凈空受限條件下鐵路連續梁上跨高速公路施工防護體系研究

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、常規防護棚架施工方案不能實施難題，提出一種新型的掛籃全封閉兜底+成型段可移動防護支架+柔性防護棚架方案，解決凈空受限條件下普通防護棚架無法搭設的問題，有效地保證了跨高速公路橋梁安全施工，施工過程中未發生安全質量事故，對高速公路交通通行未產生影響。該方案可供類似項目施工參考。

凈空受限；上跨高速；全封閉掛籃兜底；柔性防護棚

U443.8A300973

作者簡介：

齊" 志（1991—），工程師，主要從事鐵路工程建設工作。

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，高速公路產權單位要求設置固定的防護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計受前后構造物標高和豎曲線坡度限制影響，導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防護棚架無搭設空間，因此采取科學合理的防護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，詳細介紹一種新型的全封閉兜底掛籃（帶防護支架）+柔性防護棚方案，解決凈空受限條件下普通防護棚架無法搭設的問題。

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連續梁跨越。G72泉南高速公路柳州至南寧段為雙向八車道，設計時速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1#～12#節段為平衡懸澆段，15#節段為中跨合龍段，14#節段為邊跨合龍段、13#節段為邊跨現澆段，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，設計凈高6 m，G72泉南高速路面與梁底凈空6.6～7.0 m。

2" 難點分析

2.1" 凈空設計

根據《廣西公路建筑限界凈高補充規定》：“高速公路、一級公路的凈高應大于或等于6.00米；受地形條件或特殊情況限制時，經技術經濟論證，最小不得小于5.5米”［2］。根據《公路涉路施工活動技術評價規范》（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，設置相應高度的限高防護架，并在適當的位置設置限高標志”，并考慮1.5 m的施工高度（掛籃+防護），橋梁設計建成后連續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《高速公路涉路施工安全作業指導意見（試行）》（桂交投發〔2022〕25號文）第3.4.10條防護設施：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，搭設防護管棚，以確保行車安全。

2.3" 常規防護棚架方案可行性分析

G72泉南高速公路柳州至南寧段現狀為雙向八車道，設計時速120 km，路基寬42 m，防護棚采用與柳南高速公路斜交方式搭設。防護棚架跨度較大（42/cos60.54/2=42.5 m），考慮棚架整體的強度、剛度、穩定性，防護棚架基礎采用100 cm×50 cm×2 100 cm的混凝土條形基礎，強度等級C35，基礎兩端設混凝土防撞墩，寬度與基礎寬度相同。立柱采用600 mm鋼管，下端與基礎頂預埋鋼板焊接［4］。鋼管柱頂部設置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）。

考慮防護棚架凈高5 m，防護棚架縱梁高度0.56 m，橫梁0.14 m，竹膠板厚度為0.02 m，頂部防護欄桿0.5 m，防護棚架整體結構高度為6.22 m。根據梁體掛籃設計圖，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，因此防護棚架受橋底凈空限制無法施工。

3" 全封閉兜底掛籃（帶防護支架）+柔性防護棚方案

涉路施工采用全封閉兜底掛籃（帶防護支架）+柔性防護棚防護方案，通過吊架兜底防護、側面防護，鋼絲網全面封閉，以及橋上防護支架臨邊防護，橋下柔性防護網、限高限速安全警示等防護措施，保證施工作業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小型材料從梁頂兩側及預留孔洞掉落，柔性防護棚主要防護螺絲、細石等小型構件掉落。

掛籃總高度為1.22 m，掛籃行走脫模高度為0.2 m，全封閉掛籃兜底結構高度為0.16 m，防護棚占用高度為0.1 m，預留0.2 m掛籃底至棚洞安全距離，以上共需1.88 m。根據設計高程數據，從最低點（小里程8#塊）梁底至高速公路路面高度為6.92 m。路面防護棚架最低處凈空高度可達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梁上跨高速公路施工防護體系研究/齊" 志

3.1" 掛籃全封閉兜底

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

3.2" 可移動防護支架

可移動式防護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的安全。防護采用Ⅰ16工字鋼作為主骨架，骨架間距根據現場實際情況進行調整，間距≤1.8 m；骨架采用Ⅰ14工字鋼進行連接，保證支架穩定。支架伸出梁面50 cm，采用∠7 cm角鋼設置外架并使用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雜物。防護支架采用滑動式滾輪，內卡在掛籃走行梁內，防止支架傾覆。為避開預埋鋼筋，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

成型段臨邊防護采用∠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。立柱內側采用防拋網進行防護，高度為1.2 m，孔距5 mm×5 mm，使用2 mm鐵絲進行固定。梁面以上0.2 m采用5 cm厚木板或1 mm鋼板作為踢腳板；為防止臺風天氣吹落防護，在距離梁邊0.95 m位置埋設帶彎鉤膨脹螺栓或圓鋼，保證臺風天氣防護的穩定性。

梁面泄水孔及預應力管道預留孔為貫穿孔，存在物體墜落風險。施工中采用土工布+防水板進行防護。防水板主要防止漿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+墊板進行固定，保證孔洞的封閉性。

3.4" 柔性防護棚架

因跨度大，考慮防護棚架整體的強度、剛度和穩定性，常規剛性防護棚架頂部縱梁和橫梁尺寸較大，造成防護棚架整體高度較高，導致凈空不足，剛性防護棚架方案無法實施。

針對此種情況，經與高速公路產權單位溝通協調，讓出應急車道以及第一車道進行棚架的搭設，研究和設計一種柔性防護棚架方案，即根據凈空要求，棚架立柱設置在兩側波形護欄內側應急車道上，中央分隔帶外側邊緣設置中間柱。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，中間立柱間設置10#槽鋼進行Z字形連接。同排鋼管立柱間通過［10 cm槽鋼雙層水平橫聯，以加強鋼管柱間的橫向穩定性。鋼管柱與基礎采用預埋地腳螺栓連接。條形基礎采用C20混凝土澆筑，尺寸長×寬×高為24.8×0.8×0.5 m；為加強條形基礎防傾覆能力，在條形基礎底部沿行車方向每隔1.5 m設直徑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與條形基礎混凝土錨固牢固。在條形基礎上安裝325 mm鋼管，縱向分配梁安裝Ⅰ32工字鋼，其上橫向設20 mm鋼筋，同時設20 mm鋼筋十字型骨架，20 mm鋼筋頂面設復合網（由密目鋼絲網+阻燃密目網組成）。防護棚架的沿行車方向邊緣設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措施

跨高速公路連續梁掛籃施工時采用全封閉兜底進行防護施工。掛籃在道路兩側0#塊拼裝完畢后，經驗收合格后進行節段施工，掛籃兜底和掛籃同時在0#塊進行拼裝；節段施工時，掛籃兜底隨掛籃同步行走，做到施工一處，防護一處。掛籃及兜底采用50 t汽車吊進行吊裝，吊裝時設置專職安全防護員進行指揮吊裝，防止吊裝作業半徑侵入行車道路上方。

連續梁施工時，做好梁面四周的安全防護，橋面兩側豎墻鋼筋隨掛籃移動而跟進綁扎，并安裝定制防護欄片進行防護，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段時，及時對上個施工完的節段橋面進行隔離防護，設置安全禁止標識。

掛籃行走及混凝土澆筑時，安排專職安全員在現場對橋面、行車道路進行防護和督導。進行混凝土天泵作業時，天泵操作手在橋面進行控制操作，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。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的垃圾雜物，利用牽引繩吊裝至梁面后，運至橋下指定位置集中進行處理。通過螺栓調節，在兜底設置1%的匯水坡，采用小型水泵將底部水抽出至橋面水桶內［5］。

連續梁中跨合龍后，將掛籃推移至連續梁0#塊（道路兩側墩附近）進行拆除，拆除時按照后裝先拆、先輔后主的原則，拆除時采用25 t汽車吊進行吊裝，吊裝時現場安排專職安全員進行防護，班組長現場進行吊車指揮作業，確保吊裝作業安全有序。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" 實施效果

采用新型的全封閉兜底掛籃（帶防護支架）+柔性防護棚方案，柔性防護棚架減小了結構尺寸（較剛性防護棚架整體高度降低88 cm）。解決了常規剛性防護棚架受凈空限制無法搭設的問題，掛籃全封閉兜底和已澆筑節段防護支架防護能確保橋梁施工中無任何物體墜落至既有高速公路，柔性防護棚架能防止施工過程碎石、焊渣及小型構件墜落而影響行車安全。在全封閉兜底掛籃（帶防護支架）+柔性防護棚雙重保護下，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營零影響，較好地保障了高速公路行車安全。

6" 結語

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

［1］陸世偉.上跨高速公路大跨度連續梁梁體施工及線形控制研究［J］.價值工程，2023，42（16）：108-110.

［2］TB10303-2022，鐵路橋涵工程施工安全技術規程［S］.

［3］CJJ 37-2012，城市道路工程設計規范［S］.

［4］田" 峰，王永紅，趙" 輝.淺析跨路連續梁全封閉掛籃施工技術［J］.建筑工程技術與設計，2018（35）：244.

［5］楊" 偉.跨越公路連續梁施工安全控制技術［J］.工程建設與設計，2017（16）：129-130，145.

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