（中交第二航務(wù)工程局有限公司第六工程分公司，湖北 武漢 430014）

一、引言

近年來，隨著我國(guó)高速鐵路、高速公路、城市快車道建設(shè)的飛速發(fā)展，修建復(fù)雜環(huán)境下的跨線橋越來越多，根據(jù)依托工程不同的地質(zhì)、地形、橋梁結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境等，分別采用不同的橋梁施工方案和跨既有線安全防護(hù)措施，新建橋梁跨越既有線，在確保既有線正常運(yùn)營(yíng)條件下，橋梁施工存在著一定施工風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)既有線施工安全管理規(guī)定，新建橋梁跨既有線施工期間，必須采用有效的措施對(duì)既有線進(jìn)行安全防護(hù)。傳統(tǒng)的安全防護(hù)裝置選用固定式落地防護(hù)棚或移動(dòng)式落地防護(hù)棚，在新建橋梁凈高較高時(shí)，一旦發(fā)生高空墜物，由于水平初速度與風(fēng)載作用，墜物面較大，不利于既有線安全運(yùn)營(yíng)。

二、工程概況

西固黃河特大橋主橋?yàn)椋?7+110+360+110+67）m雙塔五跨半漂浮體系結(jié)合梁斜拉橋，主梁為工字鋼—混凝土結(jié)合梁，采用對(duì)稱懸拼施工工藝。主梁3#～7#節(jié)段跨越蘭新鐵路和國(guó)道109線，結(jié)合梁與蘭新鐵路夾角69°左右，跨越里程范圍在蘭新鐵路K21+350～K21+384處，中心里程K21+367，屬于“西固城站”至“坡底下站”區(qū)間內(nèi)。

三、防護(hù)方案分析及選擇

根據(jù)營(yíng)業(yè)線施工安全管理規(guī)定，結(jié)合梁斜拉橋主梁施工期間，必須采取有效方案對(duì)既有線進(jìn)行安全防護(hù)，并經(jīng)鐵路局評(píng)審后方可實(shí)施。目前國(guó)內(nèi)外的跨既有線施工防護(hù)措施主要有以下兩種：固定式防護(hù)，即在跨既有線紅線范圍內(nèi)搭設(shè)防護(hù)棚架，實(shí)現(xiàn)通車部位全防護(hù)；兜底式防護(hù)，即采用角鋼加密目鐵絲網(wǎng)等全封閉式結(jié)構(gòu)附著于施工部位之下，實(shí)現(xiàn)高空施工部位的安全防護(hù)，防止高空墜物。由于本工程主梁高度為72m，另高空墜物初速度與風(fēng)向的不確定性，若采用固定式防護(hù)，需搭設(shè)沿既有線較長(zhǎng)一段的防護(hù)棚，工程量巨大、占用的封鎖天窗多，安裝和拆除的周期長(zhǎng)，同時(shí)也增加了既有線施工的不確定安全因素，結(jié)合本工程特點(diǎn)并經(jīng)專家評(píng)審采取兜底式與固定式相結(jié)合的組合防護(hù)方案。即在主梁底安裝移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)，再沿既有線安裝固定防護(hù)棚，其主要優(yōu)點(diǎn)如下：大幅減少工程量，縮短施工工期。采用移動(dòng)式防護(hù)平臺(tái)，可以避免搭設(shè)超長(zhǎng)落地防護(hù)棚，極大減少棚架安拆工程量，降低成本，縮短施工工期。減少開天窗點(diǎn)次數(shù)，降低對(duì)營(yíng)業(yè)線運(yùn)營(yíng)影響。降低施工難度，減少不安全因素。移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)安拆可在索塔位置進(jìn)行，移動(dòng)至施工部位，降低平臺(tái)后期拆除難度。

四、組合防護(hù)方案簡(jiǎn)介

為盡量減小結(jié)合梁懸拼施工對(duì)交通的影響，防止上部施工時(shí)小型墜落物（如節(jié)點(diǎn)板、螺栓、焊渣等）對(duì)車輛和行人造成傷害，采取移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)與落地防護(hù)棚架的組合防護(hù)方案。

（一）移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)懸掛于行走軌道上，通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走，軌道安裝時(shí)借用鋼梁檢查車軌道的固定螺栓孔。移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)包括行走系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、限位裝置與防護(hù)平臺(tái)。

行走系統(tǒng)：軌道梁通過檢修小車的預(yù)留螺栓孔，固定于主縱梁底，滾輪安裝在軌道梁下翼緣上部并通過電機(jī)在此滾動(dòng)。

懸掛系統(tǒng)：懸掛系統(tǒng)為雙拼槽鋼，與防護(hù)平臺(tái)栓接。

防護(hù)平臺(tái)：防護(hù)平臺(tái)縱梁由貝雷梁及風(fēng)撐拼裝而成，橫梁為桁架，平臺(tái)設(shè)三道橫梁，縱梁及橫梁頂部鋪設(shè)防裂鋼筋網(wǎng)及竹膠板作為人行通道，用于平臺(tái)維護(hù)和雜物清除；貝雷下弦桿之間搭設(shè)工字鋼、鋼筋網(wǎng)及竹膠板形成防護(hù)平臺(tái)。移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)橫縱斷面、立面圖如圖1和圖2所示。

圖1 移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)縱斷面圖

圖2 移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)橫斷面圖

限位裝置：高空風(fēng)載及縱坡影響，平臺(tái)需設(shè)置限位裝置，防止相對(duì)滑動(dòng)。

（二）移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)驗(yàn)算

采用MADIS/CIVIL進(jìn)行計(jì)算分析。

邊界條件：縱梁在懸掛處鉸接模擬，新制橫梁與縱梁連接為鉸接，新制橫梁腹桿與弦桿采用桁架單元，欄桿扶手采用桁架單元。

選取三個(gè)主要工況，一為平臺(tái)空載狀態(tài)；二為平臺(tái)檢修狀態(tài)；三為平臺(tái)承受墜落物狀態(tài)。

（三）移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)的安拆及防護(hù)

1.移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)的安拆

平臺(tái)分三階段安裝，主塔邊跨側(cè)第2#節(jié)段鋼梁安裝完后，安裝移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)，通過橋面板預(yù)留孔采用卷?yè)P(yáng)機(jī)整體將移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)的中間吊裝至梁底，電機(jī)于軌道梁對(duì)接，再分別將另外兩個(gè)節(jié)段與中間節(jié)段在空中對(duì)接安裝，平臺(tái)拆除為安裝逆步驟。

2.移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)的防護(hù)

移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)在3#、4#節(jié)段下方時(shí)，開始安裝5#節(jié)段鋼梁。此時(shí)平臺(tái)可防止4#與5#節(jié)段鋼梁主縱梁拼接、5#節(jié)段第一個(gè)橫梁拼接的意外墜物。在5#節(jié)段第一個(gè)橫梁安裝完后，安裝軌道，然后平臺(tái)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下前行至第二道橫梁位置，安裝第二道橫梁。按照這個(gè)施工工序依次進(jìn)行至8#節(jié)段，保證下方鐵路運(yùn)行安全。

（四）落地防護(hù)棚架設(shè)計(jì)

西固大橋結(jié)合梁標(biāo)準(zhǔn)段節(jié)段主縱梁長(zhǎng)度為12m。支架防護(hù)平臺(tái)平面位于跨線區(qū)域西固大橋紅線范圍內(nèi)，平臺(tái)以上約69m即是西固大橋主梁。落地防護(hù)棚架支撐系統(tǒng)采用鋼管立柱，主梁為貝雷梁，型鋼分配梁及棚架頂鋪裝，采用棚架頂滿鋪竹膠板的形式緩沖墜落物的影響，附加排樁形式增加棚架穩(wěn)定性。平臺(tái)下方即為西新路、人行道和蘭新線，高出接觸網(wǎng)線3.8m。

（五）防護(hù)效果

依托工程在跨國(guó)道109線與蘭新鐵路主梁施工時(shí)，采用粱下移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)及落地防護(hù)棚架組合防護(hù)措施，確保了營(yíng)業(yè)線運(yùn)營(yíng)安全，防護(hù)效果良好，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

安全可靠。梁下移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)可隨上部結(jié)構(gòu)施工任意部位進(jìn)行同步防護(hù)，在主梁施工節(jié)段與落地防護(hù)棚架對(duì)主梁實(shí)現(xiàn)全方位防護(hù)，保障既有線運(yùn)營(yíng)安全。

易安拆。梁下移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)結(jié)構(gòu)輕盈，分3節(jié)段安拆，工程量小，施工方便；相比傳統(tǒng)防護(hù)方式，落地防護(hù)棚架減少了安拆時(shí)間。

經(jīng)濟(jì)性好。相比搭設(shè)大跨度落地防護(hù)棚，增設(shè)梁下移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)，雙層防護(hù)系統(tǒng)總體減少了材料成本投入，同時(shí)安拆過程減少了人工及設(shè)備投入。

不影響既有線路運(yùn)營(yíng)。在遠(yuǎn)離運(yùn)營(yíng)線路處進(jìn)行移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)的安拆，不影響既有線路運(yùn)營(yíng)，落地防護(hù)棚架安拆降低了對(duì)運(yùn)營(yíng)線路的影響，確保了車輛的安全通行。

五、結(jié)語

落地防護(hù)棚搭設(shè)覆蓋新建橋梁與既有線相交投影面，竹膠板設(shè)置與防護(hù)棚面板上，對(duì)高空墜物起緩沖作用；護(hù)欄布置于落地防護(hù)棚頂兩側(cè)，并在其懸掛密目網(wǎng)，與既有線垂直，防止墜物反彈入既有線。

跨既有線橋梁主梁施工過程中，梁下移動(dòng)防護(hù)平臺(tái)可隨上部結(jié)構(gòu)施工任意部位同步防護(hù)，在主梁施工節(jié)段與落地防護(hù)棚架形成雙重防護(hù)，實(shí)現(xiàn)主梁跨線施工的全方位安全防護(hù)，保證施工期間營(yíng)業(yè)線的正常運(yùn)行。