浅析“h”型钢结构格构式跨越架施工监理管控措施

王兰贞

（山东诚信工程建设监理有限公司，济南250010）

浅析“h”型钢结构格构式跨越架施工监理管控措施

王兰贞

（山东诚信工程建设监理有限公司，济南250010）

将“h”型钢结构格构式跨越架施工的底座安装、架体组装、旋转臂安装、旋转臂封网作为监理控制的重点，通过对地基承载力计算、架体侧面风荷载、主索道（承力绳）选择、绝缘尼龙网的选择，以期为输电线路工程跨越重要设施施工监理提供参考。

“h”型；跨越架；旋转臂；封网

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

1 引言

随着我国电网建设的高速发展，远距离输电技术应用成为常态，必然会跨越更多的重要设施，跨越的难度显著增加，对跨越施工方案提出了更高要求。文章结合现场的实际情况，着重介绍“h”型跨越架搭拆过程中的监理控制重点，为以后“h”型跨越架施工提供有效的监理方法。

2 输电线路工程跨越施工技术现状

目前，输电线路工程跨越施工方法及优缺点如下：

（1）脚手架式跨越架：取材方便，易于运输、安装，施工方法成熟，安装经济性较好，在跨越宽度及跨越高度上存在一定的局限性，搭设较高时整体强度与稳定性较差；（2）金属格构跨越架：操作便捷，对地形条件满足拉线设置要求的重要跨越，经济性较好，对地形有一定要求，组立架体时稳定性较差，柱体受长细比影响安全风险加大；（3）组合格构式跨越架：稳定性高、拉线依赖度低，抗断线能力强，施工机械化程度高，速度较快，对跨越架搭设场地有一定要求，需要满足施工机械进场的运输条件；（4）专业跨越用铁塔：需根据跨越塔架的荷载大小和地质条件设计专用基础和专用跨越塔，施工成本较高，操作便捷性较低；（5）无跨越架+封顶网式：对跨越点地形要求低，适用于一档多跨或跨越物较高；受风偏影响较大，安全性较差。

3 “h”型钢结构格构式跨越架概况

某特高压线路工程跨越电气化铁路，采用了“h”型钢结构格构式跨越架，属于上述跨越施工技术中的组合格构式跨越架。“h”型钢结构格构式跨越架立柱采用建筑施工中用的塔吊标准节组合而成；横梁采用组塔抱杆标准节组合而成；跨越架立柱与横梁采用六通件连接，六通件各面均采用多孔设计；旋转臂跨梁长度40m，可360度旋转，与“h”型钢结构架体连接。左、中相跨越架组装成整体的“h”型跨越架，采用普通式封顶网跨越铁路；右相组装成独立的“h”型跨越架，采用旋转臂、封网杆跨越铁路。

4 问题及原因分析

“h”型钢结构格构式跨越对跨越架稳固性要求较高，因此在跨越架搭拆施工过程中，容易在控制跨越架稳定性的各方面产生疏漏，而带来各种安全隐患。经分析主要存在如下问题。

4.1 底座安装不稳固

主要原因：场地选择不合理，不满足“h”型钢结构格构式跨越架搭设条件；未使用经纬仪确定跨越架基础安装位置，或未将底座操平，底面不在同一个水平面上；未进行地基承载力计算或计算不准确。

4.2 垂直度和水平度或螺栓紧固率不满足要求，出现架体倾斜或扭转

安装过程中没有采用仪器进行校正，安装完成后未进行整体垂直度检查；架体螺栓连接节点多，跨越架立柱、横梁与六通件连接容易出现疏漏，造成节点连接松动，影响架体的整体性。

4.3 架体组装失稳

主要原因：横梁的吊装较困难，经常出现两立柱夹紧横梁的情况；架体承受的风荷载较大；架体本身没有拉线挂点，架体打反向拉线，实际作用不明显。

4.4 旋转臂安装不规范或失稳

跨梁、平衡梁、配重及斜拉索安装不规范，容易导致旋转臂不能有效搭接或失稳。

4.5 网杆卷帘封网设计不规范，无法实现卷帘式封网

封网杆不能实现网杆卷帘封网，封网为单构件人工连接，用时较长，原设计转臂到位后才能提升网杆，不能起到短时间内完成跨越架封网的效果。

5 监理控制措施

“h”型钢结构格构式跨越架施工是目前在输电线路工程跨越重要设施时推行的新技术，没有现行的规范或标准为依据，为有效地控制跨越架施工安全质量，监理单位对“h”型跨越架施工的关键点进行剖析，并采取如下监理控制措施：

5.1 跨越架施工前监理措施

1）施工方案的审查及落实。首先，组织专业监理工程师对跨越施工方案进行监理审查，督促整改后，由施工单位组织专家评审，监理工程师对专家评审意见整改情况进行复查。现场施工过程中，严禁私自变更施工方案，督促施工单位严格按照施工方案进行施工，确保施工方案的严肃执行。

2）跨越架施工过程中关键点的设置。跨越架施工前，监理项目部设置停工待检点（如场地平整、底座操平、架体底面操平、架体垂直度和水平度校核，螺栓紧固率）、见证点（网杆卷帘封网）、旁站点（如横梁吊装、旋转臂吊装），以确保跨越架施工质量处于“在控”状态。

3）严格落实安全防护措施。审查施工单位是否根据铁路部门允许作业的距离要求，做好安全防护，确保铁路安全运行。做好跨越架施工安全防护措施策划布置，检查现场安全防护、警示标志应配置齐全；架体全部组装后，投入使用前进行安全监理检查签证。

5.2 底座安装控制及地基承载力校核

“h”型钢结构格构式跨越架体积大，高差精度要求高，如遇地形高差大，必须破坏原状土或垫大量道木才能达到场地操平目的，否则不具备使用“h”型钢结构格构式跨越架的条件。

（1）根据现场实际情况对施工现场平面布置图进行检查，确保布置图与施工现场相符，根据布置图用经纬仪确定跨越架基础安装位置；（2）检查跨越架立柱落地处，基坑为2m×2m深0.1m，组合式钢制底座面积为4m2，监理见证检查地基夯实、操平；（3）铺设钢制底座后，再次对底座进行操平，各组底座高差为0~5mm；（4）标准节抱杆连接成段后，对六通连接件与各方向的抱杆段连接紧固情况进行监理见证检查，并用水准仪或水平尺检测跨越架底面在同一个水平面上，高差为0~10mm；（5）监理工程师对架体结构型式、立柱受力分布进行分析，确定受力最大的立柱为安装旋转臂的立柱，以此进行地基承载力的校验。跨越段设计地基承载力为Ts，最大立柱承架体自身重量为G1，旋转臂部分总重为G2，立柱对地基的单位压力T。

式中，K为受力不均匀系数，取1.2。

5.3 架体组装控制及架体侧面风荷载校核

5.3.1 架体组装监理控制

架体组装过程中，因经常会出现两立柱夹紧横梁、横梁的吊装和拆除比较困难的情况，容易导致架体变形或倾覆。将调整立柱间距，以满足横梁的吊装和拆除的施工过程，设定为监理旁站点，进行重点监控。

5.3.2 螺栓紧固监理控制

（1）为避免出现连接螺栓遗漏紧固现象，监理在底座和跨越架底面组装完毕后，要求施工单位对组装的跨越架底面螺栓紧固进行三级自检，符合要求后，方可组装架体；（2）架体组装过程中，严格督促施工单位对螺栓进行紧固；架体组装完成后，要求施工单位对整体跨越架进行二次螺栓紧固；（3）待施工单位进行自检后，监理工程师对螺栓紧固进行抽检，紧固率不符合要求时，要求对所有螺栓进行第三次紧固；（4）螺栓使用6.8级螺栓，扭矩值应满足设计和规范要求。

5.3.3 垂直度和水平度监理控制

（1）钢制底座和跨越架底面的操平最为重要。首先，使用水准仪对铺设的钢制底座进行操平，各组底座高差必须控制在0~ 5mm范围内；然后用水准仪或水平尺检测跨越架底面是否在同一个水平面上，高差控制在0~10mm范围内。待施工单位三级自检合格及监理复测合格后，方可进行架体的安装；（2）架体组装过程中，每一层组装完毕后，使用经纬仪对立柱的垂直度进行校核；使用经纬仪或水平尺对横梁的水平度进行校核。每一层安装完成后，都要经施工单位自检合格及监理复测无误后，方可允许进行上一层架体的组装；（3）整个架体组装完成，并经螺栓紧固检验合格后，先进行立柱垂直度校核，再进行横梁水平度校核，允许误差控制在0~10mm范围内；用经纬仪校核横梁水平度时，每次经纬仪的放置位置应做好记号，避免造成误差。用水准仪检查是否有沉降，必要时进行架体调整。

5.3.4 架体失稳监理控制

（1）督促施工单位安装架体外侧截面内的内置拉线，且安装两套交叉内拉线，通过可调式线夹NXT-3调节拉线应力不小于10kg/mm2。同时在中间排每个立柱上安装反方向临时拉线。（2）架体侧面风荷载校核，侧面立柱风压均布荷载，作用在立柱高度上。

式中，Ws为架体风荷载标准值 (kN)；Wo为基准风压标准值（kN/ m2）；μz为风压高度变化系数，查表得取1.56；μs为构件的体型系数，对于塔架结构取1.85；βz为杆塔风荷载调整系数，查表得取1.35；A为迎风面构建的投影面积计算值m2，一般可取架面轮廓面积的30%~40%，取40%；v为线路设计最大风速m/s，取25m/s。

根据架体侧面结构得出架体迎风面构建的投影面积As，可计算得出架体承受风荷载（各立柱、横梁所承受风荷载之和），据此计算出风荷载对架体产生的弯矩和架体自重产生的弯矩。“h”型钢结构格构式跨越架架体自重弯矩远大于风压对架体产生的弯矩，架体无须加装侧面拉线。

5.4 旋转臂安装控制

整个旋转臂吊装前，应首先对跨梁分段和整个旋转臂的吊装顺序提出监理意见，避免因整体吊装跨臂跨度大、重量大，或吊装顺序错误带来安全隐患。

（1）对平衡臂及跨梁的安装顺序进行检查：①安装内跨梁；②安装平衡臂；③安装部分平衡块；④安装外续梁；⑤平衡块安装到位。（2）安装平衡梁和配重时，应要求施工单位先组装空载平衡梁，最后安装不带滚轮的配重。（3）对拉索安装进行检查，内跨梁应在距桅杆15m处安装拉索，外续梁应在34m处安装拉索。（4）监督检查施工单位对跨梁、平衡梁、配重及斜拉索的安装应规范，且严格按照吊装顺序安装，避免旋转臂变形、错位，不能与对面架体有效搭接，而无法进入原有的固定孔进行固定或失稳。（5）旋转臂安装完毕后，应要求施工单位进行试运转。

5.5 旋转臂封网控制及非旋转臂绳索选择校核

（1）首先对网杆卷帘封网设计方案进行审查，并在封网前组织厂家、施工单位现场试验，实现自动卷帘式封网，避免单构件人工连接封网。（2）再次复核旋转臂的长度及高差，确保测量定位误差较小，避免轨道偏离造成无法实现卷帘封网。（3）督促施工单位提前在地面将滑轮小车根据跨梁长度准备好，将钢管及玻璃钢杆挂网全部与两套小车安装完成。（4）非旋转臂封网绳索的选择校核，主要针对主索道（承力绳）和绝缘尼龙网进行选择，由于事故状态的跑线是首先落在跨越架上，落线后冲击动能已减弱或消失，因此，网绳只考虑落线后的静载荷。

6 结论

通过采取底座安装、架体组装、旋转臂安装、旋转臂封网等方面的监理控制检查措施和对地基承载力计算、架体侧面风荷载、主索道（承力绳）选择、绝缘尼龙网的选择，有效保证了“h”型钢结构格构式跨越架的整体稳定性和施工过程的安全性。为今后输电线路工程中跨越重要设施应用“h”型钢结构格构式跨越架施工监理控制措施，提供了有效方法。

【1】张文元，孟宪国.锅炉钢结构大板梁的受力分析与优化设计[A].钢结构工程研究 （九）——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第13届(ISSF-2012)学术交流会暨教学研讨会论文集[C].2012.

【2】赵琳.外伸悬挑组合式大板梁的受力性能和设计方法研究[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，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

王兰贞（1978～），男，山东枣庄人，工程师，从事输电线路工程施工技术管理研究，（电子信箱）wanglanzhen189@163.com。