桁架跨越在“渝氣入黔”三江河跨越工程中的實踐運用研究

秦恒浩 耿波 陳紅衛 陳濤

摘? 要：現代工程建設面對環境更復雜、要求更高、難度更大等情況，需要做好工程管理，以保證建設質量和綜合效益。本文以三江河桁架跨越工程為例進行研究，首先介紹工程概況和施工準備，之后對鋼結構工程施工、土建工程施工兩大部分進行分析，并給出工程質量保證措施，包括確定合理的工作方案、重視材料管理、做好現場檢測、加強驗收管理等。最后回歸共性理論，結合三江河桁架跨越工程實例分析桁架跨越工程施工共性要求，為未來相似工作提供少許參考。

關鍵詞：桁架跨越工程；材料管理；驗收管理；工程效益

桁架跨越工程屬于跨域工程的一種，一般指跨越河流、峽谷、沼澤或道路等自然或人工障礙物的工程，桁架跨越的特點在于提升跨度，以滿足長距離跨越、高效率施工的需要。三江河桁架跨越工程屬于典型桁架跨越工程，是貴州天然氣管網有限責任公司“渝氣入黔”進黔北項目，由于桁架跨越工程具有難度高、施工周期長、管理內容復雜的特點，管理工作也需要予以完善[1]。我國以《建設工程項目管理規范》等文件，指導各地工程建設和管理工作，各地工程、管理部門均可一體遵行，收效尚好。為進一步提升桁架跨越工程管理、建設效果，有必要結合三江河桁架跨越工程，就其管理內容、施工工程進行分析。

一、工程概況

三江河位于貴州省遵義市道真縣三江鎮，是貴州省天然氣支線管道首次采用桁架的大型跨越工程。桁架梁式跨越考慮了多種荷載（永久荷載、可變荷載、偶然荷載等）及其效應組合，為實現對三江河的橫跨，根據河流情況、建設需要進行工程設計分析，建設桁架1跨，長度為67.5m，超過一般桁架跨越工程長度（通常不超過50m），跨越采用空間矩形桁架跨越模式，截面設計標準為3.2×4m，為保證承重能力，擬采用鋼筋混凝土結構制作若干灌注樁，標號C35。

二、施工準備

施工準備主要包括項目總體規劃及部署、技術準備、物資準備、設備準備以及管理組織等。考慮到工程難度較大、復雜性高，項目總體規劃及部署、技術準備屬于關鍵環節。

實際工作中，根據桁架跨越工程特點，在施工區域附近設計便道，服務車輛出入和物資運輸，長度在920m左右，其中道真縣、正安縣境內長度分別為500m、420m，為保證大型載重車輛出入需要，便道寬度設定為6m，為方便吊車停放，專門增加用于吊車停放的區域面積1400m2，另設計750m2場地用于管桁架吊裝、組裝等工作。桁架兩側均以鋼筋混凝土組織施工，通過水磨鉆處理硬度較大的區域、巖土層，管桁架采用預制模式，整體加工工作在施工區域外完成，之后整體運輸到施工場地附近，以350噸履帶式起重機作為主吊進行起吊和移位等工作，另以若干車輛輔助服務檢修、鋪裝等一般性工作。

考慮到三江河桁架跨越工程的跨度較大，超過67m，在施工時應重視承重有關材料的管理，也應關注桁架的整體性和搶斷，所有無縫鋼管需要嚴格進行設計、選擇和檢查，本次施工主要選用Q345B無縫鋼管?377×14、?219×10、?159×10、?114×7; HW200×200工字鋼；Q235B鋼格板G255/30/50W；HRB400級鋼筋等優質材料。施工組織管理等工作由施工方具體負責，建設方出具基本要求，共同組成管理小組，負責工程管理。所有設計工作均根據建設需要做好技術交底、現場管理，指導施工準備工作完成。

三、施工過程

選取鋼結構工程、土建工程和模板工程為例，進行施工過程的說明。

（一）鋼結構工程施工

1.基本思考

三江河桁架跨越工程需要考慮核心結構力學方面的性能，使用鋼結構提升其整體性，采用Q345B無縫鋼管，以焊接的方式將鋼管連接為一個整體，其中上弦主管、下弦主管使用的均為?377×14無縫鋼管。連接件方面，上弦使用?159×10無縫鋼管，下弦使用?159×10無縫鋼管，同時使用HW200×200工字鋼，立面連接件、空間支撐桿分別使用?219×10無縫鋼管、?114×7無縫鋼管，上述均采用預制件，之后分為四個部分，運輸至現場拼裝使用。

2.鋼結構切割工序

進入切割環節時，需要做好鋼材料表面的清理，清除鐵銹和各類雜物，所有切口區域的裂紋應予以控制，不得大于1.0mm。對切割產生的熔渣等也應清除，并打磨凹凸不平的部位。如果切割過程中，發現鋼材料存在質量問題應暫停加工并上報、處理。原則上板材應組織剪切、半自動切割，型材則組織手工切割，機械設備用于刨邊，誤差按標準進行控制（表1）。

對板材進行切割時，應結合其規格選用合適的方式，一般厚度在1.6cm以下的零件板，可用剪板機處理。組織精切時，如果鋼結構材料表面比較粗糙，應控制切割線的位置，與號料線偏差應在1.0mm以下。借助多頭直條切割機進行加工時，需要控制工作方法合理得當，多頭直條切割工藝性能如（表2），切割完成后，應分別進行材料存放、備用。

3.鋼結構制孔工序

三江河桁架跨域工程需要大量鉆孔，以保證鋼結構的連接效果。本次工程中，使用搖臂鉆床、三維鉆床進行打孔作業，根據施工圖紙要求確保工序和參數得當。鉆孔前首先進行構件檢查，確保其性能無異常，同時做好固定服務打孔作業。所有螺栓孔均應按標準確定其規格、控制偏差，原則上螺栓孔的直徑、圓度和垂直度偏差，分別控制在1.0mm、2.0mm和2.0nn以下。所有螺栓孔的距離也應加以控制，同一組內兩個螺栓孔的偏差應在1.0mm之內，最大不宜超過1.5mm，相鄰兩組的端孔距偏差應在1.5mm之內，最大不宜超過2.0mm。完成打孔后，需要處理毛刺、凸起、焊瘤等問題，按照設計標準進行質量檢查，確定合格后再進行組織拼裝等工作。

4.桁架拼裝

桁架拼裝包括胎架管理、桿件標記、中部起拱等環節。本工程結合三江河桁架跨越工程要求，確定拼裝胎架高度為0.8m，采用H型鋼馬凳式支撐胎架，每片主桁架布置多個馬凳。所有桿件根據其用途差別進行標記，各主管需參照同一個平面為基準面進行位置標注，支管相貫接頭的兩端，用樣沖在0°、90°、180°、270°的位置作標志。主管的外管壁、主管和支管的軸線相交點等處也做出標記，嚴格按照設計要求確定其位置合理得當。三江河桁架跨越工程中部起拱設計標準為14cm，施工過程中根據其要求進行控制，同時考慮起拱后可能出現的變化，做好預先管理和控制，結合放樣圖進行施工[2]。

桁架拼裝過程中，嚴格控制外端孔、兩端支撐面的參數，最外側距離未達到24m時，允許偏差在7mm以下，一般為3至7mm，最外側距離達到24m或以上時，允許偏差在10mm以下，一般為5至10mm。拱度允許偏差為±L/5000mm，通常其高度最大允許誤差值為10mm[3]。所有腹桿中心要與弦桿中心對齊，以保證力學性能優良。桁架拼裝完成后需要組織焊接，按設計標準組織進行[4]。

（二）土建工程施工

土建工程施工需要做好人員組織、設備管理，確保工程質量，也能滿足灌注樁施工需求。此環節的施工工序比較明確，具體如下：

清除障礙物、雜物，并做位置標記。

場地放線定樁位及高程標注，根據三江河桁架跨域工程特點、施工方案確定灌注樁數目和位置。

施工開挖，根據標注位置進行灌注樁施工準備，開發灌注孔。

組織灌注區域的支護，放置模板和鋼筋。

組織澆灌，此階段先進行第一節護壁混凝土澆灌。

進行澆灌檢查，核準樁位軸線和直徑無異常。

垂直運輸井架的架設，安裝卷揚機。

安裝各類輔助設備，包括照明設備、起吊設備、通風設備等。

處理灌注區域，拆除第一節護壁模板，安裝第二節護壁模板。

組織澆灌，此階段先進行第二節護壁混凝土澆灌。

進行澆灌檢查，核準樁位軸線和直徑無異常。

石方水磨鉆施工，并組織抽水作業（如無地下水影響可不做抽水）。

放置鋼筋籠，做灌注樁的澆筑。

組織養護、驗收。

（三）模板工程

模板工程是三江河桁架跨越工程的核心階段工作內容之一，主要強調服務樁身及連梁模板安裝[5]。一般包括放線、腳手架搭設、模板安裝和加固、應用和拆除四個方面。

放線、腳手架搭設按常規工作開展即可。樁身及連梁模板安裝應結合工程特點加以重視。本工程中，連梁模板使用的是木質板，規格50cm×100cm，通過對拉螺栓和鋼筋進行加固，所有木質板使用過程中應做檢查，確定無質量問題，對拉螺栓的間距標準在50cm，以保證加固能力，利用鋼管組織斜撐，提升對剪切力的應對、傳導能力，間距150cm。樁身以鋼模板為基本材料，做分段組合。安裝過程中，確保支架穩定，并做好高度、垂直位置的核查，確保符合設計標準，所有預埋件和預留洞應做標注和固定。在完成安裝后組織檢查，確保整體質量優良。

（四）工程質量保證措施和共性要求

三江河桁架跨越工程如期完工，對其施工過程進行研究，可知工程質量主要依賴四項措施提供保障，即確定合理的工作方案、重視材料管理、做好現場檢測，同時在完成階段做好驗收，以保證工程質量無異常，符合設計標準。本工程的施工方案在施工前經過充分論證，涵蓋鋼結構和土建部分兩個方面，能夠覆蓋工程主要環節。材料管理嚴格按照設計標準，以保證材料質量符合使用需要。現場檢測牽涉到各個方面，包括施工、材料質量等，能夠為施工活動提供管理方面的現場保障。驗收工作則根據預設標準進行，以及時發現可能存在的問題，加以糾正和處理。

從共性要求出發，結合三江河桁架跨越工程特點，可知此類工程建設應關注質量、進度、安全和成本四個方面，可在實際工作中根據工程特點，具體開展管理。如三江河桁架跨越工程質量管理是全程化的，有效地保證了工程質量，也能避免返工導致的進度延誤問題，安全管理工作則以前期的準備工作為基礎，確定管理組織、人員，實現安全管理的專事專管。成本控制覆蓋施工全過程，以保證工程的綜合效益。

結論

綜上所述，三江河桁架跨越工程按照預期方案進行建設，如期完工，且工程質量良好。對該工程的建設過程、管理過程進行分析，可知桁架跨越工程應充分結合區域實際情況、施工需要，擬定合理的方案，據此做好準備工作，施工重點包括鋼結構、土建工程兩個部分，為保證工程質量，應做好材料管理、現場管理、驗收管理。結合三江河桁架跨越工程，又可知桁架跨越工程施工共性要求集中于四個方面，即質量要求、進度要求、安全要求和成本要求，可在未來工作中給予關注，保證工程建設的綜合效益。

參考文獻

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作者單位：貴州天然氣管網有限責任公司