淺析“h”型鋼結構格構式跨越架施工監理管控措施

王蘭貞

（山東誠信工程建設監理有限公司，濟南250010）

淺析“h”型鋼結構格構式跨越架施工監理管控措施

王蘭貞

（山東誠信工程建設監理有限公司，濟南250010）

將“h”型鋼結構格構式跨越架施工的底座安裝、架體組裝、旋轉臂安裝、旋轉臂封網作為監理控制的重點，通過對地基承載力計算、架體側面風荷載、主索道（承力繩）選擇、絕緣尼龍網的選擇，以期為輸電線路工程跨越重要設施施工監理提供參考。

“h”型；跨越架；旋轉臂；封網

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.125

1 引言

隨著我國電網建設的高速發展，遠距離輸電技術應用成為常態，必然會跨越更多的重要設施，跨越的難度顯著增加，對跨越施工方案提出了更高要求。文章結合現場的實際情況，著重介紹“h”型跨越架搭拆過程中的監理控制重點，為以后“h”型跨越架施工提供有效的監理方法。

2 輸電線路工程跨越施工技術現狀

目前，輸電線路工程跨越施工方法及優缺點如下：

（1）腳手架式跨越架：取材方便，易于運輸、安裝，施工方法成熟，安裝經濟性較好，在跨越寬度及跨越高度上存在一定的局限性，搭設較高時整體強度與穩定性較差；（2）金屬格構跨越架：操作便捷，對地形條件滿足拉線設置要求的重要跨越，經濟性較好，對地形有一定要求，組立架體時穩定性較差，柱體受長細比影響安全風險加大；（3）組合格構式跨越架：穩定性高、拉線依賴度低，抗斷線能力強，施工機械化程度高，速度較快，對跨越架搭設場地有一定要求，需要滿足施工機械進場的運輸條件；（4）專業跨越用鐵塔：需根據跨越塔架的荷載大小和地質條件設計專用基礎和專用跨越塔，施工成本較高，操作便捷性較低；（5）無跨越架+封頂網式：對跨越點地形要求低，適用于一檔多跨或跨越物較高；受風偏影響較大，安全性較差。

3 “h”型鋼結構格構式跨越架概況

某特高壓線路工程跨越電氣化鐵路，采用了“h”型鋼結構格構式跨越架，屬于上述跨越施工技術中的組合格構式跨越架。“h”型鋼結構格構式跨越架立柱采用建筑施工中用的塔吊標準節組合而成；橫梁采用組塔抱桿標準節組合而成；跨越架立柱與橫梁采用六通件連接，六通件各面均采用多孔設計；旋轉臂跨梁長度40m，可360度旋轉，與“h”型鋼結構架體連接。左、中相跨越架組裝成整體的“h”型跨越架，采用普通式封頂網跨越鐵路；右相組裝成獨立的“h”型跨越架，采用旋轉臂、封網桿跨越鐵路。

4 問題及原因分析

“h”型鋼結構格構式跨越對跨越架穩固性要求較高，因此在跨越架搭拆施工過程中，容易在控制跨越架穩定性的各方面產生疏漏，而帶來各種安全隱患。經分析主要存在如下問題。

4.1 底座安裝不穩固

主要原因：場地選擇不合理，不滿足“h”型鋼結構格構式跨越架搭設條件；未使用經緯儀確定跨越架基礎安裝位置，或未將底座操平，底面不在同一個水平面上；未進行地基承載力計算或計算不準確。

4.2 垂直度和水平度或螺栓緊固率不滿足要求，出現架體傾斜或扭轉

安裝過程中沒有采用儀器進行校正，安裝完成后未進行整體垂直度檢查；架體螺栓連接節點多，跨越架立柱、橫梁與六通件連接容易出現疏漏，造成節點連接松動，影響架體的整體性。

4.3 架體組裝失穩

主要原因：橫梁的吊裝較困難，經常出現兩立柱夾緊橫梁的情況；架體承受的風荷載較大；架體本身沒有拉線掛點，架體打反向拉線，實際作用不明顯。

4.4 旋轉臂安裝不規范或失穩

跨梁、平衡梁、配重及斜拉索安裝不規范，容易導致旋轉臂不能有效搭接或失穩。

4.5 網桿卷簾封網設計不規范，無法實現卷簾式封網

封網桿不能實現網桿卷簾封網，封網為單構件人工連接，用時較長，原設計轉臂到位后才能提升網桿，不能起到短時間內完成跨越架封網的效果。

5 監理控制措施

“h”型鋼結構格構式跨越架施工是目前在輸電線路工程跨越重要設施時推行的新技術，沒有現行的規范或標準為依據，為有效地控制跨越架施工安全質量，監理單位對“h”型跨越架施工的關鍵點進行剖析，并采取如下監理控制措施：

5.1 跨越架施工前監理措施

1）施工方案的審查及落實。首先，組織專業監理工程師對跨越施工方案進行監理審查，督促整改后，由施工單位組織專家評審，監理工程師對專家評審意見整改情況進行復查。現場施工過程中，嚴禁私自變更施工方案，督促施工單位嚴格按照施工方案進行施工，確保施工方案的嚴肅執行。

2）跨越架施工過程中關鍵點的設置。跨越架施工前，監理項目部設置停工待檢點（如場地平整、底座操平、架體底面操平、架體垂直度和水平度校核，螺栓緊固率）、見證點（網桿卷簾封網）、旁站點（如橫梁吊裝、旋轉臂吊裝），以確保跨越架施工質量處于“在控”狀態。

3）嚴格落實安全防護措施。審查施工單位是否根據鐵路部門允許作業的距離要求，做好安全防護，確保鐵路安全運行。做好跨越架施工安全防護措施策劃布置，檢查現場安全防護、警示標志應配置齊全；架體全部組裝后，投入使用前進行安全監理檢查簽證。

5.2 底座安裝控制及地基承載力校核

“h”型鋼結構格構式跨越架體積大，高差精度要求高，如遇地形高差大，必須破壞原狀土或墊大量道木才能達到場地操平目的，否則不具備使用“h”型鋼結構格構式跨越架的條件。

（1）根據現場實際情況對施工現場平面布置圖進行檢查，確保布置圖與施工現場相符，根據布置圖用經緯儀確定跨越架基礎安裝位置；（2）檢查跨越架立柱落地處，基坑為2m×2m深0.1m，組合式鋼制底座面積為4m2，監理見證檢查地基夯實、操平；（3）鋪設鋼制底座后，再次對底座進行操平，各組底座高差為0~5mm；（4）標準節抱桿連接成段后，對六通連接件與各方向的抱桿段連接緊固情況進行監理見證檢查，并用水準儀或水平尺檢測跨越架底面在同一個水平面上，高差為0~10mm；（5）監理工程師對架體結構型式、立柱受力分布進行分析，確定受力最大的立柱為安裝旋轉臂的立柱，以此進行地基承載力的校驗。跨越段設計地基承載力為Ts，最大立柱承架體自身重量為G1，旋轉臂部分總重為G2，立柱對地基的單位壓力T。

式中，K為受力不均勻系數，取1.2。

5.3 架體組裝控制及架體側面風荷載校核

5.3.1 架體組裝監理控制

架體組裝過程中，因經常會出現兩立柱夾緊橫梁、橫梁的吊裝和拆除比較困難的情況，容易導致架體變形或傾覆。將調整立柱間距，以滿足橫梁的吊裝和拆除的施工過程，設定為監理旁站點，進行重點監控。

5.3.2 螺栓緊固監理控制

（1）為避免出現連接螺栓遺漏緊固現象，監理在底座和跨越架底面組裝完畢后，要求施工單位對組裝的跨越架底面螺栓緊固進行三級自檢，符合要求后，方可組裝架體；（2）架體組裝過程中，嚴格督促施工單位對螺栓進行緊固；架體組裝完成后，要求施工單位對整體跨越架進行二次螺栓緊固；（3）待施工單位進行自檢后，監理工程師對螺栓緊固進行抽檢，緊固率不符合要求時，要求對所有螺栓進行第三次緊固；（4）螺栓使用6.8級螺栓，扭矩值應滿足設計和規范要求。

5.3.3 垂直度和水平度監理控制

（1）鋼制底座和跨越架底面的操平最為重要。首先，使用水準儀對鋪設的鋼制底座進行操平，各組底座高差必須控制在0~ 5mm范圍內；然后用水準儀或水平尺檢測跨越架底面是否在同一個水平面上，高差控制在0~10mm范圍內。待施工單位三級自檢合格及監理復測合格后，方可進行架體的安裝；（2）架體組裝過程中，每一層組裝完畢后，使用經緯儀對立柱的垂直度進行校核；使用經緯儀或水平尺對橫梁的水平度進行校核。每一層安裝完成后，都要經施工單位自檢合格及監理復測無誤后，方可允許進行上一層架體的組裝；（3）整個架體組裝完成，并經螺栓緊固檢驗合格后，先進行立柱垂直度校核，再進行橫梁水平度校核，允許誤差控制在0~10mm范圍內；用經緯儀校核橫梁水平度時，每次經緯儀的放置位置應做好記號，避免造成誤差。用水準儀檢查是否有沉降，必要時進行架體調整。

5.3.4 架體失穩監理控制

（1）督促施工單位安裝架體外側截面內的內置拉線，且安裝兩套交叉內拉線，通過可調式線夾NXT-3調節拉線應力不小于10kg/mm2。同時在中間排每個立柱上安裝反方向臨時拉線。（2）架體側面風荷載校核，側面立柱風壓均布荷載，作用在立柱高度上。

式中，Ws為架體風荷載標準值 (kN)；Wo為基準風壓標準值（kN/ m2）；μz為風壓高度變化系數，查表得取1.56；μs為構件的體型系數，對于塔架結構取1.85；βz為桿塔風荷載調整系數，查表得取1.35；A為迎風面構建的投影面積計算值m2，一般可取架面輪廓面積的30%~40%，取40%；v為線路設計最大風速m/s，取25m/s。

根據架體側面結構得出架體迎風面構建的投影面積As，可計算得出架體承受風荷載（各立柱、橫梁所承受風荷載之和），據此計算出風荷載對架體產生的彎矩和架體自重產生的彎矩。“h”型鋼結構格構式跨越架架體自重彎矩遠大于風壓對架體產生的彎矩，架體無須加裝側面拉線。

5.4 旋轉臂安裝控制

整個旋轉臂吊裝前，應首先對跨梁分段和整個旋轉臂的吊裝順序提出監理意見，避免因整體吊裝跨臂跨度大、重量大，或吊裝順序錯誤帶來安全隱患。

（1）對平衡臂及跨梁的安裝順序進行檢查：①安裝內跨梁；②安裝平衡臂；③安裝部分平衡塊；④安裝外續梁；⑤平衡塊安裝到位。（2）安裝平衡梁和配重時，應要求施工單位先組裝空載平衡梁，最后安裝不帶滾輪的配重。（3）對拉索安裝進行檢查，內跨梁應在距桅桿15m處安裝拉索，外續梁應在34m處安裝拉索。（4）監督檢查施工單位對跨梁、平衡梁、配重及斜拉索的安裝應規范，且嚴格按照吊裝順序安裝，避免旋轉臂變形、錯位，不能與對面架體有效搭接，而無法進入原有的固定孔進行固定或失穩。（5）旋轉臂安裝完畢后，應要求施工單位進行試運轉。

5.5 旋轉臂封網控制及非旋轉臂繩索選擇校核

（1）首先對網桿卷簾封網設計方案進行審查，并在封網前組織廠家、施工單位現場試驗，實現自動卷簾式封網，避免單構件人工連接封網。（2）再次復核旋轉臂的長度及高差，確保測量定位誤差較小，避免軌道偏離造成無法實現卷簾封網。（3）督促施工單位提前在地面將滑輪小車根據跨梁長度準備好，將鋼管及玻璃鋼桿掛網全部與兩套小車安裝完成。（4）非旋轉臂封網繩索的選擇校核，主要針對主索道（承力繩）和絕緣尼龍網進行選擇，由于事故狀態的跑線是首先落在跨越架上，落線后沖擊動能已減弱或消失，因此，網繩只考慮落線后的靜載荷。

6 結論

通過采取底座安裝、架體組裝、旋轉臂安裝、旋轉臂封網等方面的監理控制檢查措施和對地基承載力計算、架體側面風荷載、主索道（承力繩）選擇、絕緣尼龍網的選擇，有效保證了“h”型鋼結構格構式跨越架的整體穩定性和施工過程的安全性。為今后輸電線路工程中跨越重要設施應用“h”型鋼結構格構式跨越架施工監理控制措施，提供了有效方法。

【1】張文元，孟憲國.鍋爐鋼結構大板梁的受力分析與優化設計[A].鋼結構工程研究 （九）——中國鋼結構協會結構穩定與疲勞分會第13屆(ISSF-2012)學術交流會暨教學研討會論文集[C].2012.

【2】趙琳.外伸懸挑組合式大板梁的受力性能和設計方法研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2014.

Brief Analysis on Construction Supervision Control Measures of "h"type Steel Structure Frame Type Spanning Frame

WANGLan-zhen
(ShandongChenxinEngineeringConstructionSupervisionCo.Ltd.，Jinan,250010,China)

Take the base installation, frame bodyassembly, rotating arminstallation, a rotating armblockout of "H" type steel structure lattice across spanning frame as the focus of supervision and control,through the calculation of foundation bearing capacity, the lateral wind load of the frame body, the selection of the maincable,theselectionofinsulatednylonnet,toprovidereferencefortheconstructionsupervisionoftheimportantfacilitiesacrossthetransmissionline.

h-type,spanningframe,swing-arm,closeup

TU311

A

1007-9467（2016）07-0197-02

2016-6-13

王蘭貞（1978～），男，山東棗莊人，工程師，從事輸電線路工程施工技術管理研究，（電子信箱）wanglanzhen189@163.com。