1. 适用范围

本条文适用于转动体系为劲性钢骨架的转体施工。

2. 作业准备

2.1 技术准备

2.1.1 桥梁的导线点、高程控制点的布设；

2.1.2 劲性骨架平面及立面坐标的计算，拱脚套管坐标的计算；

2.1.3 劲性骨架的各分节长度的设计。

2. 2   场地准备

2.2.1 要根据现场实际情况，准备劲性骨架拼装场地 (即拱胎)、劲性骨架预制及试拼场地、劲性骨架运输吊装道路及场地。

2.2.2 上述场地应该有足够稳定性，边坡要求安全稳定，道路宽度满足运输要求。尤其是劲性骨架预制及试拼场地，要求采取混凝土硬化，平整。

2. 3   材料 准备

2.3.1 劲性骨架材料设计多为特种钢材，要求对厂家进行考察，对材料进行外委试验；钢材焊接的焊条或焊丝也要进行外委试验。

2.3.2 对于非普通钢材，考虑一次买足量，减少试验批次和费用。

2.4  机械配备

主要机械设备有：吊车、电焊机 (配套于焊条或者焊丝)、平板车、千斤顶、手拉葫芦。

检测设备有：焊缝超声波、磁探伤试验检测仪器，劲性骨架应力应变检测仪器，全站仪及水准仪。

2.5  焊接工艺性试验

焊接工艺试验应该根据所有焊接形式，如管管焊接、管板焊接、板板焊接、杆板焊接、杆杆焊接等各取1组试件，根据现场施工条件及要求的质量标准，对焊缝检查合格后，确定焊接参数。

3.技术 要点

3.1  焊接过程中严格控制焊接应力引起的变形，严格控制焊接质量；

3.2 预制过程中严格按照大样的标准控制预制骨架线形；

3.3  拼装过程中严格控制支架的稳定性及拼装精度，保证骨架成型后的线形复核设计及规范要求；

3.4 合拢时严格按照设计要求，控制合拢温度，合拢段的连接长度要在合拢时温度情况下量取下料焊接。

4. 施工工艺流程及施工要点

4.1 劲性钢骨架转体施工工艺流程 见图 1 所示

4.2    施工要点

4.2 .1 测量 控制

由测量人员根据地形布置桥梁的测量导线控制、高程控制系统，导线及高程控制系统要能够全面覆盖转动系统、拱架拼装固定、合拢测量等方面，其精度要求要符合设计要求及现行规范要求。

劲性骨架预制可以采取独立坐标系，其控制点也要求固定，在平整硬化好的场地内采取极坐标将骨架控制点位置全部放出，并固定，符合无误后使用。其精度要求要符合骨架拼装精度要求。

4.2 . 2   骨架焊接工艺性试验及焊接参数确定

⑴ 焊条的选择

劲性骨架为低合金高强度钢材，故选用的焊条的抗拉强度应与母材的强度等级一致；又为防止低合金钢焊接时出现冷裂纹，应选用低氢型焊条。故该桥的焊条选用E5016焊条(Φ＝3.2mm、2.4mm)。焊条直径不宜过粗，可减少焊接应力影响。电焊机与此焊条配合使用，为保证焊接质量，选用电流稳定的硅整流直流电焊机。

⑵ 焊丝的选择

管材对接焊缝要求单面焊接双面成形，以满足其焊缝强度的要求。在焊接过程中，接口的第一层次焊接尤其重要，采取钨极氩弧焊接，以对应公称直径为2mm的的焊丝为材料，既可满足焊缝要求，又可减少焊缝夹渣的缺陷。

⑶ 坡口形式

坡口的作用是为了保证焊缝根部焊透，保证焊接质量和连接强度；同时调整基本金属与填充金属的比例。劲性骨架多为中厚钢材，多采取形式简单、加工方便的V形坡口。坡口角度为55°，可满足连接强度及基本金属与填充金属的适宜比例；V形坡口的根部间隙为2-3mm，即可保证单面焊接双面成形，又可防止坡口间隙过大，造成施焊不便和焊缝裂纹。

节点板与钢管的T形接头，采取节点板Y形坡口，坡口角度30°，搭接接头可不开坡口。坡口形式见图2.

⑷ 施焊顺序

管材对接焊缝采取V形坡口，分4道工序焊接，即定位焊、打底层、填充层、盖面层。定位焊、打底层均采用钨极氩弧焊接；填充层、盖面层均采用手工焊条电弧焊接。焊接时，为预防构件朝一个方向变形，需要在各施焊工序过程中，环向对称施焊。

其他接头焊缝采用底层、面层两道焊接工序。

焊接参数对低合金结构的焊接接头的质量有着直接的影响。为验证现场施焊参数的合理性，同时验证操作技师的实际焊接能力，需要经过焊接工艺的试验评定。根据初定的焊接材料、参数、环境温湿度等，焊接骨架材料，制作成试件，进行抗弯、抗拉及抗折试验， 根据实验结果的合格情况，确定焊接电流、电压、电弧长、温湿度情况；若实验结果出现不合格情况，应分析原因，重新选定材料、参数进行实验。

4.2 . 3   场地规划、硬化

根据半幅骨架的长宽尺寸，加上堆料空间、加工空间、运输道路等，规划场地的大小，采取15cm厚C20混凝土硬化。

4.2 . 4   预制骨架放大样

根据骨架各节点坐标，按照1:1的比例，采取极坐标对预制骨架进行放大样，节点之间距离不宜过大，以保证线形。每个节点均进行编号，节点重点标示，节点之间连线采取墨线连接。

4.2 . 5   骨架片焊接预制

单节骨架长度要根据运输、吊装、拼接的实际情况而定，且分节处要避开节点处，下料长度要考虑弯折长度。骨架焊接时，要搭设简易活动防护棚，所有焊接均要在棚里进行。单节骨架片预制工艺如下：

⑴ 管口校圆

由于管材在运输过程和堆积过程中的挤压，或者管材本身管口失圆，造成管口对接困难或对接焊缝焊接困难，造成质量缺陷。因而对需要焊接的管材或者分节处的管口，对失圆度超过2mm的管材管口全部需要进行校圆处理。校圆采用弯制钢管的专业液压弯管机挤压管口，直至管口尺寸达到要求。

⑵ 管材弯制

管材线形是控制骨架线形的关键，施工中采取以折代曲的方式，对需要弯制的钢管通过专业液压弯管机挤压，加压距离按照大样模型量取，弯制后要与大样吻合。

⑶ 管材焊接

① 坡口加工

坡口采用SAG型半自动氧乙炔焰切割机进行坡口大体尺寸切割；人工砂轮机打磨坡口至设计的坡口尺寸。

② 对接管口

焊接管口必须进行试拼对接，以确保对接焊缝坡口尺寸、焊缝质量、钢骨架的线性顺畅，外观焊缝错台值等在规范要求之内。不管预制钢骨架阶段需要焊接的对接管口还是立拼阶段需要焊接的对接管口，其管口的试拼对接均需在预制阶段调整至规范范围内(坡口根部间隙2-3mm，外观错台量≤2.4mm)。

③ 焊前清理

为了确保焊接的质量，焊接前必须对材料表面进行清理。即在焊接前应严格清除填充焊丝、坡口表面至少20mm范围内的油渍、水分、灰尘及氧化膜等，否则焊接时将影响焊接电弧的稳定性，产生气孔和未熔合等缺陷。

④ 定位焊、打底层焊接

焊接前，调节好焊接各项参数，同时确定外界温度、湿度等情况是否满足焊接条件。

定位焊接是将对接管口达到设计规范后，将两个管口进行对称固定。管材采用四点固定，每点氩弧焊缝长度约1cm。打底层焊接时，先将定位焊接焊缝打磨成斜面，然后在斜面上开始起弧，匀速焊接，当焊至定位焊缝时，松开焊枪上按钮开关，停止送焊丝，利用电焊机的焊接电流衰减装置息弧，同时焊枪必须仍对熔池进行氩气保护。

打底完成后，用钢刷清理焊缝表面。目测焊缝是否有气孔、裂纹、咬边等缺陷。若有缺陷，需要将缺陷处进行机械打磨成斜面，再进行补焊。

⑤ 填充层、盖面层焊接

填充层焊接前，应将打底层的飞溅、接头处的焊瘤及其他杂物清理干净。其焊接采用连弧焊，弧长2mm，焊接时注意不要破坏坡口的棱角，同时焊接的厚度要求较坡口边缘稍低1-1.5mm，以便盖面层的焊接。

盖面层焊接基本同填充层的焊接，但在焊接时应注意防止咬边与收弧时填满弧坑。

⑷ 其他杆件的焊接

节点板与钢管的连接，由于钢管有一定的弯折，因此，节点板下料时应注意有微弧，以免造成接头空隙尺寸过大，造成焊接困难或焊接裂纹出现；杆件焊接时引起的焊接变形，对钢骨架的线性影响较大，尤其是对上下弦管口的相对位置影响颇大。在施焊前，采取型钢内撑，倒链外拉的方式进行临时固定，同时焊接杆件时采取对称施焊。

⑸ 骨架检验

① 焊缝检查

a人工检查

焊接构件冷却后，用錾子敲去焊缝表面的焊渣及焊缝两旁的飞溅，用钢刷刷净焊件表面，目测焊缝外观质量：焊接表面应圆顺过渡，表面不得有裂纹、未熔合、夹渣、气孔合焊瘤等缺陷。用焊缝量尺测量焊缝外形尺寸。不合格处应该打磨返工。

b 无损检测

对焊缝根据要求进行超声波探伤、X射线探伤、渗透探伤等检查，不合格处打磨处理焊缝，重新返工。

② 骨架线形检查

将单节骨架按照设计位置对比与放样，若线形满足设计及规范要求，进行编号，运至存放区；若线形出现较大偏差，应分析原因，并进行返工处理。

4.2 . 6   骨架片试拼

半幅骨架预制完毕后，可以进行半幅试拼，试拼时，检查骨架预制线形、管口对接情况，若满足设计及规范要求，可以进行工地立拼。若不满足设计及规范要求，应对部分骨架片进行重新校核返工处理等。

4.2 . 7   骨架片运输

骨架片运输采取平板车运输，运输时，下垫方木支撑，整个骨架用倒链固定。

4.2 . 8   拱脚套管预埋

劲性钢骨架拱脚套管直径较劲性骨架钢管大20mm，材质相同。其安装坐标的推算可以根据拱形劲性骨架的悬链线方程在套管位置的切线推出；亦可通过钢骨架离套管最近的两个节点的坐标，建立空间直线，推出套管上口、下口的坐标。在施工中，由于钢骨架的制作是以折代曲，故采用第二种方法更加切合实际。实际安装过程中，采用全站仪、水准仪配合进行安装，通过预埋在承台上的槽钢进行支撑固定，三角扒杆进行提升。坐标、标高误差控制在3mm以内即可。在混凝土浇注过程中，对套管进行定点观察套管位置是否发生偏移，以便及时进行纠偏。

4.2 . 9   拱胎开挖、骨架支撑支架施工

在骨架地面加工的同时，可进行拼装胎架的搭设工作，首先根据现场情况选择转体角度，达到尽量利用地形，减少开挖方量及搭设支架数量的目的，然后进行放样，在山体上大体按设计拱轴线开挖成拱胎。山体标高不够部分，搭设扣件式钢管满堂脚手架。并在骨架段与段连接处加密脚手架立柱钢管，做为支撑墩承重骨架重量。在其上设角钢加工的三角形截面小桁梁。沿拱胎范围布设部分地锚，用于拼装过程中的线形调整。

4.2 . 10   骨架吊装、拼接

立拼作业采用汽车吊，要对吊车在最不利情况下的安全稳定进行了检算。做到作业时统一指挥，密切配合，确保安全、稳妥。

吊装次序为逐段进行，每段内先吊装离吊车最远的一片，就位后依靠小桁架临时稳定，各片就位后及时用型钢临时支撑相互拉结。施工时以水平仪观测骨架上各控制节点标高，通过在小桁架上加设半圆形钢板调整标高至设计要求。段与段连接时，先以角钢临时点焊固定后再按焊接要求施工。在整个骨架的加工及拼装过程中，各杆件、节点板焊接应采取先点后焊，交叉对称施焊的措施以及利用内撑外拉辅助工具的调整来消除焊接变形，保证各部加工尺寸的准确性。

劲性骨架的底标高通过小桁架的标高控制，劲性骨架的顶标高复核。坐标位置根据骨架片上骨架的各节点位置控制。施工中，两岸劲性骨架在统一坐标系下分开立拼，拼装完成后两岸相互复核。

4.2 . 11   骨架转体

骨架转体详见转体施工作业指导书。

4.2 . 12   骨架合拢

a 拱 顶段轴线及标高调整后，即可将拱顶临时合拢套管用螺栓连接，对小范围的轴线偏差，可利用对拉螺栓对拉使轴线对中，然后进行套管栓接，完成临时铰接合拢。临时合拢套管采取拱脚套管相同尺寸的管材，预先加工好法兰盘及螺栓孔，转体前临时固定于拱顶管口。

b 套管栓接后，应将上转盘下的临时支墩将上转盘顶住，防止转动体系微动。且永久合拢后，上转盘的临时支墩不得拆除，应埋入封盘混凝土中。

c 栓接后，对拱顶标高及坐标进行复核后，开始拱顶段的焊接合拢。根据设计要求的合拢温度，统计一天中达到该温度的时间，在该温度情况下进行管口间距离的量取，根据此时的量测长度，下料，并在该温度条件下时焊接，焊接时合拢管口对称施焊，焊接要求同进行骨架。