凈空受限條件下鐵路連續(xù)梁上跨高速公路施工防護(hù)體系研究

文章以新建柳州至廣州鐵路柳州至梧州段龍鳳跨柳南高速公路特大橋72#～73#上跨G72泉南高速公路施工為背景，針對鐵路上跨既有高速公路凈空受限、常規(guī)防護(hù)棚架施工方案不能實(shí)施難題，提出一種新型的掛籃全封閉兜底+成型段可移動防護(hù)支架+柔性防護(hù)棚架方案，解決凈空受限條件下普通防護(hù)棚架無法搭設(shè)的問題，有效地保證了跨高速公路橋梁安全施工，施工過程中未發(fā)生安全質(zhì)量事故，對高速公路交通通行未產(chǎn)生影響。該方案可供類似項(xiàng)目施工參考。

凈空受限；上跨高速；全封閉掛籃兜底；柔性防護(hù)棚

U443.8A300973

作者簡介：

齊" 志（1991—），工程師，主要從事鐵路工程建設(shè)工作。

0" 引言

近年來，隨著我國高速鐵路和高速公路的快速發(fā)展，跨越既有高速公路的橋梁越來越多，在橋梁上跨高速公路施工過程中，高速公路產(chǎn)權(quán)單位要求設(shè)置固定的防護(hù)棚架以確保橋梁施工時高速公路行車安全，上跨既有高速公路部分橋梁設(shè)計(jì)受前后構(gòu)造物標(biāo)高和豎曲線坡度限制影響，導(dǎo)致在建橋梁與即有高速公路凈空較小，凈空受限條件下常規(guī)防護(hù)棚架無搭設(shè)空間，因此采取科學(xué)合理的防護(hù)方案是保障上跨施工安全的先決條件。本文以具體案例為依托，詳細(xì)介紹一種新型的全封閉兜底掛籃（帶防護(hù)支架）+柔性防護(hù)棚方案，解決凈空受限條件下普通防護(hù)棚架無法搭設(shè)的問題。

1" 工程概況

龍鳳跨柳南高速公路特大橋里程范圍［1］為DK13+920.242～DK16+463.7，孔跨樣式為：9×32 m+2×24 m+60×32 m簡支梁+（60+100+60）m連續(xù)梁，橋梁長度為2 543.558 m。該橋于DK16+341.84處跨越G72泉南高速公路，交叉角度為60.54°，采用（60+100+60）m連續(xù)梁跨越。G72泉南高速公路柳州至南寧段為雙向八車道，設(shè)計(jì)時速120 km，路基寬42 m。橋梁平面位于曲線上，最大縱坡為-5.6‰。72#、73#墩為主墩，71#、74#為邊墩。兩個T構(gòu)1#～12#節(jié)段為平衡懸澆段，15#節(jié)段為中跨合龍段，14#節(jié)段為邊跨合龍段、13#節(jié)段為邊跨現(xiàn)澆段，箱梁頂寬11.2 m（兩邊翼板1.25 m寬）。距G72泉南高速公路線路最小水平凈空72#墩為12.96 m，73#墩為18.54 m，設(shè)計(jì)凈高6 m，G72泉南高速路面與梁底凈空6.6～7.0 m。

2" 難點(diǎn)分析

2.1" 凈空設(shè)計(jì)

根據(jù)《廣西公路建筑限界凈高補(bǔ)充規(guī)定》：“高速公路、一級公路的凈高應(yīng)大于或等于6.00米；受地形條件或特殊情況限制時，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，最小不得小于5.5米”［2］。根據(jù)《公路涉路施工活動技術(shù)評價規(guī)范》（DB 45T 1202-2015）第6.4.5.3條“施工期間行車通道的高度至少應(yīng)滿足：高速公路、一級公路、二級公路5 m；三、四級公路4.5 m的凈空要求，設(shè)置相應(yīng)高度的限高防護(hù)架，并在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置限高標(biāo)志”，并考慮1.5 m的施工高度（掛籃+防護(hù)），橋梁設(shè)計(jì)建成后連續(xù)梁梁底至公路路面最小凈空為6.5 m［3］。

2.2" 施工要求

根據(jù)《高速公路涉路施工安全作業(yè)指導(dǎo)意見（試行）》（桂交投發(fā)〔2022〕25號文）第3.4.10條防護(hù)設(shè)施：上跨高速公路的鐵路、公路以及城市道路等涉路施工，要求在確保原有行車車道及空間不受擠占的前提下，搭設(shè)防護(hù)管棚，以確保行車安全。

2.3" 常規(guī)防護(hù)棚架方案可行性分析

G72泉南高速公路柳州至南寧段現(xiàn)狀為雙向八車道，設(shè)計(jì)時速120 km，路基寬42 m，防護(hù)棚采用與柳南高速公路斜交方式搭設(shè)。防護(hù)棚架跨度較大（42/cos60.54/2=42.5 m），考慮棚架整體的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，防護(hù)棚架基礎(chǔ)采用100 cm×50 cm×2 100 cm的混凝土條形基礎(chǔ)，強(qiáng)度等級C35，基礎(chǔ)兩端設(shè)混凝土防撞墩，寬度與基礎(chǔ)寬度相同。立柱采用600 mm鋼管，下端與基礎(chǔ)頂預(yù)埋鋼板焊接［4］。鋼管柱頂部設(shè)置Ⅰ32a工字鋼橫梁，縱梁為Ⅰ56a工字鋼，間距2 m布置，縱梁頂上鋪［14a槽鋼做分配梁，間距為1.0 m，由縱梁上的16 mm鋼筋定位。其上鋪2 cm厚竹膠板封頂，竹膠板用鐵絲連接固定。竹膠板上再滿鋪白鐵皮（防水和防火功能）。

考慮防護(hù)棚架凈高5 m，防護(hù)棚架縱梁高度0.56 m，橫梁0.14 m，竹膠板厚度為0.02 m，頂部防護(hù)欄桿0.5 m，防護(hù)棚架整體結(jié)構(gòu)高度為6.22 m。根據(jù)梁體掛籃設(shè)計(jì)圖，梁底面距離掛籃底部高度為1.5 m（掛籃1.3 m+掛籃行走掛籃下移0.2 m）共計(jì)需要凈空6.22+1.5=7.72 m，大于G72泉南高速公路路面與梁底凈空6.6～7.0 m，因此防護(hù)棚架受橋底凈空限制無法施工。

3" 全封閉兜底掛籃（帶防護(hù)支架）+柔性防護(hù)棚方案

涉路施工采用全封閉兜底掛籃（帶防護(hù)支架）+柔性防護(hù)棚防護(hù)方案，通過吊架兜底防護(hù)、側(cè)面防護(hù)，鋼絲網(wǎng)全面封閉，以及橋上防護(hù)支架臨邊防護(hù)，橋下柔性防護(hù)網(wǎng)、限高限速安全警示等防護(hù)措施，保證施工作業(yè)人員及橋下車輛行人的交通安全。其中，全封閉兜底掛籃主要防護(hù)施工過程中鋼筋、鑿毛混凝土塊等材料掉落，移動支架主要防護(hù)梁頂掛籃移動過程中小型材料掉落，成型段臨邊措施主要防護(hù)小型材料從梁頂兩側(cè)及預(yù)留孔洞掉落，柔性防護(hù)棚主要防護(hù)螺絲、細(xì)石等小型構(gòu)件掉落。

掛籃總高度為1.22 m，掛籃行走脫模高度為0.2 m，全封閉掛籃兜底結(jié)構(gòu)高度為0.16 m，防護(hù)棚占用高度為0.1 m，預(yù)留0.2 m掛籃底至棚洞安全距離，以上共需1.88 m。根據(jù)設(shè)計(jì)高程數(shù)據(jù)，從最低點(diǎn)（小里程8#塊）梁底至高速公路路面高度為6.92 m。路面防護(hù)棚架最低處凈空高度可達(dá)6.92-1.88=5.04 m，滿足＞5 m最小通行高度要求。

凈空受限條件下鐵路連續(xù)梁上跨高速公路施工防護(hù)體系研究/齊" 志

3.1" 掛籃全封閉兜底

連續(xù)梁掛籃混凝土澆筑段采用全封閉防護(hù)，防護(hù)采用∠10 cm角鋼作為主骨架，間距為1.5 m×2 m，連續(xù)梁頂板縱向預(yù)應(yīng)力孔以下高度采用1 mm厚鋼板進(jìn)行全包防護(hù)，鋼板位于角鋼外側(cè)，避免漿液或養(yǎng)護(hù)用水滴落到高速公路上，影響行車安全?？v向預(yù)應(yīng)力孔以上采用1 mm打孔鋼板（孔徑1 mm）防護(hù)，防止小型零件及鋼筋等穿過防護(hù)網(wǎng)掉落到高速公路上。

3.2" 可移動防護(hù)支架

可移動式防護(hù)主要為保證已澆筑完成段混凝土在掛籃走行過程中臨邊防護(hù)的安全。防護(hù)采用Ⅰ16工字鋼作為主骨架，骨架間距根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，間距≤1.8 m；骨架采用Ⅰ14工字鋼進(jìn)行連接，保證支架穩(wěn)定。支架伸出梁面50 cm，采用∠7 cm角鋼設(shè)置外架并使用3 mm鋼板反包梁邊，反包寬度為0.65 m，反包高度為0.15 m，保證日常能夠清理反包兜底內(nèi)雜物。防護(hù)支架采用滑動式滾輪，內(nèi)卡在掛籃走行梁內(nèi)，防止支架傾覆。為避開預(yù)埋鋼筋，距離梁邊0.35 m采用Ⅰ14工字鋼作為立柱并焊接行走輪作為支架中間。

3.3" 成型段防護(hù)

成型段臨邊防護(hù)采用∠10 cm角鋼為立柱，使用M20膨脹螺栓固定在梁面，立柱間距2.4 m，高度為1.2 m。立柱內(nèi)側(cè)采用防拋網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)，高度為1.2 m，孔距5 mm×5 mm，使用2 mm鐵絲進(jìn)行固定。梁面以上0.2 m采用5 cm厚木板或1 mm鋼板作為踢腳板；為防止臺風(fēng)天氣吹落防護(hù)，在距離梁邊0.95 m位置埋設(shè)帶彎鉤膨脹螺栓或圓鋼，保證臺風(fēng)天氣防護(hù)的穩(wěn)定性。

梁面泄水孔及預(yù)應(yīng)力管道預(yù)留孔為貫穿孔，存在物體墜落風(fēng)險(xiǎn)。施工中采用土工布+防水板進(jìn)行防護(hù)。防水板主要防止?jié){液及水通過孔洞流至高速公路路面，土工布主要契合土工布與梁面混凝土之間縫隙，避免釘子等小型零件掉落到梁面。土工布及防水板采用水泥釘+墊板進(jìn)行固定，保證孔洞的封閉性。

3.4" 柔性防護(hù)棚架

因跨度大，考慮防護(hù)棚架整體的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，常規(guī)剛性防護(hù)棚架頂部縱梁和橫梁尺寸較大，造成防護(hù)棚架整體高度較高，導(dǎo)致凈空不足，剛性防護(hù)棚架方案無法實(shí)施。

針對此種情況，經(jīng)與高速公路產(chǎn)權(quán)單位溝通協(xié)調(diào)，讓出應(yīng)急車道以及第一車道進(jìn)行棚架的搭設(shè)，研究和設(shè)計(jì)一種柔性防護(hù)棚架方案，即根據(jù)凈空要求，棚架立柱設(shè)置在兩側(cè)波形護(hù)欄內(nèi)側(cè)應(yīng)急車道上，中央分隔帶外側(cè)邊緣設(shè)置中間柱。棚架立柱采用直徑32.5 cm螺旋鋼管，沿公路行車方向共設(shè)置4排，間距6.7 m+6.6 m+6.7 m；垂直公路行車方向每排設(shè)4根螺旋鋼管，邊立柱與中間柱跨度為14.08 m，中間立柱間設(shè)置10#槽鋼進(jìn)行Z字形連接。同排鋼管立柱間通過［10 cm槽鋼雙層水平橫聯(lián)，以加強(qiáng)鋼管柱間的橫向穩(wěn)定性。鋼管柱與基礎(chǔ)采用預(yù)埋地腳螺栓連接。條形基礎(chǔ)采用C20混凝土澆筑，尺寸長×寬×高為24.8×0.8×0.5 m；為加強(qiáng)條形基礎(chǔ)防傾覆能力，在條形基礎(chǔ)底部沿行車方向每隔1.5 m設(shè)直徑22 mm、長度為75 cm、深入路面50 cm的螺紋鋼筋，鋼筋外露地面的25 cm與條形基礎(chǔ)混凝土錨固牢固。在條形基礎(chǔ)上安裝325 mm鋼管，縱向分配梁安裝Ⅰ32工字鋼，其上橫向設(shè)20 mm鋼筋，同時設(shè)20 mm鋼筋十字型骨架，20 mm鋼筋頂面設(shè)復(fù)合網(wǎng)（由密目鋼絲網(wǎng)+阻燃密目網(wǎng)組成）。防護(hù)棚架的沿行車方向邊緣設(shè)30 cm踢腳板，放置落物滑落至路面。

4" 跨泉南高速公路施工交通安全防護(hù)措施

跨高速公路連續(xù)梁掛籃施工時采用全封閉兜底進(jìn)行防護(hù)施工。掛籃在道路兩側(cè)0#塊拼裝完畢后，經(jīng)驗(yàn)收合格后進(jìn)行節(jié)段施工，掛籃兜底和掛籃同時在0#塊進(jìn)行拼裝；節(jié)段施工時，掛籃兜底隨掛籃同步行走，做到施工一處，防護(hù)一處。掛籃及兜底采用50 t汽車吊進(jìn)行吊裝，吊裝時設(shè)置專職安全防護(hù)員進(jìn)行指揮吊裝，防止吊裝作業(yè)半徑侵入行車道路上方。

連續(xù)梁施工時，做好梁面四周的安全防護(hù)，橋面兩側(cè)豎墻鋼筋隨掛籃移動而跟進(jìn)綁扎，并安裝定制防護(hù)欄片進(jìn)行防護(hù)，防止施工過程中的雜物掉落橋下，影響行車安全；掛籃行走至下一個節(jié)段時，及時對上個施工完的節(jié)段橋面進(jìn)行隔離防護(hù)，設(shè)置安全禁止標(biāo)識。

掛籃行走及混凝土澆筑時，安排專職安全員在現(xiàn)場對橋面、行車道路進(jìn)行防護(hù)和督導(dǎo)。進(jìn)行混凝土天泵作業(yè)時，天泵操作手在橋面進(jìn)行控制操作，同時在天泵下料管上系上牽引繩，確保天泵泵管移動范圍在橋面以內(nèi)。在支、收天泵時，用布袋將軟管口封閉，避免在混凝土澆筑時，天泵中殘余的混凝土掉入路面，對行人及車輛造成傷害。

施工過程中安排專人用小桶清理掛籃兜底內(nèi)的垃圾雜物，利用牽引繩吊裝至梁面后，運(yùn)至橋下指定位置集中進(jìn)行處理。通過螺栓調(diào)節(jié)，在兜底設(shè)置1%的匯水坡，采用小型水泵將底部水抽出至橋面水桶內(nèi)［5］。

連續(xù)梁中跨合龍后，將掛籃推移至連續(xù)梁0#塊（道路兩側(cè)墩附近）進(jìn)行拆除，拆除時按照后裝先拆、先輔后主的原則，拆除時采用25 t汽車吊進(jìn)行吊裝，吊裝時現(xiàn)場安排專職安全員進(jìn)行防護(hù)，班組長現(xiàn)場進(jìn)行吊車指揮作業(yè)，確保吊裝作業(yè)安全有序。大件吊裝時，在大件上系上牽引繩，防止吊裝過程中物件隨意擺動侵入道路上方。

5" 實(shí)施效果

采用新型的全封閉兜底掛籃（帶防護(hù)支架）+柔性防護(hù)棚方案，柔性防護(hù)棚架減小了結(jié)構(gòu)尺寸（較剛性防護(hù)棚架整體高度降低88 cm）。解決了常規(guī)剛性防護(hù)棚架受凈空限制無法搭設(shè)的問題，掛籃全封閉兜底和已澆筑節(jié)段防護(hù)支架防護(hù)能確保橋梁施工中無任何物體墜落至既有高速公路，柔性防護(hù)棚架能防止施工過程碎石、焊渣及小型構(gòu)件墜落而影響行車安全。在全封閉兜底掛籃（帶防護(hù)支架）+柔性防護(hù)棚雙重保護(hù)下，龍鳳跨柳南高速公路特大橋上跨G72泉南高速公路，橋梁施工過程中對高速公路運(yùn)營零影響，較好地保障了高速公路行車安全。

6" 結(jié)語

綜上所述，凈空受限條件下，鐵路連續(xù)梁上跨既有高速公路施工防護(hù)體系采用全封閉兜底掛籃（帶防護(hù)支架）+柔性防護(hù)棚方案，可以有效地解決凈空受限條件下普通防護(hù)棚架無法搭設(shè)的問題，保證跨高速公路橋梁安全施工，且柔性防護(hù)棚架具有自重輕、安裝拆除方便、雙重保護(hù)等特點(diǎn)，防護(hù)性能高，對高速公路交通通行零影響，可供類似項(xiàng)目參考引用。

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20240426