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摘 要：随着市政桥梁和铁路建设的不断增加，桥梁工程在基础设施建设中应用广泛，施工中经常与现有道路、高速公路、铁路等交叉，为保证各个交叉路口的正常运行，不影响交叉路口正常通行，必须设置必要的保通门洞。郑州市陇海路快速通道工程第四标段在现浇跨路口高架桥梁施工中采用新型（SPS大力神支架）门洞支撑，加快了门洞支架的搭设速度，保证了支架的安全稳定性和来往车辆的正常通行。本文结合陇海路跨路口高架桥梁施工采用（SPS大力神）新型支架门洞的应用实例，以8m宽门洞为例，从（SPS大力神）新型支架门洞特点、工艺流程、质量控制、安全措施及效益分析等方面总结（SPS大力神）新型支架门洞搭设施工技术，为类似工程提供借鉴。
关键词：SPS大力神；新型支架门洞；施工技术；工艺流程；质量控制
中图分类号：U445.3 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0195-02
1 前 言
目前，门洞施工大部分采用钢管柱配合贝雷梁和工字钢支架门洞等，都是使用大型预制构件，构件运输费用高、安装和拆除危险系数高，安装速度慢，且占用场地大需采用大型设备吊装，增加了成本投入。在各种现浇箱梁、预制箱梁架设、钢箱梁安装及跨越公路、铁路和城市平交路口中，采用（SPS大力神）新型支架门洞支架，搭设方便、安全稳定性强，大大减少了材料和大型设备的投入，加快了门洞搭设速度，保证了交叉路口车辆正常通行。本文以8m宽门洞，陇海路箱梁为例，介绍（SPS大力神）新型支架门洞搭设施工技术。
2 （SPS大力神）新型门洞支架特点
（1）（SPS大力神）新型门洞支架体系，立杆直径133mm、壁厚5.6mm，采用Q345钢材，强度高，各个杆件连接方便、固定牢固，容易操作。
（2）支架纵横向支撑，采用I40a的工字钢和1.5m高的贝雷梁组合，贝雷梁顶部横向布置U型槽钢。
（3）门洞支撑搭设时少量机械配合人工搬运材料即满足搭设要求，不需要大型机械设备吊装，影响交通。
（4）（SPS大力神）新型门洞支架，自锁能力强，能适应各种大跨度路口，搭设速度快，投入材料较少，拆除方便加快了材料周转速度。
3 施工工艺流程及操作要点
3.1 施工工艺流程
施工前准备→条型基础混凝土浇筑→安装可调支座→支架拼装→横向工字钢安装→纵向贝雷梁安装→铺设竹胶板和安全网。
3.2 操作要点
（1）施工前准备
①施工前根据现场情况编制专项门洞搭设方案，对现场管理人员和作业班组进行技术交底。
②提前根据方案布置要求，采购材料，各种型号杆件进行清点。
③平交路口位置做好交通疏导工作，及时与交警部门沟通，细化保通方案。
（2）根据确定的跨度确定门洞支架条形基础位置，通道排架基础采用宽1.6m，高0.6m的C20素混凝土，严格控制基础顶面高程，混凝土浇筑完成后，拉线控制收面高程，避免高低不平導致直接稳定性变差。
（3）支架体系安装前应进行预排，用全站仪根据方案中立杆纵向和横向间距进行现场定位，在地面上弹控制线或拉线进行控制，目的是为了保证架体搭设位置准确。用全站仪根据支撑架立杆的顺桥向和横桥向间距进行现场预排定位，在基础表面弹出控制线作为搭设支撑架控制依据，保证支撑架立杆位置准确。
（4）按横向、纵向间距安放可调底座，在测量放线确定的支架搭设位置开始安装，可调底座的作用是调节基础立杆的高度，可调底托的丝杆配合插入立杆中，螺母调整到极限时，至少保证调节丝杆有250mm在立杆内，最小调节高度是140mm，最大调节高度是655mm。底托一般不超过35cm，超过时需加扫地杆。以水准仪现场实际测设确定底座标高，调整好底座上可调螺帽位置，保证架体在统一平面。
（5）采用两排独立的支架，间距为240cm（纵向）×120cm（横向），支撑架搭设前，应先测量搭设门洞的中线并在两侧引出控制桩，同时在桥两侧的端部和跨中设标高控制桩，用以控制支撑架的搭设高度。在基础表面弹出控制线作为搭设支撑架控制依据，保证支撑架立杆位置准确。同时检查脚手架有无弯曲、接头开焊、断裂等现象，无误后可实施支架体系的拼装。
（6）搭设支撑架时应保证底层立杆的垂直度，在拼装底部水平杆的同时要注意检查立杆是否垂直，待第一步架体拼装完成后，应调整所有立杆的垂直度和水平杆的平整度，及时安装纵向剪刀撑，采用专用剪刀撑用销子与横杆连接进行固定，利用锤敲击斜杆上的销子，将斜杆延横杆对角锁紧，延伸至底托和顶托部位。保证支架的整体稳定在同一水平面位置，待全部调整完毕后方可拼装上一步架体。
（7）立杆接长时应检查立杆的垂直度，发现立杆的垂直度不符合要求时应及时更换。立杆的垂直偏差应控制在架体高度的1/400之内，防止立杆倾斜度过大，受力后产生偏心弯矩，影响立杆的稳定性。
（8）拼装到顶层立杆后，即可安装顶层可调顶托，可调丝杆插入顶部最后一段立杆中，可以调节顶托的高度，调节高度不允许超过250mm，采用立杆上已经打好的孔位，用专用销子进行连接。由于顶托不能承受水平荷载，利用顶托上部预留的孔位用销子固定工字钢。
（9）支架搭设到门洞设计高度后，在支架顶横向放置I40a（长1.5m）短工字钢，再纵向放置1根I40a（长30m）工字钢次梁；门洞主梁采用1.5米高贝雷梁（长12m），布置间距见图示，工字钢之间采用2cm钢板焊接连接成整体。
（10）工字钢安装调平完毕后，横向布置贝雷梁（贝雷梁宽90cm），腹板底部按35cm布置，底板空箱位置按照180cm布置，翼缘板下部按照225cm布置，采用标准贝雷架，将贝雷梁安装到主横梁上用U型螺栓连接，贝雷梁吊装就位后，用10#槽钢将15组桁架分上下两排用U型螺栓连接成体，使各构件通过不同连接方式，装配成一套稳定支架。贝雷梁的端头节点位置应与支架的中心线位置重合。 （11）贝雷梁布置完成后，在顶部满铺15cm竹胶板和水平安全网，防止箱梁施工中杂物掉落，门洞两侧设置不小于1m的安全操作平台。
3.3 （SPS大力神）门式支架验算
大力神门式支架验算主要针对主梁（贝雷梁）、次梁（工字钢）、SPS大力神立杆、地基等，验算以SPS大力神立杆为例进行简要说明。
8m净宽门洞设计计算：主梁采用1.5m高贝雷梁，按照简支梁进行计算，简支梁长12m（两支点相距9.6m）。
（1）门洞上部最不利位置为箱梁腹板处，如图1标深灰处。
最不利位置贝雷梁的最大荷载为：
N=[1.2Q1+1.4Q（Q3+Q4）]LxLy+1.2Q2V
=[1.2×0.75+1.4×（1+1）]×0.675×1.2+1.2×（25.7×1.198）×1.2
=2.997+44.336
=47.332kN
其中：Q345的强度设计值f为300N/mm2
单肢立杆轴力219.35kN<单根立杆承载力461.26kN，SPS大力神支撑系统满足支撑要求。
门洞荷载按最不利位置进行验算，但是实际施工中，由于浇筑顶部荷载时底部荷载已经初凝，所以荷载可以被均匀化，同时工字钢顶横向的U型钢梁和立杆顶的U型钢模型架均可以将荷载均匀传递给门洞工字钢和支墩，所以实际荷载要比验算时小，所以门洞支架是安全可靠的。
3.4 质量控制
（1）（SPS大力神）新型支架门洞搭设施工质量控制措施
①支架材料运抵施工现场后，由专职质检员组织专人对进场构件进行初步验收，未经验收合格的构件不得投入使用。
②底托安装完成后，必须由工程技术人员抄平检查平整度，如高差太大，必须用底托调平。
③安装立杆时必须要控制其垂直度，防止立杆偏心受力。
④立杆搭设到规定的步距后，及时安装剪刀撑，保证支架的稳定性。
⑤顶托和底托外露部分不超过35cm，自由端超过35cm长的杆件要增加水平杆锁定；底托与基础顶面之间要密贴，达到面受力严禁形成点受力，不平整点才有钢垫片找平。
⑥支架搭设前，技术负责人要对支架施工人员进行详细的书面交底，工地负责人及技术人员对作业人员进行三级交底，安排专门的质检员监督操作工人，严格按交底要求施工。
（2）质量控制标准
3.5 安全措施
（1）支架必须进行设计和验算，并按规定报批，对安全技术措施进行三级交底。
（2）派精干人员请交警部门培训为合格的交通协管员，协助交警部门进行施工区内交通疏导，在进入施工区域主要交通路口、特殊作业场所，增派人员指挥、疏导交通。项目部建立交通协管员值班制度，保持协管员队伍的相对稳定。
（3）门架施工过程中现场作业应设置相应的交通标志及安全施工标志。安置施工标志时，与其它原有標志有混淆时，应暂时拆除原有标志。待施工完结后，拆除施工标志时，恢复原有标志。
（4）支架搭设严禁随意更改搭设方式、间距、数量和结构件型号等。
（5）支架搭设人员必须是经过考核合格的架子工担任。
（6）支架搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
（7）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得偏载、超载，严禁悬挂起重设备。
（8）做好宣传工作，在占用道路施工开工前，通过有关新闻媒体和交通电台做好宣传工作，发布施工公告，告之具体路段和时间，有效地分流经常往返本路段的车辆，减小交通压力。
（9）在交叉路口位置设置路牌指示，告知车辆进入施工现场所需路况、车道、限速、变道、转向、限高、限宽、避让、警告等信息，引导车辆安全通过。
（10）门支架上进行电、气焊作业时，必须有防护措施和专人看守，防止焊渣掉到下方，伤及路人及来往车辆。
（11）门洞搭设完成后，必须由技术负责人、安全总监及现场管理人员，对支架搭设质量和安全措施进行验收。
（12）未经验收的门洞支架严禁进行上部结构施工。
3.6 环保措施
（1）施工区域必须进行围挡封闭施工。
（2）施工高峰期设专人指挥交通，确保施工区交通运输畅通有序。
（3）现场各种材料要按规格、品牌及批次和规范要求进行存放，并按照物资管理程序进行明确标识，使之井然有序，一目了然。
（4）加强机械设备的维修保养，保证机械设备的完好率，确保施工噪声达到施工环保标准要求。
（5）施工现场合理安排大型机械作业时间，尽量避免在夜间进行产生环境噪音污染大的施工作业。
（6）对于施工中废弃的零碎配件边角料等及时收集清理并搞好现场卫生以保护自然环境不受破坏。
（7）职工统一着装，佩戴胸牌，现场各种材料要按规格、品牌及批次和规范要求进行存放，并按照物资管理程序进行明确标识。
（8）施工现场的用电线路、设施的安装和使用必须符合相关要求。
（9）施工围挡内每隔50m放置垃圾桶。
3.7 效益分析
本工程通过采用传统钢管柱支撑和新型（SPS大力神）支撑体系，从材料租赁费、周转速度、搭设效率、损耗率、稳定性等进行了对比。
（1）采用新型（SPS大力神）门洞费用：租赁单价为13元/t/d，取标准（8m宽门洞）使用量为18t，每个门洞从开始搭设至拆除完成使用天数为55d，支架使用租赁费为：18×13×55=12870元。
采用钢管柱费用：？准530钢管柱租赁单价为9.3元/t/d，取标准（8m宽门洞）使用量为35t，每联从开始搭设至拆除完成使用天数为64d，支架租赁费为：32×9.3×64=19046元。
关键词：SPS大力神；新型支架门洞；施工技术；工艺流程；质量控制
中图分类号：U445.3 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）26-0195-02
1 前 言
目前，门洞施工大部分采用钢管柱配合贝雷梁和工字钢支架门洞等，都是使用大型预制构件，构件运输费用高、安装和拆除危险系数高，安装速度慢，且占用场地大需采用大型设备吊装，增加了成本投入。在各种现浇箱梁、预制箱梁架设、钢箱梁安装及跨越公路、铁路和城市平交路口中，采用（SPS大力神）新型支架门洞支架，搭设方便、安全稳定性强，大大减少了材料和大型设备的投入，加快了门洞搭设速度，保证了交叉路口车辆正常通行。本文以8m宽门洞，陇海路箱梁为例，介绍（SPS大力神）新型支架门洞搭设施工技术。
2 （SPS大力神）新型门洞支架特点
（1）（SPS大力神）新型门洞支架体系，立杆直径133mm、壁厚5.6mm，采用Q345钢材，强度高，各个杆件连接方便、固定牢固，容易操作。
（2）支架纵横向支撑，采用I40a的工字钢和1.5m高的贝雷梁组合，贝雷梁顶部横向布置U型槽钢。
（3）门洞支撑搭设时少量机械配合人工搬运材料即满足搭设要求，不需要大型机械设备吊装，影响交通。
（4）（SPS大力神）新型门洞支架，自锁能力强，能适应各种大跨度路口，搭设速度快，投入材料较少，拆除方便加快了材料周转速度。
3 施工工艺流程及操作要点
3.1 施工工艺流程
施工前准备→条型基础混凝土浇筑→安装可调支座→支架拼装→横向工字钢安装→纵向贝雷梁安装→铺设竹胶板和安全网。
3.2 操作要点
（1）施工前准备
①施工前根据现场情况编制专项门洞搭设方案，对现场管理人员和作业班组进行技术交底。
②提前根据方案布置要求，采购材料，各种型号杆件进行清点。
③平交路口位置做好交通疏导工作，及时与交警部门沟通，细化保通方案。
（2）根据确定的跨度确定门洞支架条形基础位置，通道排架基础采用宽1.6m，高0.6m的C20素混凝土，严格控制基础顶面高程，混凝土浇筑完成后，拉线控制收面高程，避免高低不平導致直接稳定性变差。
（3）支架体系安装前应进行预排，用全站仪根据方案中立杆纵向和横向间距进行现场定位，在地面上弹控制线或拉线进行控制，目的是为了保证架体搭设位置准确。用全站仪根据支撑架立杆的顺桥向和横桥向间距进行现场预排定位，在基础表面弹出控制线作为搭设支撑架控制依据，保证支撑架立杆位置准确。
（4）按横向、纵向间距安放可调底座，在测量放线确定的支架搭设位置开始安装，可调底座的作用是调节基础立杆的高度，可调底托的丝杆配合插入立杆中，螺母调整到极限时，至少保证调节丝杆有250mm在立杆内，最小调节高度是140mm，最大调节高度是655mm。底托一般不超过35cm，超过时需加扫地杆。以水准仪现场实际测设确定底座标高，调整好底座上可调螺帽位置，保证架体在统一平面。
（5）采用两排独立的支架，间距为240cm（纵向）×120cm（横向），支撑架搭设前，应先测量搭设门洞的中线并在两侧引出控制桩，同时在桥两侧的端部和跨中设标高控制桩，用以控制支撑架的搭设高度。在基础表面弹出控制线作为搭设支撑架控制依据，保证支撑架立杆位置准确。同时检查脚手架有无弯曲、接头开焊、断裂等现象，无误后可实施支架体系的拼装。
（6）搭设支撑架时应保证底层立杆的垂直度，在拼装底部水平杆的同时要注意检查立杆是否垂直，待第一步架体拼装完成后，应调整所有立杆的垂直度和水平杆的平整度，及时安装纵向剪刀撑，采用专用剪刀撑用销子与横杆连接进行固定，利用锤敲击斜杆上的销子，将斜杆延横杆对角锁紧，延伸至底托和顶托部位。保证支架的整体稳定在同一水平面位置，待全部调整完毕后方可拼装上一步架体。
（7）立杆接长时应检查立杆的垂直度，发现立杆的垂直度不符合要求时应及时更换。立杆的垂直偏差应控制在架体高度的1/400之内，防止立杆倾斜度过大，受力后产生偏心弯矩，影响立杆的稳定性。
（8）拼装到顶层立杆后，即可安装顶层可调顶托，可调丝杆插入顶部最后一段立杆中，可以调节顶托的高度，调节高度不允许超过250mm，采用立杆上已经打好的孔位，用专用销子进行连接。由于顶托不能承受水平荷载，利用顶托上部预留的孔位用销子固定工字钢。
（9）支架搭设到门洞设计高度后，在支架顶横向放置I40a（长1.5m）短工字钢，再纵向放置1根I40a（长30m）工字钢次梁；门洞主梁采用1.5米高贝雷梁（长12m），布置间距见图示，工字钢之间采用2cm钢板焊接连接成整体。
（10）工字钢安装调平完毕后，横向布置贝雷梁（贝雷梁宽90cm），腹板底部按35cm布置，底板空箱位置按照180cm布置，翼缘板下部按照225cm布置，采用标准贝雷架，将贝雷梁安装到主横梁上用U型螺栓连接，贝雷梁吊装就位后，用10#槽钢将15组桁架分上下两排用U型螺栓连接成体，使各构件通过不同连接方式，装配成一套稳定支架。贝雷梁的端头节点位置应与支架的中心线位置重合。 （11）贝雷梁布置完成后，在顶部满铺15cm竹胶板和水平安全网，防止箱梁施工中杂物掉落，门洞两侧设置不小于1m的安全操作平台。
3.3 （SPS大力神）门式支架验算
大力神门式支架验算主要针对主梁（贝雷梁）、次梁（工字钢）、SPS大力神立杆、地基等，验算以SPS大力神立杆为例进行简要说明。
8m净宽门洞设计计算：主梁采用1.5m高贝雷梁，按照简支梁进行计算，简支梁长12m（两支点相距9.6m）。
（1）门洞上部最不利位置为箱梁腹板处，如图1标深灰处。
最不利位置贝雷梁的最大荷载为：
N=[1.2Q1+1.4Q（Q3+Q4）]LxLy+1.2Q2V
=[1.2×0.75+1.4×（1+1）]×0.675×1.2+1.2×（25.7×1.198）×1.2
=2.997+44.336
=47.332kN
其中：Q345的强度设计值f为300N/mm2
单肢立杆轴力219.35kN<单根立杆承载力461.26kN，SPS大力神支撑系统满足支撑要求。
门洞荷载按最不利位置进行验算，但是实际施工中，由于浇筑顶部荷载时底部荷载已经初凝，所以荷载可以被均匀化，同时工字钢顶横向的U型钢梁和立杆顶的U型钢模型架均可以将荷载均匀传递给门洞工字钢和支墩，所以实际荷载要比验算时小，所以门洞支架是安全可靠的。
3.4 质量控制
（1）（SPS大力神）新型支架门洞搭设施工质量控制措施
①支架材料运抵施工现场后，由专职质检员组织专人对进场构件进行初步验收，未经验收合格的构件不得投入使用。
②底托安装完成后，必须由工程技术人员抄平检查平整度，如高差太大，必须用底托调平。
③安装立杆时必须要控制其垂直度，防止立杆偏心受力。
④立杆搭设到规定的步距后，及时安装剪刀撑，保证支架的稳定性。
⑤顶托和底托外露部分不超过35cm，自由端超过35cm长的杆件要增加水平杆锁定；底托与基础顶面之间要密贴，达到面受力严禁形成点受力，不平整点才有钢垫片找平。
⑥支架搭设前，技术负责人要对支架施工人员进行详细的书面交底，工地负责人及技术人员对作业人员进行三级交底，安排专门的质检员监督操作工人，严格按交底要求施工。
（2）质量控制标准
3.5 安全措施
（1）支架必须进行设计和验算，并按规定报批，对安全技术措施进行三级交底。
（2）派精干人员请交警部门培训为合格的交通协管员，协助交警部门进行施工区内交通疏导，在进入施工区域主要交通路口、特殊作业场所，增派人员指挥、疏导交通。项目部建立交通协管员值班制度，保持协管员队伍的相对稳定。
（3）门架施工过程中现场作业应设置相应的交通标志及安全施工标志。安置施工标志时，与其它原有標志有混淆时，应暂时拆除原有标志。待施工完结后，拆除施工标志时，恢复原有标志。
（4）支架搭设严禁随意更改搭设方式、间距、数量和结构件型号等。
（5）支架搭设人员必须是经过考核合格的架子工担任。
（6）支架搭设人员必须戴安全帽、系安全带、穿防滑鞋。
（7）作业层上的施工荷载应符合设计要求，不得偏载、超载，严禁悬挂起重设备。
（8）做好宣传工作，在占用道路施工开工前，通过有关新闻媒体和交通电台做好宣传工作，发布施工公告，告之具体路段和时间，有效地分流经常往返本路段的车辆，减小交通压力。
（9）在交叉路口位置设置路牌指示，告知车辆进入施工现场所需路况、车道、限速、变道、转向、限高、限宽、避让、警告等信息，引导车辆安全通过。
（10）门支架上进行电、气焊作业时，必须有防护措施和专人看守，防止焊渣掉到下方，伤及路人及来往车辆。
（11）门洞搭设完成后，必须由技术负责人、安全总监及现场管理人员，对支架搭设质量和安全措施进行验收。
（12）未经验收的门洞支架严禁进行上部结构施工。
3.6 环保措施
（1）施工区域必须进行围挡封闭施工。
（2）施工高峰期设专人指挥交通，确保施工区交通运输畅通有序。
（3）现场各种材料要按规格、品牌及批次和规范要求进行存放，并按照物资管理程序进行明确标识，使之井然有序，一目了然。
（4）加强机械设备的维修保养，保证机械设备的完好率，确保施工噪声达到施工环保标准要求。
（5）施工现场合理安排大型机械作业时间，尽量避免在夜间进行产生环境噪音污染大的施工作业。
（6）对于施工中废弃的零碎配件边角料等及时收集清理并搞好现场卫生以保护自然环境不受破坏。
（7）职工统一着装，佩戴胸牌，现场各种材料要按规格、品牌及批次和规范要求进行存放，并按照物资管理程序进行明确标识。
（8）施工现场的用电线路、设施的安装和使用必须符合相关要求。
（9）施工围挡内每隔50m放置垃圾桶。
3.7 效益分析
本工程通过采用传统钢管柱支撑和新型（SPS大力神）支撑体系，从材料租赁费、周转速度、搭设效率、损耗率、稳定性等进行了对比。
（1）采用新型（SPS大力神）门洞费用：租赁单价为13元/t/d，取标准（8m宽门洞）使用量为18t，每个门洞从开始搭设至拆除完成使用天数为55d，支架使用租赁费为：18×13×55=12870元。
采用钢管柱费用：？准530钢管柱租赁单价为9.3元/t/d，取标准（8m宽门洞）使用量为35t，每联从开始搭设至拆除完成使用天数为64d，支架租赁费为：32×9.3×64=19046元。