高层钢结构建筑工程冬季施工技术之我见

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 高层钢结构建筑工程冬季施工技术之我见 作者:张超 来源:《建筑工程技术与设计》2014 年第 07 期 【摘 要】:本文结合笔者多年的工作经验,针对高层钢结构建筑工程的冬季施工技术进 行了详细介绍,从施工准备、施工工艺两方面进行了具体阐述,指出了材料检验、钢结构制作 安装等环节的操作要点和应注意事项,以期为钢结构冬季施工提供参考。 【关键词】:高层建筑;钢结构;冬季施工;施工技术 1.概述 近年来,随着钢结构的迅速发展,尤其是钢结构冬季施工的优越性,使钢结构冬季施工的 数量越来越多,但与此同时不少影响工程质量的问题摆在了钢结构施工者的面前。本文对钢结 构的施工,受冬季影响进行介绍,以引起同行们的注意。 2 适用范围 适用于冬期严寒条件下特别是北方广大地区钢结构的施工。 3 施工准备 3.1 技术准备 1)组织措施。a.进行冬期的施工的工程项目,在入冬前应组织专人编制冬期的施工方 案。方案确定后,要组织有关人员学习,并向队组进行交底。b.进入冬期的施工前,应专门组 织人员进行技术业务培训。凡参加在负温下施工的电焊工,除了取得常温焊接资格证外,还须 经过负温焊接工艺培训,经考试合格后,方可参加负温下钢结构施工。c.安排专人测量施工期 间的室外气温,暖棚内气温,并做好记录。d.在负温下施工的构件,应当在负温下进行可焊性 试验。在负温下通过试验,并经检验合格后方可进行负温焊接施工。 2)图纸准备。凡进行冬期施工的工程项目,必须复核施工图纸,检查其是否能适应冬期 施工要求。钢结构能否在冷状态下安全过冬等问题,应通过图纸会审解决。 3)现场准备。a.根据实物工程量提前组织钢材、焊接材料、涂装材料和紧固件等进场。b. 施焊前采取合理有效的焊接地点挡风、挡雨雪措施。c.构件的堆放顺序应按流程图要求堆放, 尽量避免在现场两次或多次倒运,以免在倒运过程中损伤构件。d.构件堆放场地必须平整坚 实、无水坑,地面不积冰、无积雪。 3.2 材料要求 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 1)钢结构制作和安装用的钢尺、量具,应和土建施工单位使用的钢尺、量具用同一精度 级别进行检定。 2)在负温度下施工的钢材,宜采用平炉或氧气转炉 Q235 钢,16Mn,15MnV,16Mnq 和 15MnVq 钢。钢材应保证冲击韧性。Q235 钢应具有-20℃合格的保证,其他应具有-40℃合格的 保证。 3)碱性焊条在使用前必须按照产品出厂证明书的规定进行烘焙。 4)焊剂在使用前必须按照出厂证明书的规定进行烘焙,其含水量不得大于 0.1%。 5)气体保护焊用的二氧化碳,纯度不宜低于 99.5%(体积比),含水率不得超过 0.005% (重量比)。 3.3 主要机具 钢结构冬期施工中常用机具有:烘箱、保温桶、防滑隔垫、超声波探伤仪、暖棚及钢结构 常温施工所用机具。 4 施工工艺 4.1 钢结构制作 1)放样和号料。a.钢结构进行放样前应仔细校核施工图纸。样板要按加工工艺图,以 1∶1 的实足尺寸进行加工制作。在负温下施工时应使用 0.5mm~0.75mm 厚的铁皮材料制作样 板。b.在冬期条件下,尚需考虑由于气温影响产生的温度收缩量。特别是在构件长度方向的影 响更不能忽视,否则会影响安装质量。 2)下料。a.在冬期施工时,对于碳素结构钢不得在-20℃以下,合金结构钢不得在-15℃以 下的气温条件下进行剪切和冲孔,如必须进行时,应局部进行加热到正温时方可进行。b.在负 温下需要对边缘加工的零件应用精密切割加工,焊缝坡口宜采用自动切割。对重要结构的焊缝 坡口,应采用机械加工或自动切割加工,不宜用手工气割加工。c.端头为焊接接头的构件下料 时,应根据工艺要求预留焊缝收缩量,多层框架和高层钢结构的多节柱还要预留荷载使柱子产 生压缩的变形量。焊接收缩量和压缩变形量必须与钢材在负温下产生的收缩变形量相协调。 3)钢结构的校正和成型。a.规范规定,碳素结构钢当环境温度低于-16℃,低合金结构钢 当环境温度低于-12℃时,不得进行冷弯曲和冷校正。在负温下进行冷校正时,应以静力校正 为主,严禁用锤击敲打。b.钢材的热校正主要是用氧乙炔火焰进行烘烤加热校正。冬期施工推 荐这种方法。 4.2 钢结构的负温焊接 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 1)冬期钢结构制作和安装必须编制专门的焊接工艺规程。 2)焊前预热。冬期负温焊接时,为了避免钢材的骤热而影响焊接质量,应进行焊前预 热。一般应通过试验确定预热温度。预热方法可采用氧乙炔火焰烘烤及其他电热红外线法烘 烤。 3)起弧和熄弧。在负温条件下进行焊接操作时,起弧和熄弧极易产生焊接缺陷而留隐 患,所以在焊接时必须在焊缝两端设置起弧板和熄弧板。 4)焊后热处理。由厚钢板组成的结构在负温下焊接完成后,应立即进行焊后热处理。热 处理后立即用石棉布覆盖保温。冷却速度控制在不大于 10℃/min。 5)负温下施工时,雨雪天不得施焊,如雨雪天施焊需搭设棚罩,在棚罩内进行。风速超 过 10m/s 以上的风天不得施焊。焊缝温度降到自然气温前不得碰到雨雪。 4.3 钢结构安装 1)在负温下安装钢结构的专用机具应按负温度要求检验。 2)冬钢结构的安装工作应尽量减少高空作业。所以在起重设备能力允许条下,尽可能在 地面组拼成扩大的单元。为防止构件吊装过程中扩大单元的局部受力过大产生变形,必要时应 进行验算,或采取临时加强措施。 3)负温下安装用的吊环必须用韧性好的钢材制作,如 Q235 号钢,防止低温脆断。 4)用捆绑法起吊钢构件时,要用防滑隔垫,防止吊索打滑。 5)在负温度下安装构件,要编制钢构件安装顺序图表,施工中严格按照规定顺序安装。 平面上应从建筑物的中心从里向四周扩展,安装立面上宜从下部逐件往上安装。焊接结构如在 负温下组拼时,预留焊缝收缩值宜由试验确定。点焊缝的数量和长度由计算确定。 6)零件组装必须把接缝两侧各 50mm 内

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