桁架跨越在“渝气入黔”三江河跨越工程中的实践运用研究

秦恒浩 耿波 陈红卫 陈涛

摘  要：现代工程建设面对环境更复杂、要求更高、难度更大等情况，需要做好工程管理，以保证建设质量和综合效益。本文以三江河桁架跨越工程为例进行研究，首先介绍工程概况和施工准备，之后对钢结构工程施工、土建工程施工两大部分进行分析，并给出工程质量保证措施，包括确定合理的工作方案、重视材料管理、做好现场检测、加强验收管理等。最后回归共性理论，结合三江河桁架跨越工程实例分析桁架跨越工程施工共性要求，为未来相似工作提供少许参考。

关键词：桁架跨越工程；材料管理；验收管理；工程效益

桁架跨越工程属于跨域工程的一种，一般指跨越河流、峡谷、沼泽或道路等自然或人工障碍物的工程，桁架跨越的特点在于提升跨度，以满足长距离跨越、高效率施工的需要。三江河桁架跨越工程属于典型桁架跨越工程，是贵州天然气管网有限责任公司“渝气入黔”进黔北项目，由于桁架跨越工程具有难度高、施工周期长、管理内容复杂的特点，管理工作也需要予以完善[1]。我国以《建设工程项目管理规范》等文件，指导各地工程建设和管理工作，各地工程、管理部门均可一体遵行，收效尚好。为进一步提升桁架跨越工程管理、建设效果，有必要结合三江河桁架跨越工程，就其管理内容、施工工程进行分析。

一、工程概况

三江河位于贵州省遵义市道真县三江镇，是贵州省天然气支线管道首次采用桁架的大型跨越工程。桁架梁式跨越考虑了多种荷载（永久荷载、可变荷载、偶然荷载等）及其效应组合，为实现对三江河的横跨，根据河流情况、建设需要进行工程设计分析，建设桁架1跨，长度为67.5m，超过一般桁架跨越工程长度（通常不超过50m），跨越采用空间矩形桁架跨越模式，截面设计标准为3.2×4m，为保证承重能力，拟采用钢筋混凝土结构制作若干灌注桩，标号C35。

二、施工准备

施工准备主要包括项目总体规划及部署、技术准备、物资准备、设备准备以及管理组织等。考虑到工程难度较大、复杂性高，项目总体规划及部署、技术准备属于关键环节。

实际工作中，根据桁架跨越工程特点，在施工区域附近设计便道，服务车辆出入和物资运输，长度在920m左右，其中道真县、正安县境内长度分别为500m、420m，为保证大型载重车辆出入需要，便道宽度设定为6m，为方便吊车停放，专门增加用于吊车停放的区域面积1400m2，另设计750m2场地用于管桁架吊装、组装等工作。桁架两侧均以钢筋混凝土组织施工，通过水磨钻处理硬度较大的区域、岩土层，管桁架采用预制模式，整体加工工作在施工区域外完成，之后整体运输到施工场地附近，以350吨履带式起重机作为主吊进行起吊和移位等工作，另以若干车辆辅助服务检修、铺装等一般性工作。

考虑到三江河桁架跨越工程的跨度较大，超过67m，在施工时应重视承重有关材料的管理，也应关注桁架的整体性和抢断，所有无缝钢管需要严格进行设计、选择和检查，本次施工主要选用Q345B无缝钢管?377×14、?219×10、?159×10、?114×7; HW200×200工字钢；Q235B钢格板G255/30/50W；HRB400级钢筋等优质材料。施工组织管理等工作由施工方具体负责，建设方出具基本要求，共同组成管理小组，负责工程管理。所有设计工作均根据建设需要做好技术交底、现场管理，指导施工准备工作完成。

三、施工过程

选取钢结构工程、土建工程和模板工程為例，进行施工过程的说明。

（一）钢结构工程施工

1.基本思考

三江河桁架跨越工程需要考虑核心结构力学方面的性能，使用钢结构提升其整体性，采用Q345B无缝钢管，以焊接的方式将钢管连接为一个整体，其中上弦主管、下弦主管使用的均为?377×14无缝钢管。连接件方面，上弦使用?159×10无缝钢管，下弦使用?159×10无缝钢管，同时使用HW200×200工字钢，立面连接件、空间支撑杆分别使用?219×10无缝钢管、?114×7无缝钢管，上述均采用预制件，之后分为四个部分，运输至现场拼装使用。

2.钢结构切割工序

进入切割环节时，需要做好钢材料表面的清理，清除铁锈和各类杂物，所有切口区域的裂纹应予以控制，不得大于1.0mm。对切割产生的熔渣等也应清除，并打磨凹凸不平的部位。如果切割过程中，发现钢材料存在质量问题应暂停加工并上报、处理。原则上板材应组织剪切、半自动切割，型材则组织手工切割，机械设备用于刨边，误差按标准进行控制（表1）。

对板材进行切割时，应结合其规格选用合适的方式，一般厚度在1.6cm以下的零件板，可用剪板机处理。组织精切时，如果钢结构材料表面比较粗糙，应控制切割线的位置，与号料线偏差应在1.0mm以下。借助多头直条切割机进行加工时，需要控制工作方法合理得当，多头直条切割工艺性能如（表2），切割完成后，应分别进行材料存放、备用。

3.钢结构制孔工序

三江河桁架跨域工程需要大量钻孔，以保证钢结构的连接效果。本次工程中，使用摇臂钻床、三维钻床进行打孔作业，根据施工图纸要求确保工序和参数得当。钻孔前首先进行构件检查，确保其性能无异常，同时做好固定服务打孔作业。所有螺栓孔均应按标准确定其规格、控制偏差，原则上螺栓孔的直径、圆度和垂直度偏差，分别控制在1.0mm、2.0mm和2.0nn以下。所有螺栓孔的距离也应加以控制，同一组内两个螺栓孔的偏差应在1.0mm之内，最大不宜超过1.5mm，相邻两组的端孔距偏差应在1.5mm之内，最大不宜超过2.0mm。完成打孔后，需要处理毛刺、凸起、焊瘤等问题，按照设计标准进行质量检查，确定合格后再进行组织拼装等工作。

4.桁架拼装

桁架拼装包括胎架管理、杆件标记、中部起拱等环节。本工程结合三江河桁架跨越工程要求，确定拼装胎架高度为0.8m，采用H型钢马凳式支撑胎架，每片主桁架布置多个马凳。所有杆件根据其用途差别进行标记，各主管需参照同一个平面为基准面进行位置标注，支管相贯接头的两端，用样冲在0°、90°、180°、270°的位置作标志。主管的外管壁、主管和支管的轴线相交点等处也做出标记，严格按照设计要求确定其位置合理得当。三江河桁架跨越工程中部起拱设计标准为14cm，施工过程中根据其要求进行控制，同时考虑起拱后可能出现的变化，做好预先管理和控制，结合放样图进行施工[2]。

桁架拼装过程中，严格控制外端孔、两端支撑面的参数，最外侧距离未达到24m时，允许偏差在7mm以下，一般为3至7mm，最外侧距离达到24m或以上时，允许偏差在10mm以下，一般为5至10mm。拱度允许偏差为±L/5000mm，通常其高度最大允许误差值为10mm[3]。所有腹杆中心要与弦杆中心对齐，以保证力学性能优良。桁架拼装完成后需要组织焊接，按设计标准组织进行[4]。

（二）土建工程施工

土建工程施工需要做好人员组织、设备管理，确保工程质量，也能满足灌注桩施工需求。此环节的施工工序比较明确，具体如下：

清除障碍物、杂物，并做位置标记。

场地放线定桩位及高程标注，根据三江河桁架跨域工程特点、施工方案确定灌注桩数目和位置。

施工开挖，根据标注位置进行灌注桩施工准备，开发灌注孔。

组织灌注区域的支护，放置模板和钢筋。

组织浇灌，此阶段先进行第一节护壁混凝土浇灌。

进行浇灌检查，核准桩位轴线和直径无异常。

垂直运输井架的架设，安装卷扬机。

安装各类辅助设备，包括照明设备、起吊设备、通风设备等。

处理灌注区域，拆除第一节护壁模板，安装第二节护壁模板。

组织浇灌，此阶段先进行第二节护壁混凝土浇灌。

进行浇灌检查，核准桩位轴线和直径无异常。

石方水磨钻施工，并组织抽水作业（如无地下水影响可不做抽水）。

放置钢筋笼，做灌注桩的浇筑。

组织养护、验收。

（三）模板工程

模板工程是三江河桁架跨越工程的核心阶段工作内容之一，主要强调服务桩身及连梁模板安装[5]。一般包括放线、脚手架搭设、模板安装和加固、应用和拆除四个方面。

放線、脚手架搭设按常规工作开展即可。桩身及连梁模板安装应结合工程特点加以重视。本工程中，连梁模板使用的是木质板，规格50cm×100cm，通过对拉螺栓和钢筋进行加固，所有木质板使用过程中应做检查，确定无质量问题，对拉螺栓的间距标准在50cm，以保证加固能力，利用钢管组织斜撑，提升对剪切力的应对、传导能力，间距150cm。桩身以钢模板为基本材料，做分段组合。安装过程中，确保支架稳定，并做好高度、垂直位置的核查，确保符合设计标准，所有预埋件和预留洞应做标注和固定。在完成安装后组织检查，确保整体质量优良。

（四）工程质量保证措施和共性要求

三江河桁架跨越工程如期完工，对其施工过程进行研究，可知工程质量主要依赖四项措施提供保障，即确定合理的工作方案、重视材料管理、做好现场检测，同时在完成阶段做好验收，以保证工程质量无异常，符合设计标准。本工程的施工方案在施工前经过充分论证，涵盖钢结构和土建部分两个方面，能够覆盖工程主要环节。材料管理严格按照设计标准，以保证材料质量符合使用需要。现场检测牵涉到各个方面，包括施工、材料质量等，能够为施工活动提供管理方面的现场保障。验收工作则根据预设标准进行，以及时发现可能存在的问题，加以纠正和处理。

从共性要求出发，结合三江河桁架跨越工程特点，可知此类工程建设应关注质量、进度、安全和成本四个方面，可在实际工作中根据工程特点，具体开展管理。如三江河桁架跨越工程质量管理是全程化的，有效地保证了工程质量，也能避免返工导致的进度延误问题，安全管理工作则以前期的准备工作为基础，确定管理组织、人员，实现安全管理的专事专管。成本控制覆盖施工全过程，以保证工程的综合效益。

结论

综上所述，三江河桁架跨越工程按照预期方案进行建设，如期完工，且工程质量良好。对该工程的建设过程、管理过程进行分析，可知桁架跨越工程应充分结合区域实际情况、施工需要，拟定合理的方案，据此做好准备工作，施工重点包括钢结构、土建工程两个部分，为保证工程质量，应做好材料管理、现场管理、验收管理。结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个方面，即质量要求、进度要求、安全要求和成本要求，可在未来工作中给予关注，保证工程建设的综合效益。

参考文献

[1]张亚龙，张筱雨。基于模态分析的预应力混凝土斜拉桁架T构桥梁损伤识别研究[J].黑龙江交通科技，2022，45（12）：107-109.

[2]薛东波。大跨度异形钢桁架人行桥梁施工技术的探索与实践[J].福建建筑，2022（11）：109-112.

[3]肖艳婷。基于无应力状态法的大跨度钢桁架桥梁施工监控关键技术研究[D].长安大学，2022.

[4]张宇。桁架式轮轨行走桥面吊在钢箱桥梁悬拼安装施工中的研究及应用[J].建筑施工，2022，44（06）：1337-1339+1354.

[5]陈栋栋。体外预应力+钢桁架横隔梁+粘贴钢板加固开裂桥梁力学性能研究[J].山西交通科技，2022（02）：69-72.

作者单位：贵州天然气管网有限责任公司