東北鋼結(jié)構(gòu)地基冬季施工綜合技術(shù)方案一、工程概況本工程位于東北某工業(yè)園區(qū)，為單層鋼結(jié)構(gòu)廠房項目，總建筑面積5600㎡，采用門式剛架結(jié)構(gòu)體系，檐口高度8.5m，最大跨度40m。地質(zhì)勘察顯示場地為季節(jié)性凍土區(qū)，標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度2.2m，地基承載力特征值180kPa，地下水位埋深3.5m?；A(chǔ)形式采用樁基承臺基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)鋼材選用Q345B級H型鋼，抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計基本地震加速度值0.15g。二、施工總體部署（一）施工分區(qū)劃分將場地劃分為A、B、C三個施工段，每個施工段設(shè)置獨立的排水系統(tǒng)和材料堆放區(qū)。A段（1-15軸）優(yōu)先施工，B段（16-30軸）、C段（31-45軸）依次推進，各區(qū)間設(shè)置6m寬施工通道，配備2臺25t汽車吊進行流水作業(yè)。（二）冬季施工時段界定根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，每年10月25日至次年4月6日為冬季施工期，其中12月至次年2月為嚴(yán)寒期，極端低溫可達-28℃。施工計劃安排基礎(chǔ)工程在10月上旬啟動，11月底完成樁基施工，12月至次年1月進行承臺及鋼結(jié)構(gòu)安裝，2月底前完成主體結(jié)構(gòu)封頂。（三）施工流程規(guī)劃測量放線→場地平整碾壓→樁基施工→承臺澆筑→鋼結(jié)構(gòu)安裝→圍護系統(tǒng)施工。針對凍土特性，重點控制樁基成孔質(zhì)量、混凝土冬期施工養(yǎng)護及鋼結(jié)構(gòu)低溫焊接工藝三大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。三、地基處理專項技術(shù)（一）凍土地基預(yù)處理場地防凍脹處理施工前清除地表植被及腐殖土，采用20t振動壓路機進行場地碾壓（壓實系數(shù)≥0.93），鋪設(shè)300mm厚級配砂石防凍脹隔離層，其中碎石含量60%、中砂30%、石粉10%，分層攤鋪碾壓（每層厚度≤200mm）。隔離層下設(shè)盲溝排水系統(tǒng)，采用300mm×400mm磚砌盲溝，內(nèi)填粒徑5-10cm卵石，坡度1.5%。樁基礎(chǔ)選型設(shè)計采用長螺旋鉆孔灌注樁，樁徑600mm，有效樁長18m，單樁承載力特征值1200kN。樁端進入穩(wěn)定凍土層以下2.5m，樁身混凝土強度等級C35，鋼筋籠配置12Φ20主筋（HRB400E），螺旋箍筋Φ8@100/200，保護層厚度70mm。共設(shè)計工程樁156根，按行列式布置，樁中心距2.4m×2.4m。（二）樁基施工工藝成孔控制采用步履式長螺旋鉆機，鉆進速度控制在1.5-2m/min，鉆孔時實時監(jiān)測垂直度（偏差≤1%）。針對凍土層鉆進，配置專用低溫鉆頭（合金刀頭硬度HRC65），每鉆進3m進行一次清孔，確保孔底沉渣厚度≤50mm。成孔后立即灌注混凝土，避免孔壁凍融坍塌?；炷凉嘧⒉捎蒙唐坊炷?，摻加NC-4型防凍劑（摻量3%）及粉煤灰（摻量15%），拌合水采用80℃熱水，保證入孔溫度≥10℃?；炷撂涠瓤刂圃?80±20mm，灌注時提鉆速度與混凝土泵送量匹配（提鉆速度0.8-1.0m/min），樁頂超灌高度500mm，待混凝土強度達設(shè)計值70%后進行鑿除。樁基檢測成樁后28d進行低應(yīng)變檢測（檢測數(shù)量30%）及靜載試驗（抽檢3根），單樁豎向抗壓承載力試驗加載至2400kN，沉降量≤40mm且穩(wěn)定。對樁身完整性檢測發(fā)現(xiàn)的Ⅲ類樁，采用高壓注漿處理（注漿壓力2.0-2.5MPa，水灰比1:1）。四、承臺施工技術(shù)措施（一）模板工程采用18mm厚多層板模板，50×100mm方木背楞（間距300mm），Φ48×3.5mm鋼管支撐體系。模板安裝前涂刷專用脫模劑，接縫處粘貼5mm厚海綿條密封。承臺側(cè)模外側(cè)包裹50mm厚阻燃保溫棉被，采用鐵絲綁扎固定，頂部覆蓋彩條布及保溫被形成封閉空間。（二）鋼筋工程鋼筋加工鋼筋原材存放于室內(nèi)加熱棚（溫度≥5℃），避免低溫冷脆。鋼筋冷拉調(diào)直環(huán)境溫度不低于-20℃，冷拉率控制在1%-2%。焊接采用閃光對焊，焊前預(yù)熱至80-100℃，焊接完成后自然冷卻至常溫，嚴(yán)禁用水冷卻。綁扎工藝承臺鋼筋保護層采用C35混凝土墊塊（強度≥設(shè)計值80%），間距1m梅花形布置。地腳螺栓安裝采用鋼制定位支架（誤差≤2mm），支架與樁頂鋼筋焊接固定，螺栓外露長度150mm，絲扣部分涂抹黃油后包裹塑料布防護。（三）混凝土工程配合比設(shè)計采用P.O42.5R水泥，摻加JM-Ⅷ型防凍劑（摻量3%）及聚丙烯纖維（摻量0.9kg/m3），砂率38%，水灰比0.45?；炷脸跄龝r間控制在6-8h，終凝時間12-14h，28d抗壓強度≥35MPa，抗凍等級F200。澆筑工藝混凝土分兩層澆筑（每層厚度400mm），采用插入式振搗棒（Φ50）振搗，振搗間距≤500mm，每個振點振搗時間15-20s。澆筑時間選擇在每日9:00-15:00進行，環(huán)境溫度低于-5℃時，搭設(shè)加熱棚（內(nèi)置燃油熱風(fēng)機，維持棚內(nèi)溫度≥5℃）。養(yǎng)護措施采用綜合蓄熱法養(yǎng)護，混凝土澆筑完成后立即覆蓋一層塑料布及兩層阻燃保溫被，內(nèi)部設(shè)置電伴熱系統(tǒng)（功率20W/m2），測溫孔布置在承臺中心及四角（深度150mm）。養(yǎng)護期間監(jiān)控混凝土內(nèi)部溫度（≥5℃）及內(nèi)外溫差（≤25℃），養(yǎng)護持續(xù)時間不少于14d。五、鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)（一）構(gòu)件進場與存放鋼構(gòu)件在工廠加工完成后，運輸至現(xiàn)場專用存放區(qū)（硬化地面+200mm高枕木），進場驗收重點檢查：構(gòu)件變形（允許偏差±5mm）、摩擦面抗滑移系數(shù)（≥0.45）及防腐涂層厚度（干膜厚度≥120μm）。存放區(qū)設(shè)置防風(fēng)障（高度4m）及加熱棚（面積300㎡，配置3臺50kW燃油熱風(fēng)機），確保構(gòu)件安裝前溫度≥0℃。（二）吊裝施工吊機選型選用25t汽車吊（主臂31.5m工況，最大起重量8.5t），吊具采用專用吊裝帶（承載力15t），鋼柱吊裝采用雙吊點（距柱頂1/3處），起吊角度60°，設(shè)置4根纜風(fēng)繩（Φ12鋼絲繩）臨時固定。安裝精度控制鋼柱垂直度采用全站儀校正（允許偏差H/1000且≤15mm），屋面梁安裝設(shè)置臨時支撐（間距≤12m），起拱值按跨度L/500設(shè)置（40m跨度起拱80mm）。高強螺栓連接分初擰（扭矩50%設(shè)計值）和終擰（扭矩480-520N·m），終擰后進行扭矩檢測（抽檢10%）。（三）低溫焊接工藝焊接材料選擇主結(jié)構(gòu)焊接采用E5015-G低氫型焊條（直徑4.0mm），使用前經(jīng)350℃×1h烘干，存入80-100℃保溫筒內(nèi)，現(xiàn)場領(lǐng)用時填寫領(lǐng)用記錄（每4h更換一次保溫筒）。預(yù)熱與后熱焊接前采用電加熱片對焊接區(qū)域進行預(yù)熱（預(yù)熱溫度80-120℃，加熱寬度為焊縫兩側(cè)各100mm），層間溫度保持≥80℃。焊接完成后立即進行后熱（250-300℃×1h），采用石棉布包裹緩冷。焊接質(zhì)量檢測所有對接焊縫進行100%UT探傷（Ⅱ級合格），角焊縫進行20%MT探傷。低溫焊接接頭（環(huán)境溫度≤-10℃）抽樣進行沖擊試驗（-30℃沖擊功≥34J），每個檢驗批取樣3組。六、冬季施工保障措施（一）施工環(huán)境控制溫度監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場設(shè)置8個自動測溫點（精度±0.5℃），實時監(jiān)測大氣溫度、混凝土溫度及焊接環(huán)境溫度，數(shù)據(jù)每30分鐘記錄一次。當(dāng)大氣溫度低于-15℃或風(fēng)速≥10.8m/s（6級風(fēng)）時，停止露天焊接作業(yè)。臨時加熱設(shè)施鋼結(jié)構(gòu)安裝區(qū)域搭設(shè)防風(fēng)棚（采用200mm厚防火巖棉被），配置燃油熱風(fēng)機（單臺制熱功率50kW），確保作業(yè)區(qū)溫度≥5℃。焊接工位設(shè)置局部加熱裝置（紅外加熱燈，功率2kW），維持焊接區(qū)域溫度≥10℃。（二）材料保障措施混凝土供應(yīng)與攪拌站簽訂專項供應(yīng)協(xié)議，采用P.O42.5R水泥，粗細(xì)骨料預(yù)熱（砂加熱至50℃，石子加熱至40℃），摻加防凍劑（摻量3%）及引氣劑（摻量0.01%）。混凝土運輸車輛采用保溫套包裹，運輸時間≤45min，到場溫度≥15℃。施工用水保溫現(xiàn)場設(shè)置2個5m3保溫水箱（外包100mm厚巖棉），配備電加熱管（總功率15kW），保證水溫≥80℃。供水管路采用Φ100mm無縫鋼管（外包50mm厚巖棉管+塑料布），外露管道設(shè)置泄水閥，每日施工結(jié)束后排空管道積水。（三）安全防護措施高空作業(yè)防護腳手架搭設(shè)前清除積雪，腳手板鋪設(shè)50mm厚木腳手板（兩端用鐵絲固定），外側(cè)滿掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）。作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶，攀登通道設(shè)置防滑條（間距300mm），遇有冰凍天氣，采用融雪劑（氯化鈣，摻量5%）清除冰雪。防火防爆管理焊接作業(yè)設(shè)置接火斗（尺寸500mm×500mm），配備ABC型干粉滅火器（每50㎡設(shè)置2具）。氧氣瓶、乙炔瓶間距≥5m，距明火點≥10m，冬季使用時瓶體溫度不得低于0℃（禁止明火烘烤），減壓閥及管路每日檢查，防止凍結(jié)堵塞。七、質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)（一）地基基礎(chǔ)驗收樁基工程樁位偏差：軸線方向≤100mm，垂直軸線方向≤50mm；樁頂標(biāo)高偏差-50mm~+30mm；樁身完整性檢測Ⅰ、Ⅱ類樁比例≥95%。承臺工程混凝土強度：同條件養(yǎng)護試塊抗壓強度≥設(shè)計值100%；軸線位置偏差≤15mm；表面平整度≤8mm/m；預(yù)埋件位置偏差≤10mm。（二）鋼結(jié)構(gòu)驗收構(gòu)件安裝柱垂直度：H/1000且≤15mm；屋面坡度：±5%設(shè)計值；檁條間距偏差±10mm；高強螺栓終擰扭矩：±10%設(shè)計值。焊接質(zhì)量焊縫外觀：表面不得有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷，咬邊深度≤0.5mm；UT探傷：Ⅱ級焊縫內(nèi)部缺陷≤Φ3mm（單個），密集區(qū)缺陷間距≥100mm。八、應(yīng)急預(yù)案（一）極端天氣應(yīng)對當(dāng)預(yù)報有暴雪（≥10mm）或寒潮（24h降溫≥10℃）時，提前加固腳手架（增設(shè)掃地桿及剪刀撐），覆蓋屋面材料（采用Φ12鋼絲繩固定），暫停高空作業(yè)。雪后及時清除積雪（屋面雪荷載≤0.7kN/㎡），必要時采用融雪劑（氯化鈣，用量20g/㎡）加速融雪。（二）設(shè)備故障處理現(xiàn)場配備2臺備用發(fā)電機（功率150kW），當(dāng)電網(wǎng)停電時，確保加熱系統(tǒng)、照明及消防設(shè)備正常運行。焊接設(shè)備設(shè)置專用配電箱（配置穩(wěn)壓器），低溫環(huán)境下每2h檢查一次設(shè)備運行狀態(tài)，防止液壓系統(tǒng)凍結(jié)（添加低溫抗磨液壓油，粘度指數(shù)≥140）。（三）質(zhì)量事故處理發(fā)現(xiàn)混凝土凍害（表面出現(xiàn)蜂窩、麻面）時，立即清除受凍層（深度≥50mm），采用C40補償收縮混凝土修補（摻加UEA膨脹劑，摻量10%），修補后覆蓋電熱毯加熱養(yǎng)護（溫度≥10℃，持續(xù)7d）。鋼結(jié)構(gòu)焊接出現(xiàn)裂紋時，采用碳弧氣刨清除裂紋（擴展深度≥5mm），重新焊接并進行100%UT探傷。九、施工進度計劃施工階段起止時間主要工作內(nèi)容工期（天）備注施工準(zhǔn)備10.1-10.10場地平整、測量放線、臨時設(shè)施搭設(shè)10含冬季施工設(shè)施樁基工程10.11-11.30樁基施工及檢測51日均完成3根樁承臺施工12.1-12.25承臺鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑25采用加熱棚養(yǎng)護鋼結(jié)構(gòu)安裝12.26-2.15鋼柱、屋面梁、檁條安裝52含春節(jié)停工7天圍護系統(tǒng)2.16-2.28屋面及墻面系統(tǒng)安裝13環(huán)境溫度≥-10℃十、驗收標(biāo)準(zhǔn)與資料歸檔本工程嚴(yán)格執(zhí)行《凍土地區(qū)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（JGJ118-2011）、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》（GB50205-2020）及《建筑工程