市政工程门式支架应用及其施工安全管理

※※※※※※市政工程门式支架应用及其施工安全管理※※※※※※※※
建设工程安全生产管理中，脚手支架一直是重点之一.脚手架倒塌事故也是造成施工人员伤亡的主要因素之一。

2003年2月18日,浙江省杭州市UT斯达康工地发生一起满堂扣件式钢管脚手架坍塌事故，造成13人死亡，这在省市乃至全国建设系统都造成了极大的震惊。

在予以高度关注的同时，各省市建设行政主管部门也加强了对扣件式钢管支撑体系的安全管理。

为规范扣件式钢管支撑体系的施工，去年，我市联合技术监督部门对钢管扣件进行了全面大检查.检查统计数据表明，扣件力学性能不符合率几乎为100％。

在大幅度整治钢管扣件生产厂家，销毁劣质钢管扣件的同时，我省相关措施也陆续出台。

省建设厅【2003】37号文《关于加强承重支撑架施工管理的暂行规定》，规定并明确了“凡高度超过8米、或跨度超过18米、或施工总荷载大于10KN/m2、或集中线荷载大于15KN/M的承重支撑架,严禁使用扣件式钢管支撑体系，应采用钢柱、刚托架或钢管门型架的组合支撑体系，以保证其有足够的强度、刚度和稳定性”且必须按规定编制承重支撑架施工技术专项方案。

根据上文规定，我市涉及市政高架、立交的建设工地纷纷采取了积极措施，门式支架、碗扣式支架也大量使用,取代了原来大量使用的扣件式钢管支撑体系。

本文着重结合施工专项技术方案对门式支架以及门式支架体系中箱梁施工承重梁架的应用及其施工中常见安全问题作一简单介绍. 一、门式支架的特性
目前门式支架体系中，门式钢管满堂脚手架在市政高架、立交中使用较多,同时,不少工程在多层立交上层施工以及高架的跨河、跨路段箱梁施工时承重部分采用贝雷架、军工梁等梁架承重方式。

目前阻碍门式门式支架支撑体系使用的主要因素是其价格较贵，但门式支架在施工和安全性上有扣件式钢管支撑体系所不能比拟的优点.
1、安全可靠。

门式支架具有良好的整体性能，配有脚踏板、平行架、扣墙管、水平和交叉拉杆管等纵横锁位装置。

由立管直接垂直承受压力，在承重性能上较好。

其次，门式支架所有主架和配件均为钢制品，不存在消防隐患。

2、使用方便。

门式支架如保养好,可重复使用30次以上,可通过管理解决其成本较高的问题。

从实际施工来看,门式支架使用单位面积重量比扣件式钢管脚手架低50%,每次拆耗成本是钢管架的1/2,工效和效益是显著的,且建筑物越高效益越好.由于门式支架单件最大重量一般不超过20公斤，因此提升、装拆和运输极其方便。

普通工人装拆只需徒手进行，大大提高功效。

据统计，门式脚手架装拆比扣件式钢管脚手架快1/2时间，比竹木脚手架快2/3时间.
二、门式满堂钢管脚手架的施工实例.
杭州市上塘高架延伸段工程，桥梁施工中现浇砼箱梁多为三跨/四跨预应力砼连续箱梁，结构为单箱三室，其承重支架高度、跨度以及施工总荷载三个条件均超过了使用扣件式钢管支撑体系的标准。

根据我省建设厅的规定,我站要求施工单位进行施工组织设计的更改，取消原有扣件式钢管支撑体系.为此，施工单位重新进行了方案设计，改原有扣件式钢管支撑体系为可调重型门式脚手架。

对涉及支架稳固的因素进行了重点考虑
1、材料的使用.
搭设门式支架材料采用南通华荣鹰架制造有限公司生产的HR系列可调重型门式支架。

根据监督要求，对进场门式支架进行了抽样检测，其材料和力学性能符合标准,满足施工要求。

2、设计、施工荷载计算。

安全验算是理论依据。

根据高架实际情况,以3×25m跨,19m宽箱梁作为计算。

其最大设计荷载取1.5m厚部位进行计算：Q＝［（10m×1.5m－3×2.256m2)×26KN/m3]/10m＝21。

4 KN/m2；施工荷载根据《公路桥涵施工技术规范》进行计算:施工总荷载＝施工人员及施工
材料、机具行走运输或堆放荷载（取1。

0kpa）＋振捣砼时产生的荷载(2.0kpa）＋支架、模板荷载（2。

5kpa）＝5。

5kpa。

设计、施工总荷载＝21.4kpa＋5.5kpa＝26。

9kpa.
所用HR100重型门式支架，其尺寸为：宽1.0m;高1.9m/1.7m，单片门式支架允许载荷75K N，最大载荷150KN。

3、门式支架施工布置。

①考虑到桥位处于原水田中，地基较软，铺设临时便道时已覆盖杂填土层。

为确保地基压实效果,在地面铺50cm塘渣,用15t振动压路机碾压使密实度达到85％以上，作为垫层。

上浇30cm厚C15混凝土条形基础。

基础底部纵向配Φ12螺纹钢筋,横向配Φ8圆钢;基础上面对应立柱位置预埋50×50×1cm钢板，立柱底做法兰盘与钢板连接。

②垂直方向:选用4层1.9m门式支架，加1层1.7m/1。

9m门式支架，通过可调底座、调节杆、可调托座、插销进行调节，调整成设计箱梁地面高度。

③横断面方向：门式支架横向排列11榀，并连续设置交叉支撑，箱梁两侧翼板门式支架间距2。

2m，中间门式支架间距为1。

8m，箱体与翼板间加设一道钢管支撑，以调节门式支架间距。

钢管支撑与门式支架间通过钢管拉杆整体连接，钢管支撑在垂直方向设交叉剪刀撑.
④纵向:沿桥方向设置多排门式支架，排距为1。

5m.
⑤整体稳定设置:在每榀门式支架中间加设纵、横向连接Φ48×3。

5mm钢管拉杆，采用扣件连接。

每三榀门式支架(间距4.5m）加设一道交叉钢管剪刀撑。

对搭设方式进行受力验算:Q＝26.9KN/m2×1。

8m×1。

5m＝72。

63KN/榀〈75KN。

因此，架体及基础能满足施工要求，
4、预压
承重支撑体系施工根据要求编制了预压方案并进行预压。

①箱梁底模铺好,进行支架验收，确认支架合格后挂合格牌；
②全断面均匀进行分级加载，同时观察观测点标高及支架、模板变化,确认安全后继续加载。

加载按试压荷载的33％、66％、100%进行.
③预压时间共24小时，用水准仪观测沉降量.开始4小时每隔1小时进行观测；后8小时每隔4小时进行观测；最后12小时每隔6小时进行观测。

三、梁架承重应用实例
城市高架立交工程箱梁施工时，在跨河、跨路以及多层立交上层段箱梁施工，由于不存在合适的承重基础，难以用满堂门式支架，其跨越部分的承重支架往往采用其他方式.
杭州市中兴立交工程，立交位于杭州市滨江区长河镇，属钱江沉积冲积的平原地区，工程范围内地势平坦。

工程为无冲突、无交织运行的完全互通式立交。

竖向层次为四层，最上层为直行高架桥；第三层为定向左转匝道及两条迂回式左转匝道；第二层为中兴路主线桥;第一层为地面机动车道、非机动车道及人行道构成的地面道路系统。

工程第三、四层箱梁箱梁为单箱三室变截面预应力砼连续梁结构，梁体高度170~360cm。

桥面宽19m，底板宽12m。

由于原设计要求“梁部施工应按先高后低的原则，以免相互干扰。

不得在下层桥梁上搭设上层桥梁的施工支架"。

基于施工安全角度考虑,上跨中兴路主线的第三层、第四层桥梁的5跨箱梁已不能采取满堂支架施工。

为此，搭设支架时，边跨及中兴路桥跨外部分用重型门式支架，跨线箱梁的承重支架部分采用军用梁作为承重材料。

并将相关安全因素列入考虑范围。

1、地基处理。

施工场区地貌类型属钱塘江冲积平原,一般表部为开垦成的耕地,成分主要为亚砂土、粉砂.地基范围内地质不均，临时支墩大部分处于已回填的老河道中，地基承载力普遍较差,不能充分满足上部荷载的承受要求，需进行地基加固处理,以提高承载力.基础采用1
00cm后C30砼。

基础下面填铺各50cm厚的塘渣、水泥稳定碎石。

基础顶面和地面分别布置一层钢筋网片.
2、支架材料。

采用的六四式军用梁、六五式军用墩是配套材料，全焊构架，销、栓接组装，结构轻便，轮廓尺寸小，运输方便，可用小型机具组拼，杆件种类少，便于拆装互换，施工效率高。

3、方案布置。

①梁部承重支架。

为了减少绕度对施工的影响，确保主体结构安全，梁底部的承重支架采用双层六四式军用梁组合。

跨越中兴路桥面宽23.6m，故承重梁支架跨度采用24m跨越，由5个标准三角（每节4m）和2个端构架(每节2m)组成一道承重梁。

梁底9道,翼缘板下各2道，总共13道。

梁纵向用钢销栓接，横向用连续系槽钢或钢管联系成整体，以提高整体稳固性和抗扭转能力。

双层梁时,在斜弦杆上立放一根连接系槽钢,用2号U形螺栓连接。

梁与支墩上的II40垫梁连结成一体，24m跨采用5个标准三角及2个端构架组合.
②支墩。

支墩采用六五式军用梁,延桥纵向3排布置,排距及墩间距设置均为2m。

支墩之间用水平撑、斜拉撑与支墩上的拼接钢板联结,上下端与II40工字钢螺栓联结,加固成排架，提高整体稳定性，下部II40垫梁工字钢与基础中的预埋螺栓连接。

六五式支墩单节规格为3m /节，1m/节，1。

5m/节三种，每道箱梁的临时支墩高度根据梁底高程距地面高度进行搭配组合.
③梁底标高调整.由于梁上变截面箱梁的梁底标高呈抛物线变化，故采用钢管、方木、顶托组合的支撑体系,便于适应线形、标高的调整控制。

4、军用梁支架吊装
根据实际情况，梁片采用工地现场拼接，整片吊装的方法。

将标准三角、端构架等用钢销销接成一片完整的支架，用两台吊车进行配合吊装.吊装前，将每片梁的轴线，端线标识清楚、定位准确。

5、受力验算
①边跨、翼缘板门式支架承重较轻，主要对军用梁、承台及基地进行荷载分析与验算。

24m跨度箱梁砼自重：Q1＝2.6t/m3×11.703m2×24m＝730。

29t；
模板、方木支撑重：Q2＝0.2t/m2×24m×19m＝91。

2t；
施工荷载:Q3＝0.2t/m2×24m×19m＝91.2t；
六四式军用梁自重：Q4＝(10455＋412×2＋139×2＋137×2）×13×(1×10％)＝6.519×13＝84。

75t；
II40垫梁重:Q5＝0。

1469t/m×(242＋22×6）＝26.44t；
六五式支墩重：Q6＝（220×367.76＋44×239。

64）×1.3＝118.9t（配件重取30%)；
承台重275t。

②荷载验算
六四式军用梁单片线荷载:（730。

29＋91.2＋91。

2）/(9×24)＋6.519/24＝4。

5t/m
六五式军用梁支墩荷载:(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)/(11×2)＝52。

1t/个〈100t/个，满足承载要求; 承台单侧:P1＝(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6）/2A＝1264。

47/2×（22×0。

144×6)＝0。

73Mpa，满足承载要求；
基底承载82。

5Kpa〈100Kpa，满足承载要求。

从以上两个例子来看,采用门式支架结合跨越段使用梁架承重的支撑体系对于市政工程桥梁、立交的安全生产从理论和实践上都有着其实际意义。

但同时，对承重支撑体系来说,在工程施工中,从材料验收、基础处理、荷载验算、搭设吊装、预压试验、监护指挥和交通措施上都是安全管理中必须重视的环节.专项方案和专项监护措施两者都是不可或缺的。

四、门式支架施工安全管理
承重支撑体系安全管理中，最大的隐患就是可能存在的失稳因素.市政满堂扣件式钢管脚手架施工中，不规范情况较多,诸如扫地杆、纵横杆、剪刀撑设置不规范，立杆搭接、横杆对接等。

由于市政施工安全系数设置较高,立杆间距密,有的工程施工满堂架立杆间距搭设小于60cm，从而掩盖了可能存在的安全隐患和搭设质量问题。

随着我市扣件式钢管脚手架在高架、立交、桥梁施工承重支撑体系中的退场，门式支架、碗扣架的大量使用，特别是门式支架使用的普遍性，其安全管理尤其不容忽视。

以下结合监督中的实际情况,对门式支架及梁架施工的安全管理中的问题作一简单探讨。

1、专项施工方案的规范性.
专项施工方案过于简单是常见问题。

《安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》以及各类建设行业的安全标准、规范都对专项施工方案做了要求。

特别是今年2月1日起实行的《建设工程安全生产管理条例》对专项施工方案做了进一步规定。

而对于建设工地承重支撑体系的施工安全来说，一系列事故的发生显得其专项施工方案愈加需要重视。

施工单位在落实承重支撑架专项施工方案的过程中，容易产生三方面的问题。

一是专项施工方案编审批较随意的问题，存在方案设计非专业人员、先施工后方案的情况.二是方案的实施无验收，这也是导致前述扣件式钢管脚手架施工现场存在诸多隐患的主要原因.三是方案寥寥数字，内容简单，既无安全验算，也无防护措施。

去年我站在对某工程进行监督抽查时发现其已通过
审批的方案过于简单，没有具体的搭设参数、联结方式、安全验算内容以及预压测试，且承重支架的设计也缺乏依据.在要求其暂停施工进行方案整改，改预压为独立试验,且必须在增加各项参数监控及现场指挥并落实安全防护措施的情况下进行。

试验时，在加压到试验荷载的40％时，贝雷架挠度超过规定。

在原方案被否决的同时，更值得反思的是，专项方案的严肃性和科学性不容侵犯。

2、缺乏对原材料的管理。

门式支架自去年开始在我省广泛使用,但在其购买、租赁和使用上尚存在较多问题.搭设材料以及钢管、扣件等辅助构配件缺乏进场验收、设置台帐等管理环节.特别是门式支架体系中，施工单位对所使用的钢管及扣件的管理不够重视。

3、门式支架搭设中主要问题。

门式支架搭设中主要存在六方面问题。

一是对于可调重型门式支架而言，由于其本身存在可调底座，相应扫地杆高度较高，对于地基基础的要求也较严格。

一些施工单位在施工时，存在翼板部分基础处理，方木垫置不到位，所用方木过小等情况。

同时，调整后存在底座调节杆偏斜的情况。

二是上部托架部分使用的支撑杆件不规范，使用劣质方木等低强度材料.三是剪刀撑、横杆设置容易忽视，布设数量不足。

四是涉及临边作业特别是防撞墙施工过程中，边侧防护栏杆没有设置，存在坠落隐患。

五是施工作业人员觉得门式支架搭设、拆除方便，忽视劳保用品的佩戴，造成了个别坠落伤害事故的发生.六是搭设人员的资格问题，不少工程存在搭设人员选派随意,缺乏架子工的情况。

4、施工区域内交通安全问题。

近年来，脚手架搭拆时所产生的伤害事故时有发生。

由于使用了钢管、扣件等安全辅助材料,门式支架搭拆时现场的监控和指挥也是现场安全管理的重要环节。

不同于建筑，市政工
程施工区域临近车辆、行人量较多,施工时充分考虑现场的交通情况，采取特殊时段封交等必要的安全措施也是必不可少的。

※※※※※※门式架拼装效果图※※※※※※※※
HR重型门式脚手架的特点：
1)门架主立杆选￠57×2.5大口径钢管制作.
2）门架结构设计科学，结构尺寸标准,拼装无需工具，方便快捷.
3）整体构架可靠性好，承载能力大，搭设灵活性强,施工效率高。

4）整体构架垂直方向通过调节杆、可调托座和可调底座调节所需施工高度，调节灵活，充分满足各种高度现浇工程要求。

5）整体构架水平方向通过设置在门架上的八只锁销，仅用一种规格的立叉立杆，即可搭设六种架距，适应于不同荷载、不同工程的需要。

6）连接架固定在门架下端，不会丢失，且搭设施工方便.
※※※※※※碗扣脚手架拼装效果图※※※※※※※※
带齿碗扣接头不仅能快速组装成多种型式的脚手架、支撑架、支撑柱、物料提升架及爬升架等，而且结构简单、受力稳定可靠、拼拆迅速,完全避免了螺栓作业，无易丢的另散扣件。

故功能使用安全方便，经济实惠，重复利用率高,并配有多种形式的支座、可调座、能可靠固定脚手板的各种横杆等系列构件。