劲性钢骨架转体施工作业指导书

劲性钢骨架转体施工作业指导书

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 人员配备（见表1）

表1 劲性钢骨架转体施工人员配备表

2.5 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。

2.6 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。

⑸焊接工艺参数的确定

图1 劲性钢骨架转体施工工艺流程图

图2 焊接坡口形式图

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

骨架预制场地选择及预制坐

标控制点布置

场地规划及硬化

预制骨架放大样

骨架焊接工艺性试验及

焊接参数确定单节骨架焊接、预制

单片半幅骨架场内试拼

骨架运输

拱脚套管预埋骨架吊装、拼接拱胎开挖、支架搭设

转体、调整、临时合拢

正式焊接合拢

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