能吊安装。
5.5.3在负温下绑扎、起吊钢构件用得钢索与构件直接接触时，应加防滑隔垫。
凡是与构件同时起吊的节点板、安装人员的挂梯、校正用得卡具，应采用绳索绑扎牢固。
直接使用吊环、吊耳起吊构件时应检查吊环、吊耳连接焊缝有无损伤。
5.5.4在负温下安装构件时，应制定合理的安装顺序，施工中应按照规定的顺序进行安装。
平面上应从建筑物的中心逐步向四周扩展安装，立面上宜从下逐步往上安装。
5.5.5钢结构安装的焊接工作应编制焊接工艺。
在各节柱的一层构件安装、校正、栓接并预留焊缝收缩量后，平面上应从结构中心开始向四周对称扩展焊接，不得从结构外圈向中心焊接，一个构件的两端不得同时进行焊接。
5.5.6构件上有积雪、结冰、结露时，安装前应清楚干净，但不得损伤涂层。
5.5.7在负温下安装够结构用得专用机具应按负温要求进行检验。
5.5.8在负温下安装柱子、主梁、支撑等大构件时应立即进行校正，位置校正正确后应立即进行永久固定。
当天安装的构件，应形成空间稳定体系。
5.5.9高强螺栓接头安装时，构件的摩擦面应干净，不得有积雪。
结冰。
且不得淋雨、接触泥土、油污等赃物。
5.5.10多层钢结构安装时，应限制楼面上堆放的荷载。
施工活荷载、积雪、结冰的质量不得超过钢梁和楼板（压型钢板）的承载能力。
5.5.11栓钉焊接前，应根据负温的大小，对焊接电流、焊接时间等参数进行测定。
5.5.12在负温下钢结构安装的质量除应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205规定外，尚应按设计的要求进行检查验收。
5.5.13钢结构在低温安装过程中，需要进行临时固定或链接时，宜采用螺栓连接形式；当需要现场临时焊接时，应在安装完毕后及时清理临时焊缝。
5.6构件涂装施工技术措施
5.6.1进行油漆施工时要求最低环境温度不应低于5℃；遇有大风、雨、雪时应停止施工。
5.6.2进行油漆涂刷时必须将构件表面的附着物清除干净并保持构件表面干燥。
5.6.3遇天气情况良好但早晚最低气温低于0℃，可选择在上午日出后和下午日落前并且气温5℃以上条件下进行涂装施工，对油漆施工质量可较好保证。
5.6.4在涂装施工作业区域布置温度计，定时观测气温，以便组织施工。
6.冬季施工安全保证措施
6.1用电安全管理
6.1.1根据冬季施工电焊机、加热设备等用电设备的数量和容量，选用相应截面的导线，并安装符合容量要求的保险丝，防止超负荷。
6.1.2导线与导线、导线与设备、导线与配电箱之间的接头要压接牢固。
6.1.3要定期检查线路和用电设备，保持接头牢固，绝缘层不破损老化，发现可能引起火花、短路、发热和绝缘损坏等情况时，必须立即修理。
6.1.4发热光源电灯设备距可燃物应保持一定距离，严禁用纸做遮光罩。
临时照明灯具应有牢固支架。
6.2焊接防火措施
6.2.1油漆等易燃物资仓库按要求放置足够数量的灭火器。
6.2.2每个动火区域均设一名看火人员，随时检查和巡视。
用火现场周围摆放足够数量的灭火器。
6.2.3冬季施工使用的电热器，须有产品合格证并经过检验。
6.2.4冬季施工须定期检查消防器材，确保能正常工作。
有损坏、不足的立即进行维修和补充。
6.2.5在冬季，如果瓶的阀门发生冻结时，应该用干净的热布把阀门烫热融化，严禁用火焰熏烤。
6.2.6对于冬期因防风、保暖等需要进行局部封闭的区域，其维护材料必须采用不可燃材料，如金属薄板或三防布等。
6.3钢结构安装高空作业防护
6.3.1每天收集、收看天气预报，对大风、雨雪天气到来前作好相应的准备工作，对临时支撑及高空作业平台等进行仔细检查，如有必要进行加固。
6.3.2在冬季施工期间坚持每周一的安全会，对全体作业人员进行冬施的安全教育。
全体职工要遵守安全操作规程，特别是机械设备操作维护人员作好机械的维护保养、保证制动灵敏可靠，驾驶人员注意在雨雪天及结冰路面上严禁开快车和酒后驾车，同时要避免紧急刹车，以防失控造成损失。
6.3.3下雪天气严禁高空作业，雪一旦停止立即组织人员清扫爬梯、通道及作业面。
6.3.4安装主次肋分段等高空作业时，作业人员穿好防滑鞋、记好安全带，并且拉好安全绳，对应区域拉设警戒线，严防高空坠落。
6.3.5施工现场的各种爬梯和通道必须设置防滑措施，如订防滑条等。
6.3.6起重和绑扎用的钢丝绳应有足够的安全系数，并加强日常检查，凡表面有磨损、腐蚀、短丝超过标准的、打死弯、短股油芯外露的均不得使用。
6.3.7在负温度下绑扎构件用的钢索与构件直接接触时，应有防滑措施（垫软木方等）。
6.3.8钢结构安装，超高两米时，工人必须正确佩戴安全带，并正确使用，以防高空坠落。
7.质量保证措施
7.1项目经理部成立以项目经理为组长，项目所属各部门技术、工程、质量人员为成员的冬施领导小组。
7.2设专人测温，详细做好测温记录工作，整理归档。
8.安全消防措施
8.1.入冬前，组织现场全体职工进行冬施安全、消防的宣传教育工作，制定安全生产和防滑、防冻、防火、防爆、防煤气中毒的具体措施，教育职工注意施工岗位安全，严守各项规章制度。
8.2.施工现场必须按施工方案要求做好防冻保温工作，注意天气预报，注意大风及寒流对安全生产带来的影响。
8.3.冬期施工做好防滑措施，雪后、雨后及时清理脚手架及人行马道上的积雪和冻冰块。
停工后有复工时外脚手架应全面检查合格后方可投入使用。
8.4.加强用火管理，现场设置足够的消防器材，防止火灾的发生。
8.5.加强用电管理，现场禁止使用裸线，不得私架电线，加强线路检查，防止漏电及电路失火，尤其是要在大风雪后对供电线路进行检查，防止断线造成触电事故。
8.6.不得以棉帽代替安全帽。
8.7.做好临边、井口、洞口等的防护，消除安全隐患。
8.8.保温材料必须符合环保及消防（阻燃）要求，妥善保管，设专人负责。
8.9.要做到抓生产必须抓安全，各项施工必须做到有措施、有交底、有检查、有解决，不留隐患，一丝不苟的做好安全工作。
8.10.加热升温设备必须有生产许可证、合格证。
按有关规定进行验收合格后方可正式使用。
8.12.各种上人架子、马道应牢固可靠并定期进行检查，大风或雪后要认真清扫、及时检查消除隐患，施工人员要做到遵章守纪，杜绝违章作业、违章指挥和冒险作业。
8.13.所有作业人员必须经过三级安全教育并考试合格上岗，体检合格，并作业前经过安全技术交底，并实行双签字。
8.14.凡进入现场施工人员，应经过安全教育，具备一定安全知识，并与项目安全部门签订有关安全施工的责任合同。
8.15.现场火源要加强管理；使用天然气、煤气时，要防止爆炸；使用焦煤炉、煤炉或天然气、煤气时，应注意通风换气，防止煤气中毒。
8.16.雪后应及时清理作业面、室外楼梯、现场交通路面，以防滑倒跌伤。
8.17.现场施工用水应倒入指定地点，严禁乱倒以防结冰跌滑；
8.18.由于天寒地冻，作业面结冰时，应采取地面铺上木板等措施，爬梯高空作业时更应采取防滑措施；
8.19.用车辆运料及设备时，车上要加装防滑链；
8.20.进入现场所穿的鞋一定要绝缘、保暖和防滑，防止因天冷路滑造成摔伤，尤其是高空滑落等现象的发生；
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