浅析冬季钢结构工程保温施工技术

范晓云

摘 要：本文结合某钢结构厂房安装项目，对钢结构制作和安装进行了简单分析和论述，并提出了冬季钢结构工程的保温措施，对类似钢结构安装工程具有一定的借鉴意义。

关键词： 钢结构 施工技术 冬季保温措施

一、工程概况

在本工程厂房钢结构包括刚架系统（柱子系统和屋盖系统）和吊车梁系统。刚架系统由刚架、垂直支撑组成，刚架上柱为实腹式工字形柱，下柱为双肢钢管混凝土柱，柱脚采用分离式柱脚；屋面梁与檩条、支撑体系组成屋盖系统。吊车梁系统包括吊车梁、辅助桁架、水平支撑等，主要结构形式为焊接H型。屋面梁为单坡焊接实腹式工字形梁，，吊车梁与制动板的连接、吊车梁上翼缘与钢柱的连接采用高强螺栓连接。屋面梁与柱之间采用混合接头（腹板高强螺栓连接、盖板焊缝连接）。高强螺栓：采用扭剪型高强螺栓连接副，性能10.9S，连接构件接触面采用喷砂处理，摩擦系数不得小于0.45。

二、钢结构制作

板材进入车间后应先核对其规格、材质及编号并清除表面杂质。号料前应核对施工图和掌握工艺要求，发现问题及时向项目技术负责人提出。注意号料时同时号出应力扩散孔，切角尺寸或圆弧半径应符合规定，做到整齐统一。放样号料时应预留切割、刨边余量。钢柱H型和吊车梁下料应按排版图进行，翼缘板及腹板的拼接采用整板拼焊后下料，长度方向预留30～50mm荒料；翼缘板允许长度方向拼接，接料的长度方向应与轧制方向一致，吊车梁翼缘板的拼接点应距梁端1/3范围内，翼缘板、腹板三者的对接缝不应设在同一截面，应互相错开200mm以上，与加筋板亦应错开200mm以上。

钢柱底板、圆管四面应标出中心和1.000m的标高标记，每一面竖直打三个冲眼。吊车梁支座加筋板的下端应刨平，在与梁焊接时，必须保证支座加劲板与腹板的垂直度和支座加劲板下端刨平的水平度，平板式支座（下翼缘板伸过支座中心）的加劲板的下端应刨平与下翼缘板顶紧后再焊接，梁下支座窄垫板应与下翼缘板夹紧后焊接，吊车梁中间加劲肋的上端刨平与上翼缘板顶紧后再焊。

吊车梁横向加筋肋下端点的焊缝采用连续回焊后再灭弧。吊车梁的上翼缘板对接焊缝的上表面距中心线两侧各100mm范围内及所有引弧板割去处，均应砂轮打磨，使之与主体金属平整。吊车梁的受拉翼缘边缘，必须用自动切割机精切。吊车梁的上下翼缘板和腹板，均不得焊接设计图外的任何零件，在制作过程中不得焊接临时固定件等；屋面梁下翼缘不得任意切割或施以横向焊缝。

四、钢结构安装

柱底标高安装是柱子安装质量的关键，柱底心对定位轴线无误（对三个心），标高控制在±3mm，垂直度控制在1‰，要多次复查柱子的标高和垂直度，可以进行下道工序施工。柱子找正最好在早晨和太阳不足时进行，减少因天气影响造成较大误差。

吊车梁安装前首先检查总长度，侧弯及起拱度，翼缘板与腹板垂直度。为减少高空作业，保证安装精度，吊车梁、辅助桁架，制动结构采取地面组装，整体吊装，要保证几何尺寸正确，吊车梁系统应从有柱间支撑处向两端依次安装。安装后立即进行临时固定，确保安全，要与柱子的螺栓连接牢固，吊车梁在厂房屋面结构安装形成整体后进行调整，待吊车梁标高、跨度达到标准后，由测量放线，安装行车轨道，轨道调整检查合格后，可安装行车。

屋面梁安装：在复测其单件几何尺寸后应严格控制其长度、拱度、侧向弯曲等，吊装时吊点选择要合理。吊装时绳扣要选择适当，使屋面梁起吊后两端的高差基本与设计高差相同，以便安装就位。屋面系杆的安装：用吊车副杆吊装，构件要紧固合格，对号入座。

五、冬季施工技术质量保证措施

如果施工地点在北方，冬季温度低，日夜温差大，所以冬季制作、安装必须作出细致、严密的施工工艺，以便严格控制工程质量，保证工程的顺利进展。

1、钢结构制作

（1）钢结构在负温下放样时，其切割尺寸要考虑钢材在负温下收缩的影响。

（2）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。

（3）普通碳素结构钢工作地点温度低于-20℃，低合金钢工作地点温度低于-15℃时不得进行剪切、钻孔；普通碳素结构钢工作地点温度低于-16℃，低合金钢工作地点温度低于-12℃时不得进行冷矫正和冷弯曲。

（4）构件的组装必须按工艺规定的顺序进行，由里向外扩展组拼。焊接结构如在负温下组拼时，预留焊缝伸缩值宜由试验确定。点焊缝的数量和长度由计算确定。

（5）零件组装必须把接缝两侧各50mm内的铁锈、毛刺、泥土、油污、冰雪等清理干净，并保持接缝干燥，没有残留水分。

（6）在负温下构件组装定型后进行焊接时，应严格按焊接工艺规定进行，由于焊接的起始点和收尾点比常温更易产生未焊透和积累各种缺陷，因此，单条焊缝的两端必须设置引、熄弧板。引、熄弧板的材料应和母材一致。严禁在母材上引弧。

（7）负温度下厚板应分多层焊接，焊缝应由下往上逐层堆焊。为了防止温度降得太低，原则上一条焊缝要一次焊完，不得中断，在再次施焊时，应先进行处理，清理焊接缺陷，合格后方可按焊接工艺规定再继续施焊。

（8）在负温度下露天焊接钢结构时，宜搭设防护棚，雨水、雪水严禁飘落在炽热的焊缝上。

（9）在低于0℃的钢构件上涂刷防腐涂层前，应进行涂刷工艺试验。涂刷时必须将构件表面的铁锈、油污、边沿孔洞的飞边毛刺等清除干净，并保持构件表面干燥。为了涂层干燥速度，可用热风、红外线照射干燥。干燥温度和时间由试验确定。雨雪天气或构件上有薄冰时不得进行涂刷工作。

2、钢结构安装

（1）冬季运输堆放钢结构时，必须采取防滑措施。构件堆放场地必须平整坚实，无水坑、地面无结冰。同一构件堆放时，必须保证构件的水平度，垫块必须在同一垂直线上，防止构件滑溜。

（2）钢结构安装前除按常规检查外，尚须根据负温度条件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，必须在地面进行修理、矫正，符合设计要求和规范后方能起吊安装。

（3）绑扎、起吊钢构件的钢索与钩件直接接触时，要加防滑隔垫。凡是与构件同时起吊的节点板、安装人员使用的爬梯、校正用的卡具、绳索必须绑扎牢固。

（4）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。立面上宜从下部逐件往上安装。

（5）钢结构的焊接工作要编制焊接工艺。一个构件的两端不得同时进行焊接。

（6）构件上有积雪、结冰、结露时，安装前应清除干净，但不得损伤涂层。

（7）。在负温度下安装钢结构时，钢柱、主梁、支撑等大构件安装后应立即进行校正，校正后立即进行永久固定。当天安装的构件，要形成空间稳定体系，保证钢结构的安装质量和结构的安全。

3、焊接技术质量保证措施

（1）焊前预热

焊接作业区环境温度低于0℃时，宜采用火焰加热器预热，应将构件焊接区各方向大于或等于二倍钢板厚度且不小于100mm范围内的母材，加热到20℃以上后方可施工，且在焊接过程中不应低于这一温度。

（2）焊后加热及保温

由于板厚过大、始端终端焊缝过长等原因造成的温差，要求填充缝焊接和面层焊接完毕，经自检外观质量符合要求后，立即实施焊后后热过程。焊后采用保温棉保温，使其缓慢冷却到环境温度，冷却速度不应大于10℃/min。当焊缝较长时，应随焊随盖50mm保温棉。

（3）负温度下超声波探伤仪用的探头与钢材接触面间应使用不冻结的油基耦合剂。

六、结束语

通过对该工程施工技术的一些总结，认识到技术、质量是密不可分的，技术是质量保证的前提，质量是对技术应用的体现，所以加强技术控制，严格质量管理，而且加强了施工过程的控制，但还存在着一些不足，尤其是在质量通病上的控制还不够，这也是我们下一步应该加强的方面。