馮鈺

摘要 針對鋼板疊合梁斜拉橋在跨路施工過程中的安全防護需求，以蕪黃高速公路徽水河大橋為依托，文章開展了組合梁斜拉橋跨路施工的合理防護方式研究，對比了不同防護方式的特點。結合徽水河大橋的結構特點，提出了一種可在鋼梁下翼緣行走的移動式防護吊架系統(tǒng)。這種防護支架系統(tǒng)由內側可行走組合防護平臺和外側可移動式防護吊架系統(tǒng)組成，可以隨著作業(yè)面的移動，在鋼梁下翼緣上便捷移動，配合外側拉扣式側邊防護結構，能夠滿足跨路施工過程中的防護要求，可以在類似橋梁施工防護中應用。

關鍵詞 徽水河大橋；跨路施工；涉路防護；移動式吊架

中圖分類號U445.4文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2024）10-0087-03

0 引言

隨著交通技術的發(fā)展和交通基礎設施建設項目的不斷推進，道路及橋梁采用立體交叉的布置方式已是一種常見的交叉方式。新建橋梁結構在跨域已通車道路進行施工時，需要采取適當的方式對既有道路的交通進行保護，可控制既有道路車輛通行安全，降低對既有道路交通的影響[1]。對于跨路的橋梁施工而言，采用何種方式提供安全可靠的防護，降低橋梁施工對道路的安全影響，一直是橋梁安全施工過程中重點關注的問題。

傳統(tǒng)的跨路防護措施包括永久防護棚架、固定防護棚架、移動式防護棚架和掛籃兜底防護等幾種形式。其中，永久式防護棚架結構主要應用在公路跨越高速鐵路的施工中，兼其公路運營時期對鐵路線的防護，所以一般采用在下方道路的兩側及頂部搭設防護棚，利用防護棚為車輛通行提供保護[2]。臨時固定棚架是最常見的防護方式，一般需要在道路中心架設一排立柱，會對既有道路的通行能力產生一定影響[3]。移動式防護棚架是在固定式臨時棚架的基礎上提出的一種改進形式，沿著被澆道路兩側鋪設棚架軌道，隨著上跨橋梁的施工，通過移動棚架完成施工的方法，這種結構適用于斜度較大的跨路施工，但棚架跨度有限[4]。而對于采用掛籃懸臂施工的連續(xù)梁橋，可通過對掛籃外側架設防護結構，實現自防護功能[5-7]。

在目前的防護方式中，依托工程可選用的防護方式為固定式棚架結構，但是這種結構需要道路兩側有較大的統(tǒng)建，同時需要考慮車輛與防護棚的碰撞問題，其成本與安全風險均較高。為了探討一種更加經濟合理的跨路施工防護方式，該文以徽水河大橋為依托，對一種移動式防護吊架結構進行了研究。

1 依托工程

1.1 工程總體概述

徽水河大橋位于S11蕪湖至黃山高速公路ZK85+557、YK85+563處，安徽省旌德縣三溪鎮(zhèn)東南山電灌站東側，主要跨越徽水河及G205國道，橋位地形較陡，處在典型的“兩山夾一河”峽谷地帶，小樁號側為山坡大開挖路塹，大樁號側緊鄰太山1號隧道，建設條件較為復雜。橋位所處路段采用分離式路基，左幅路線平面位于R=3 200 m的平曲線上，右幅平面位于R=3 000 m的平曲線上，兩幅路基間凈距約為20 m。分幅路基寬度為12.75 m，橋梁單幅寬度為12.25 m。

徽水河大橋左幅起點樁號為ZK85+465，終點樁號為ZK85+640，橋梁跨徑布置為“4 m（橋臺）+（48+80+40）m低塔斜拉橋+3 m（橋臺）”，全長175 m。右幅起點樁號為YK85+471，終點樁號為YK85+676，橋梁跨徑布置為“4 m（橋臺）+（48+80+40）m低塔斜拉橋+30 m（鋼板組合梁）+3 m（橋臺）”，全長205 m，如圖1所示。

1.2 結構特點

主橋為低塔柔性體系組合梁斜拉橋，主梁采用雙工字鋼板組合梁。單幅橋梁的標準橫斷面為“0.5 m（防撞護欄）+11.25 m（行車道）+0.5 m（防撞護欄）”，共為12.25 m。鋼主梁由鋼主梁、拉索區(qū)橫梁、一般橫梁和端橫梁組成，均采用工字形直腹板斷面。組合梁橋面板采用預制混凝土橋面板，板厚為0.25 m的等厚板，在鋼縱梁和鋼橫梁頂面設置剪力釘和濕接縫，通濕接縫澆筑，實現預制橋面板和鋼梁的可靠連接，形成疊合斷面。鋼主梁間距為11.75 m，標準高度為1.5 m，在塔墩梁固結處加高到2.0 m，采用工字型斷面，上翼緣寬度為500 mm，底板寬度為800～1 200 mm。

拉索區(qū)橫梁與斜拉索的位置一一對應，縱橋向標準間距為7.8 m，在拉索橫梁之間設置一道一般橫梁，縱橋向標準間距為3.9 m，采用工字型斷面。拉索采用鋼絞線拉索，型號包括19、22、27三種型號，斜拉索與主梁采用鋼錨箱錨固，塔端采用加持型鞍座錨固，拉索采用涂覆型環(huán)氧涂層鋼絞線。

1.3 主要施工方法

徽水河大橋的施工地貌特點是兩側均為陡峭的巖壁，下方為徽水河和G205國道。該橋不具備橋下喂梁的施工條件，如果采用橋面吊機進行主梁懸臂施工，那么就需要采用橋面尾部喂梁方式進行架設。因此，采用這種施工方法進行懸臂施工，主梁結構在懸臂過程中需要承受巨大的橋面吊機及運梁設備的重量。但是徽水河大橋為低塔柔性體系結構，結構體系剛度小，懸臂施工過程臨時荷載過大會帶來較大的安全風險，主梁在合龍前無法承擔過大的臨時荷載。如何在完成主梁安裝的同時，降低橋面的臨時荷載是該橋施工中需要考慮的關鍵問題。

考慮大橋主梁采用鋼板組合梁結構，鋼主梁自重較小，且橋梁的跨徑不大，單個橋塔最多只有5個懸臂安裝塊段，可以考慮合理利用橋塔施工塔吊快速進行工字型鋼主梁的起吊與安裝。這樣可以有效避免兩側峽谷地帶主梁難以到達的問題，同時也最大限度地減小主梁懸臂施工過程的臨時荷載重量，適應柔性體系的特點。

根據上述總體施工思路，將橋塔施工塔吊和組合梁施工塔吊進行統(tǒng)籌考慮?，F場設置2臺大型塔吊，其中1#墩塔吊作業(yè)半徑為70 m，起吊能力為50 t，覆蓋左右幅1#橋塔施工及1#塔的0～5#節(jié)段和合龍節(jié)段的安裝；2#墩塔吊作業(yè)半徑為50 m，最大起吊能力為42 t，覆蓋左右幅2#橋塔和2#橋塔的0～4#節(jié)段及邊跨合龍段的安裝。上述兩臺大型塔吊的設置可以滿足全面覆蓋橋面板、鋼梁及主塔的施工范圍及吊裝需求。

在橋塔施工完成后，利用塔吊逐段完成疊合梁的鋼梁吊裝，如圖2所示。鋼梁吊裝定位完成后，安裝斜拉索完成拉索的除皺，然后再進行預制混凝土橋面板的吊裝，以及濕接縫的澆筑。在主梁形成疊合截面后，再進行斜拉索的二次張拉，按照該方法依次完成疊合梁的安裝。

2 移動式防護吊架設計

徽水河大橋的中跨跨越徽水河，小里程側邊跨跨越現有G205國道。在邊跨主梁安裝過程中需要采用合理的防護方式對施工進行防護，避免施工對G205國道產生影響?？紤]G205國道是當地唯一交通要道，交通繁忙，在施工過程中需要盡量避免對G205國道通行產生影響。因此，結合徽水河大橋的結構特點，為了更好地解決鋼板組合梁橋跨路施工的安全防護，該文提出了一種鋼板組合梁跨路施工組合式的防護裝置，可以利用組合防護平臺的便捷移動，靈活移動至作業(yè)位置進行防護，提高防護的安全性，降低防護結構成本。

移動式防護支架的構造如圖3所示，鋼板組合梁橋跨路施工組合式的防護裝置，由帶滾輪的內側組合吊架、外側移動式防護架組成。內側組合吊架支撐在鋼梁下翼緣的內側，外側安裝在鋼梁下翼緣的外部。

內側組合吊架由行走滾輪、橫向鋼支撐骨架、縱向支撐骨架、防護板組成。行走滾輪安裝在橫向鋼支撐骨架的下方，可在鋼主梁下翼緣內側行走。橫向鋼支撐骨架可由槽鋼制成，縱向支撐骨架與橫向骨架焊接為一體，縱向支撐骨架可由角鋼制成。防護板安裝在骨架之上，防護板可采用竹膠板材，防護板支撐在縱橫梁的角鋼上，縱橫梁的間距應以滿足對防護板的支撐為原則。外側移動式防護架由連接卡扣、防護立柱、防護水平桿、防護網組成，如圖4所示?？酃潭ㄔ阡撝髁合乱砭壨鈧?，卡扣與防護立桿進行焊連，防護立柱與水平桿采用扣件式連接；防護網掛在防護立柱和水平桿上，以形成封閉式防護。施工時可利用連接卡扣便捷地拆卸與安裝防護立柱，將外側移動式防護架移動至施工位置進行防護。

在施工過程中內側組合吊架可以利用行走滾輪移動至施工作業(yè)位置，為施工作業(yè)區(qū)提供防護。內側組合吊架的安裝可由橋塔根部鋼梁節(jié)段一起吊裝至主梁下方，拆除時可利用行走滾輪行走至橋臺等便于拆除的位置進行拆除。移動式防護架的總體構造形式如圖5所示：

組合式防護吊架可以在后場利用型鋼加工制造成型，并經檢驗合格后運輸至前場。在地面上于邊跨第一個懸臂施工鋼梁節(jié)段，進行組拼。在地面組拼完成后，在胎架上對內側托架的移動靈活性進行檢驗，內側移動式平臺在半個梁段范圍內來回移動一次，確保移動式平臺可在梁段內便捷移動。檢驗合格后的移動式平臺與第一個懸臂節(jié)段通過塔吊整體吊裝至主梁下方，在后續(xù)節(jié)段施工時，向前移動平臺至對應位置實現對橋下的防護。在所有節(jié)段施工完成后，將移動平臺移動至橋塔處，利用導鏈下放至地面后再進行拆解，拆解后型鋼材料均可回收應用。

該移動式防護支架在徽水河大橋的左右幅施工過程中均得到成功應用。在施工過程中通過移動式防護支架的安裝可以保證移動平臺隨著鋼梁的作業(yè)面靈活移動，為作業(yè)面提供更可靠的防護。平臺利用1#塔吊與邊跨2#塊整體安裝，在1#塔邊跨側組合梁施工的防護過程中，實現了跨路施工的可靠防護。在大橋施工全過程中對橋下G205國道的車輛正常通行未帶來任何影響，在實現橋梁安全施工的同時，避免了對既有道路交通的影響。徽水河大橋的應用效果表明，采用這種移動式防護支架，較傳統(tǒng)的跨路防護棚，可以降低施工臨時措施費約50%，具有良好的經濟效益；同時避免了對交通的影響，社會效益也非常顯著。

3 結語

該文針對徽水河大橋的施工環(huán)境及施工特點，以及該橋施工過程中對G205國道防護的需求，該文研究了一種新的跨路施工防護吊架結構。

（1）提出了一種可在鋼梁下翼緣行走的移動式防護吊架，防護結構由型鋼和防護板組成，可以隨著作業(yè)面的移動在鋼梁下翼緣上便捷移動，滿足施工過程的防護要求。

（2）形成了一種鋼梁外側移動式防護架，通過拉扣的快速安裝與拆除，可以解決防護范圍的調整，滿足施工過程的外側側邊防護。

（3）研究形成的移動式防護吊架結構，具有移動便捷、安拆方便、防護安全、經濟可靠等特點，可在類似橋梁施工防護中應用。

參考文獻

[1]喬振宙. 跨鐵路預制拼裝式安全防護棚施工技術[J]. 建材與裝飾， 2020（7）： 262-263.

[2]李吉林， 孫宗磊， 劉洪占. 公路上跨高速鐵路橋梁防護措施方案探討[J]. 鐵道工程學報， 2013（5）： 52-56.

[3]陳杰. 大跨度連續(xù)梁跨越既有鐵路可移動防護棚架施工工藝[J]. 智能城市， 2021（16）： 117-118.

[4]彭瑞臣. 連續(xù)梁跨路施工防護方法研究與對比[J]. 建筑工程技術與設計， 2016（22）： 1413-1414.

[5]袁萬光. 掛籃全封閉兜底防護在跨公路連續(xù)梁施工中的技術研究[J]. 價值工程， 2020（10）： 201-202.

[6]林明樞. 全封閉防護掛籃在跨高速地鐵橋梁施工中的技術應用[J]. 中國高新科技， 2021（23）： 111-112.

[7]劉丹飛. 跨線橋梁施工方法與防護問題的探討[J]. 科技創(chuàng)新導報， 2011（3）： 107.