宁高城际轨道挂篮施工中移动防护棚的技术应用探析

李 蒙

（中铁十九集团公司第六有限公司，江苏 无锡 214028）

摘 要：挂篮施工连续梁一般上跨既有道路比较常见，安全防护可采用固定式防护棚（设置在道路上）和随挂篮一起行走的移动式防护棚.由于既有道路车流量较大，如在道路中央设置固定式防护棚，不仅影响行车安全，而且投入多，办理报批手续复杂；因此挂篮施工连续梁在上跨既有道路时，为确保行车、行人安全，在静高满足要求的前提下通常采用移动式防护棚.本文对宁高城际轨道跨省道悬臂挂篮施工中采用移动式防护棚的技术要求以及在施工中应注意的安全、技术问题进行了总结、分析，以便在类似施工防护中加以推广应用.

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关键词 ：桥梁工程；悬臂挂篮施工；移动防护棚

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）04-0037-02

1 引言

随着交通建设城市道路的发展，桥梁工程上跨既有线路施工越来越多，在施工过程中要求不影响既有道路的车流量和确保行车、行人安全，因此防护方案的设置、报批、实施显得尤为重要[1].宁（南京禄口新城南站）高（高淳）城际轨道悬臂挂篮施工上跨243省道，安全防护采用与挂篮设计一体的移动式防护平台，在不影响车流量大小的前提下，要防止在连续梁挂篮施工中掉落物件对公路行车行人造成安全影响.通过工程实例，笔者总结了移动式防护棚在实施中需具备的条件以及在施工过程中需注意的技术问题.

宁高城际轨道工程即机场线，为南北向线路，北起南京南站，经江宁经济技术开发区、秣陵工业区、禄口新城，南至禄口机场站.线路全长约35.8千米，地下段长约18.2km，过渡段长约0.7km，高架段长约16.9km；共设置8座车站，其中5座地下站、3座高架站；采用6节编组的B型鼓型列车.

2 防护棚设置

2.1 设置移动式防护棚的前提条件

上跨既有线路移动式安全防护棚设置首先应考虑净高要求，高度需满足下式要求：

H≥h限+h1+h△+h2，式中：

H——桥梁净空，一般指路面最高点距梁底高度m；

h限——既有道路限高要求；

h1——防护棚高度，范围一般在1.7m～2.2m之间；

h△——挂篮底模活动高度，取0.3m～0.5m；

h2——挂篮下横梁及底模高度，一般在0.5m～1.0m之间.

h限即既有道路限定高度，由交通管理部门来确定，一般在h限≥5m的条件下即可满足交通要求[2].

宁高城际轨道工程实例中上跨省道H=9.0m～12.0m，h限=5.0m，h1=1.8m，h△=0.5m，h2=0.7m，满足移动式防护棚设置要求.

2.2 防护棚的形式

2.2.1 防护范围

挂篮施工中防护棚设置防护范围必须大于桥梁节块尺寸要求，设置范围如下.

⑴顺桥向

L≥L0+L△，式中：

L——防护棚的长度；

L0——挂篮模板前后下横梁中心间距；

L△——防护棚超出横梁的长度，L△≤L0/3.

⑵横桥向

H≥H0+H防+H△，式中：

H——防护棚的宽度；

H0——桥梁设计横向最大宽度；

H防——单侧模板顶外沿防护设施宽度，模板制造中设置；

H△——防护棚单侧超出模板外沿防护设置宽度.

宁高城际轨道工程实例中设置的防护棚长度L=7.5m，L0=4.5m，L△=1.5m；宽度H=13.5m，H0=10.1m，H防=0.7m，H△=1.0m.

2.2.2 防护棚承重荷载

挂篮模板拼装完成与前移、标高调整过程中，下部结构重量（前后下横梁、分配梁、底模）由葫芦承载，吊带不承重，葫芦大小的选用根据下部结构重量确定.

因需设置移动式防护棚，那么葫芦承重会增加，挂篮下部结构、移动式防护棚、外部荷载，设置过程中需考虑葫芦承重要求.

宁高城际轨道工程中采用4个10t吊葫芦（前后各2个），总计额定荷载40t，为保证挂篮施工安全，葫芦使用过程中不超过额定荷载的70%，即28t，挂篮制作中前后下横梁、分配梁、底模重7.5t，外部荷载考虑防护棚内落渣0.5kN/㎡（考虑防护范围内累积5cm厚混凝土等渣土荷载），每节块施工完成及时清理，施工人员考虑同时有5人（300Kg），小型机具外荷载考虑一台电焊机施工（150Kg），外荷载重5.7t，考虑1.4的系数，那么外部荷载重量8t，因此在防护棚设置时重量应小于12.5t.

2.2.3 防护棚选材

挂篮施工上跨243省道，安全防护采用与挂篮设计一体的移动式防护平台，防护平台在线路界限以外安装，其作用是防止跨243省道时可能掉落构件对公路行车的安全影响.

本防护平台制作可防水、防坠，移动式防护棚横桥向防护范围为13.5m，纵桥向防护范围为7.5m，设置在挂篮底部，利用精扎螺纹钢栓接于挂篮前后下横梁上.

竖向固定采用精扎螺纹钢筋：采用直径为Φ32mm，每根间距2.0m，前后各用7根.上部用栓接于挂篮前后下横梁上，下部与双拼20a工字钢栓接，栓接的螺帽及垫片均配套使用.

主横梁：双拼20a型工字钢，单根长度13.5m.

主纵梁：14型工字钢，单根长度7.5m，顺桥向布置，间距0.6m.主纵梁与主横梁间采用焊接连接.

底板：采用3mm厚钢板.

栏杆：采用普通钢管焊接到最外侧工14型工字钢上，间距横桥向1.2m、顺桥向1.0m，高度1.2m，中间部位安装双层2cm*2cm钢丝防护网.

防护棚示意图见图1、图2.

宁高城际轨道工程中悬臂挂篮移动式防护棚实际样式见图3.

2.3 受力检算

防护棚结构自重，20a型工字钢4根重1.5t，14型工字钢23根重2.9tkg，3mm厚钢板3.7t，栏杆防护网重1.0t，总重9.1t，小于要求12.5t.

防护棚外部荷载考虑不定因素后最大重量8t，防护棚与外荷载总重量17.1t，通过14根Φ32mm精扎螺纹钢筋受力悬吊于挂篮前后下横梁上，单根螺纹钢筋受力约1.22t，每根精扎螺纹钢筋应力为：

f=12200N/803.8mm2=15.17Mpa

2.4 防护棚在设计施工中需注意的问题

⑴挂篮施工过程中防护棚设置在跨既有道路一侧，另外一侧不穿过道路，为节约成本一般不对称设置防护棚，但需在梁底地面一定范围内设置警戒区域，严禁人员进入，同时在另一侧需设置配重结构，一般采用等重混凝土块直接放置于梁顶面或悬挂在挂篮上横梁处，考虑葫芦承重问题不得悬挂在一根下横梁上.

⑵挂篮施工过程中及时清理防护棚中杂物，于桥梁另侧吊至废料堆放处，尽量减轻重量，保证施工安全.

⑶在挂篮定制时需考虑移动式防护棚部分重量，与挂篮制作厂家联系，挂篮主桁架制作时应考虑此部分重量对主桁架的受力影响.

⑷挂篮施工中线性监控是控制桥梁线性的重要指标，考虑在防护棚安装前后对桥梁线性的影响，要及时与监测单位进行沟通、监测.

⑸防护棚在既有线路外制作成整体，采用吊车在既有线路外整体安装，拆卸时随挂篮模板一起后退至既有线路外侧进行.

3 对比分析

3.1 固定式防护棚

目前较常见的固定式防护棚、门洞结构首先需要与交通部门沟通、协调、审批，确定防护棚形式，研究其可行性，其程序复杂繁琐.

基础设施、限高设施、防撞设施、警示标志标示、防护棚安装、拆除时均需在道路中施工，为防止发生交通安全事故，应与道路交通部门多次协调进行，出现交通拥堵需及时解决.

净高H高度变化时，防护棚顶防坠落栏杆设置高度随之变化，防护棚宽度也随之变宽，如若跨度增大或与既有线路夹角较小时，固定式防护棚跨度也随之增大，棚顶杂物随时清除相对较困难.

3.2 移动式防护棚

本文所示移动式防护棚与交通部门只需协调关于限高架、警示标志、标示事项，基础设施安装施工简便.

防护棚结构尺寸小，加工、安装简便，重量轻便，安全网与梁体同高防止杂物飞溅，尤其与既有线路斜交角度较小时，占既有线路会变长，而移动式防护棚结构尺寸固定不变.

悬臂挂篮施工中移动式防护棚中杂物随时可以清理.

4 结论

笔者对跨既有线路悬臂挂篮施工防护棚进行了对比.通过分析固定式防护棚的局限性，得出以下结论：

（1）移动式防护棚协调程序简单.

（2）移动式防护棚结构尺寸固定、结构轻便、加工安装、拆卸简便，方便施工.

（3）周边防护设施封闭，防坠落安全，杂物清除方便.

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参考文献：

（1）安松柏.建筑力学[M].北京：中国环境科学出版社，2006（2）.

（2）周水兴，何兆益，邹毅松，等.路桥施工计算手册[M].沈阳：人民交通出版社，2001（1）.

（3）刘东跃.施工临时支撑结构专项技术方案[M].沈阳：辽宁科学技术出版社，2013.9.