桁架跨越在“渝氣入黔”三江河跨越工程中的實(shí)踐運(yùn)用研究

秦恒浩 耿波 陳紅衛(wèi) 陳濤

摘? 要：現(xiàn)代工程建設(shè)面對環(huán)境更復(fù)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(shè)質(zhì)量和綜合效益。本文以三江河桁架跨越工程為例進(jìn)行研究，首先介紹工程概況和施工準(zhǔn)備，之后對鋼結(jié)構(gòu)工程施工、土建工程施工兩大部分進(jìn)行分析，并給出工程質(zhì)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(xiàn)場檢測、加強(qiáng)驗(yàn)收管理等。最后回歸共性理論，結(jié)合三江河桁架跨越工程實(shí)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(guān)鍵詞：桁架跨越工程；材料管理；驗(yàn)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(diǎn)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(wǎng)有限責(zé)任公司“渝氣入黔”進(jìn)黔北項(xiàng)目，由于桁架跨越工程具有難度高、施工周期長、管理內(nèi)容復(fù)雜的特點(diǎn)，管理工作也需要予以完善[1]。我國以《建設(shè)工程項(xiàng)目管理規(guī)范》等文件，指導(dǎo)各地工程建設(shè)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(jìn)一步提升桁架跨越工程管理、建設(shè)效果，有必要結(jié)合三江河桁架跨越工程，就其管理內(nèi)容、施工工程進(jìn)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(zhèn)，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(yīng)組合，為實(shí)現(xiàn)對三江河的橫跨，根據(jù)河流情況、建設(shè)需要進(jìn)行工程設(shè)計(jì)分析，建設(shè)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為3.2×4m，為保證承重能力，擬采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制作若干灌注樁，標(biāo)號C35。

二、施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備主要包括項(xiàng)目總體規(guī)劃及部署、技術(shù)準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備、設(shè)備準(zhǔn)備以及管理組織等?？紤]到工程難度較大、復(fù)雜性高，項(xiàng)目總體規(guī)劃及部署、技術(shù)準(zhǔn)備屬于關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

實(shí)際工作中，根據(jù)桁架跨越工程特點(diǎn)，在施工區(qū)域附近設(shè)計(jì)便道，服務(wù)車輛出入和物資運(yùn)輸，長度在920m左右，其中道真縣、正安縣境內(nèi)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(shè)定為6m，為方便吊車停放，專門增加用于吊車停放的區(qū)域面積1400m2，另設(shè)計(jì)750m2場地用于管桁架吊裝、組裝等工作。桁架兩側(cè)均以鋼筋混凝土組織施工，通過水磨鉆處理硬度較大的區(qū)域、巖土層，管桁架采用預(yù)制模式，整體加工工作在施工區(qū)域外完成，之后整體運(yùn)輸?shù)绞┕龅馗浇?50噸履帶式起重機(jī)作為主吊進(jìn)行起吊和移位等工作，另以若干車輛輔助服務(wù)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(shí)應(yīng)重視承重有關(guān)材料的管理，也應(yīng)關(guān)注桁架的整體性和搶斷，所有無縫鋼管需要嚴(yán)格進(jìn)行設(shè)計(jì)、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(yōu)質(zhì)材料。施工組織管理等工作由施工方具體負(fù)責(zé)，建設(shè)方出具基本要求，共同組成管理小組，負(fù)責(zé)工程管理。所有設(shè)計(jì)工作均根據(jù)建設(shè)需要做好技術(shù)交底、現(xiàn)場管理，指導(dǎo)施工準(zhǔn)備工作完成。

三、施工過程

選取鋼結(jié)構(gòu)工程、土建工程和模板工程為例，進(jìn)行施工過程的說明。

（一）鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)力學(xué)方面的性能，使用鋼結(jié)構(gòu)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(gè)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(shí)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(yù)制件，之后分為四個(gè)部分，運(yùn)輸至現(xiàn)場拼裝使用。

2.鋼結(jié)構(gòu)切割工序

進(jìn)入切割環(huán)節(jié)時(shí)，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(qū)域的裂紋應(yīng)予以控制，不得大于1.0mm。對切割產(chǎn)生的熔渣等也應(yīng)清除，并打磨凹凸不平的部位。如果切割過程中，發(fā)現(xiàn)鋼材料存在質(zhì)量問題應(yīng)暫停加工并上報(bào)、處理。原則上板材應(yīng)組織剪切、半自動(dòng)切割，型材則組織手工切割，機(jī)械設(shè)備用于刨邊，誤差按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制（表1）。

對板材進(jìn)行切割時(shí)，應(yīng)結(jié)合其規(guī)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(jī)處理。組織精切時(shí)，如果鋼結(jié)構(gòu)材料表面比較粗糙，應(yīng)控制切割線的位置，與號料線偏差應(yīng)在1.0mm以下。借助多頭直條切割機(jī)進(jìn)行加工時(shí)，需要控制工作方法合理得當(dāng)，多頭直條切割工藝性能如（表2），切割完成后，應(yīng)分別進(jìn)行材料存放、備用。

3.鋼結(jié)構(gòu)制孔工序

三江河桁架跨域工程需要大量鉆孔，以保證鋼結(jié)構(gòu)的連接效果。本次工程中，使用搖臂鉆床、三維鉆床進(jìn)行打孔作業(yè)，根據(jù)施工圖紙要求確保工序和參數(shù)得當(dāng)。鉆孔前首先進(jìn)行構(gòu)件檢查，確保其性能無異常，同時(shí)做好固定服務(wù)打孔作業(yè)。所有螺栓孔均應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)確定其規(guī)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(yīng)加以控制，同一組內(nèi)兩個(gè)螺栓孔的偏差應(yīng)在1.0mm之內(nèi)，最大不宜超過1.5mm，相鄰兩組的端孔距偏差應(yīng)在1.5mm之內(nèi)，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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量檢查，確定合格后再進(jìn)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(biāo)記、中部起拱等環(huán)節(jié)。本工程結(jié)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(gè)馬凳。所有桿件根據(jù)其用途差別進(jìn)行標(biāo)記，各主管需參照同一個(gè)平面為基準(zhǔn)面進(jìn)行位置標(biāo)注，支管相貫接頭的兩端，用樣沖在0°、90°、180°、270°的位置作標(biāo)志。主管的外管壁、主管和支管的軸線相交點(diǎn)等處也做出標(biāo)記，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求確定其位置合理得當(dāng)。三江河桁架跨越工程中部起拱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為14cm，施工過程中根據(jù)其要求進(jìn)行控制，同時(shí)考慮起拱后可能出現(xiàn)的變化，做好預(yù)先管理和控制，結(jié)合放樣圖進(jìn)行施工[2]。

桁架拼裝過程中，嚴(yán)格控制外端孔、兩端支撐面的參數(shù)，最外側(cè)距離未達(dá)到24m時(shí)，允許偏差在7mm以下，一般為3至7mm，最外側(cè)距離達(dá)到24m或以上時(shí)，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(xué)性能優(yōu)良。桁架拼裝完成后需要組織焊接，按設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行[4]。

（二）土建工程施工

土建工程施工需要做好人員組織、設(shè)備管理，確保工程質(zhì)量，也能滿足灌注樁施工需求。此環(huán)節(jié)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(biāo)記。

場地放線定樁位及高程標(biāo)注，根據(jù)三江河桁架跨域工程特點(diǎn)、施工方案確定灌注樁數(shù)目和位置。

施工開挖，根據(jù)標(biāo)注位置進(jìn)行灌注樁施工準(zhǔn)備，開發(fā)灌注孔。

組織灌注區(qū)域的支護(hù)，放置模板和鋼筋。

組織澆灌，此階段先進(jìn)行第一節(jié)護(hù)壁混凝土澆灌。

進(jìn)行澆灌檢查，核準(zhǔn)樁位軸線和直徑無異常。

垂直運(yùn)輸井架的架設(shè)，安裝卷揚(yáng)機(jī)。

安裝各類輔助設(shè)備，包括照明設(shè)備、起吊設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備等。

處理灌注區(qū)域，拆除第一節(jié)護(hù)壁模板，安裝第二節(jié)護(hù)壁模板。

組織澆灌，此階段先進(jìn)行第二節(jié)護(hù)壁混凝土澆灌。

進(jìn)行澆灌檢查，核準(zhǔn)樁位軸線和直徑無異常。

石方水磨鉆施工，并組織抽水作業(yè)（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(yǎng)護(hù)、驗(yàn)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(nèi)容之一，主要強(qiáng)調(diào)服務(wù)樁身及連梁模板安裝[5]。一般包括放線、腳手架搭設(shè)、模板安裝和加固、應(yīng)用和拆除四個(gè)方面。

放線、腳手架搭設(shè)按常規(guī)工作開展即可。樁身及連梁模板安裝應(yīng)結(jié)合工程特點(diǎn)加以重視。本工程中，連梁模板使用的是木質(zhì)板，規(guī)格50cm×100cm，通過對拉螺栓和鋼筋進(jìn)行加固，所有木質(zhì)板使用過程中應(yīng)做檢查，確定無質(zhì)量問題，對拉螺栓的間距標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)對、傳導(dǎo)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(wěn)定，并做好高度、垂直位置的核查，確保符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，所有預(yù)埋件和預(yù)留洞應(yīng)做標(biāo)注和固定。在完成安裝后組織檢查，確保整體質(zhì)量優(yōu)良。

（四）工程質(zhì)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(jìn)行研究，可知工程質(zhì)量主要依賴四項(xiàng)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(xiàn)場檢測，同時(shí)在完成階段做好驗(yàn)收，以保證工程質(zhì)量無異常，符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。本工程的施工方案在施工前經(jīng)過充分論證，涵蓋鋼結(jié)構(gòu)和土建部分兩個(gè)方面，能夠覆蓋工程主要環(huán)節(jié)。材料管理嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以保證材料質(zhì)量符合使用需要?，F(xiàn)場檢測牽涉到各個(gè)方面，包括施工、材料質(zhì)量等，能夠?yàn)槭┕せ顒?dòng)提供管理方面的現(xiàn)場保障。驗(yàn)收工作則根據(jù)預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能存在的問題，加以糾正和處理。

從共性要求出發(fā)，結(jié)合三江河桁架跨越工程特點(diǎn)，可知此類工程建設(shè)應(yīng)關(guān)注質(zhì)量、進(jìn)度、安全和成本四個(gè)方面，可在實(shí)際工作中根據(jù)工程特點(diǎn)，具體開展管理。如三江河桁架跨越工程質(zhì)量管理是全程化的，有效地保證了工程質(zhì)量，也能避免返工導(dǎo)致的進(jìn)度延誤問題，安全管理工作則以前期的準(zhǔn)備工作為基礎(chǔ)，確定管理組織、人員，實(shí)現(xiàn)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(jié)論

綜上所述，三江河桁架跨越工程按照預(yù)期方案進(jìn)行建設(shè)，如期完工，且工程質(zhì)量良好。對該工程的建設(shè)過程、管理過程進(jìn)行分析，可知桁架跨越工程應(yīng)充分結(jié)合區(qū)域?qū)嶋H情況、施工需要，擬定合理的方案，據(jù)此做好準(zhǔn)備工作，施工重點(diǎn)包括鋼結(jié)構(gòu)、土建工程兩個(gè)部分，為保證工程質(zhì)量，應(yīng)做好材料管理、現(xiàn)場管理、驗(yàn)收管理。結(jié)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(gè)方面，即質(zhì)量要求、進(jìn)度要求、安全要求和成本要求，可在未來工作中給予關(guān)注，保證工程建設(shè)的綜合效益。

參考文獻(xiàn)

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作者單位：貴州天然氣管網(wǎng)有限責(zé)任公司