跨高速隐患治理工程防护棚架施工高速交通管制与棚架受力验算

刘子健

摘 要：随着全国基础设施建设的飞速发展，甘肃交通建设也迎来了快速发展的契机，上跨高速大跨径桥梁的施工越来越多，能否安全、快速，在净高有所限制的前提下，做好上部结构及桥面系施工有效防护，高速交通安全管制工作尤其重要。

关键词：防护棚架施工；交通安全管制；受力验算

中图分类号：U415.2 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）22-0104-02

G312线K2746+100-K2751+370段安全隐患治理工程是国务院部署的“公路安全生命防护工程”，是我省实施的重点项目，项目的实施对提升本段道路安全通行水平、维护人民群众生命财产安全具有重要意义。本项目在G30线临清高速公路修建前为二级公路，路基宽度12米。2004年，G30线临清高速公路修建时占用了该路段，后将该路段恢复为三级公路。近年来随着交通量的增加，该路段交通安全事故频发，造成了多次人员伤亡事故，财产损失严重。旧路已不能满足现有车辆通行要求，存在很大的安全隐患。

本项目在K2750+778.6处与G30高速公路K2289+782处相交，采用3-40m大桥上跨高速，新建桥梁交角90度，桥梁全长127m。荷载等级：公路-Ⅰ级，上部结构采用装配式预应力混凝土连续箱梁，下部结构采用圆柱式墩、肋式台，基础采用桩基础，桥面宽度11m+2×0.5m（防撞护栏）=12m。

1 防护棚架技术要求与施工

为防止桥梁在现浇绞缝或进行桥面系施工过程中杂物坠落影响公路交通，采用门式通道防护方案。原有高速公路宽24米，路面为双向4车道，中央分割带宽2m，门式通道采用双向双门形式，不侵占高速公路有效路面，保留现有行车道及应急车道。防护棚架左、右幅分别设置为14.5 +14.5米，成矩形布置。单侧门洞净宽为14.18m，净高5.1m，采用钢管立柱和H型钢搭设，H型钢上架设10*10方钢，方钢上面满铺一层1.8cm厚竹胶板，防止高空坠物，前后两侧门洞上方用安全网封闭。防护棚宽14m，较桥面每侧加宽1m。防护棚架侧面和立面，如图1和图2所示。防护棚架侧面和立面实物，如图3和图4所示。

1.1 占道申请

提前七天将施工占道申请办理完毕，并通过甘肃经济日报向社会发布联合通告信息，并通过高速公路相关部门，在高速收费站发布施工通告。在正式施工时，提前两天向张掖公路路政执法管理处、临清高速公路收费管理所以及张掖市公安局交通警察支队南华高速公路大队告知作业时间和地点。

1.2 棚架基础

棚架基础在中央分隔带采用C20砼预制块，每块长0.8m×宽0.8m×厚0.6m，在每根立柱砼预制块预埋4个地脚螺栓。施工时封闭单车道吊装，基础调直调平后纵向采用角钢焊接相连。

1.3 钢管立柱及顶横梁吊装

立柱采用Φ325×8mm钢管，每排5根，施工时封闭单车道吊装，上地脚螺栓，调直，焊剪刀撑。钢管立柱顶设横梁一道，采用双280*6槽钢对口焊接，与立柱采用钢板螺栓连接。

1.4 棚架纵梁安装

棚架纵梁采用HM500*300型钢，间距3m，按高速公路左、右幅分两次进行安装，安装时封闭左（右）幅全车道，采用汽车吊吊装，共计安装10根15m长HM500*300型钢，上铺100*100*2方钢，间距0.61m，方钢上铺1.8cm厚竹胶板，用自攻丝与方钢连接。

1.5 安全防护网架设

前后两侧门洞上方用安全网封闭，门洞周边挂红色小灯。在桥梁施工期间经常检查棚架，棚顶不得堆放施工器具及杂物。

1.6 拆除棚架

棚架型钢按左、右幅分两次进行拆除，拆除时封闭左（右）幅全车道，木板及方钢采用人工拆除，H型钢采用汽车吊吊装拆除，拆除构件堆放在路肩外侧；基础预制块、横梁、钢管立柱采用吊车拆除，施工时封闭单车道吊装。

拆除时，应指定专人警戒；拆除时必须按搭设顺序自上而下进行，做到一步一清，严禁上下同时拆除，拆除的材料不准从高处抛掷。

2 高速交通控制及安全标志标牌设置

在搭设或拆除防护棚架时，应对G30高速公路进行半幅封闭施工，具体摆放程序如下：

首先，①在离上游过渡区1600m处，公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处和中央绿化带处各放置一块“前方1600m施工”标志牌，②在其后600m公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处放置“禁止超车”标志牌，③在其后200m公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处放置“限速80”标志牌，④在其后200m公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处放置“限速60”标志牌，⑤在其后200m公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处放置“改道”标志牌；

其次，①在对向车道离上游过渡区1600处的公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处和中央绿化带处各放置一块“前方1600m施工”标志牌，②在其后600m中央绿化带处放置“禁止超车”标志牌，③在其后200m中央绿化带处放置“限速80”标志牌，④在其后200m中央绿化带处放置“限速60”标志牌，⑤在其后200m中央绿化带处放置“车道数减少”标志牌，⑥在其后200m中央绿化带处放置“前方路段会车”标志牌；

然后，①在“改道”标志牌其后400m开始摆放锥形交通标志、同时设置“限速20”的标志牌和雷达侦测系统，②在其后30m行车道侧边缘处放置“可变信息”标志牌和路栏标志牌，在其后30m行车道内放置爆闪灯，③在其后200m超车道处放置路栏标志牌和“向左改道”标志牌，④在其后150m处设置“可变信息”标志牌、路栏标志牌、电子导向灯路栏标志牌以及“禁止非施工车辆进入”标志牌，在其后10m处设置爆闪灯、仿真警察；⑤在车道减少标志牌其后400m开始摆放锥形交通标志、同时在超车道侧边缘处放置设置电子导向灯，在其后10m超车道侧边缘处放置“爆闪灯”，在其后30m超车道侧边缘处放置“可变信息”标志牌和路栏标志牌，在其后20m超车道内放置爆闪灯，⑥再利用锥形交通标志（间距3-5m）在对向车道的超车道划定宽度为4.5m的2km的车辆分流区域、在施工封闭区末端后30m放置“解除限速60”标志牌，同时，在公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处放置“解除禁止超车”标志牌，并派专职安全员及时对施工现场巡查，确保过往车辆和施工安全。在安全标志摆放和施工区封闭完成以后，通知相关的施工车辆一次进入施工区，按计划进行施工作业。

最后，防护棚架搭设完毕后，在离棚架进口1600米處，公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘和中央分隔带处各放置一块“前方1600M施工”标志牌、在其后800M公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处放置“限速80”标志牌、在其后200M公路紧急停车带靠近防冲撞护栏的侧边缘处放置“限速60”标志牌。在门洞上面悬挂“爆闪灯”、“限高5m”、“限速60”安全标志牌。

桥梁上部施工完毕，棚架拆除后恢复中央分隔带，恢复护栏，恢复排水沟及边坡，撤出所有安全标志标牌。

3 安全防护支架设计及验算

3.1 计算依据

（1）《G312线K2750-K2752路段安全隐患治理工程一阶段施工图设计》；（2）《结构力学》、《材料力学》；（3）《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。

3.2 支架设计方案

防护棚架按双向双洞设计，不侵占有效路面，单向门洞宽为14.5m，门洞净高5.1m，立柱采用Φ325×8mm钢管，每排5根，共3排，柱顶横梁采用2根28#b槽钢对口焊接。门架纵梁采用5根HM500*300型钢，长15m，净跨14.18m，梁距3m， H型钢上架设100*100*2方钢，间距0.61m，方钢上面铺一层1.8cm厚竹胶板。

3.3 支架计算

3.3.1 荷载分析

防护支架考虑荷载为：施工人员行走荷载：2.5kPa，考虑安全系数1.2，高空坠物荷载按集中力2.5kN考虑。

3.3.2 竹胶板检算

竹胶板密度：700kg/M3，1.8cm厚竹胶板重：700×0.018=12.6kg/m2，采用δ=1.8cm的竹胶板，长2.44m，宽1.22m，满铺于100*100*2方钢上，方钢间距0.61m，普通荷载按四跨连续梁考虑，取板宽（1.22米）进行计算；高空坠物荷载按简支梁计算，作用在木板跨中。

4 结语

上跨高速公路桥梁施工，不论是施工安全还是高速车辆通行安全，管理工作显得非常重要。要确保安全除了各项管理制度外，现场施工技术指导，高速交通管控不容忽视。棚架本身的安全，满足高速超高车辆通行的净高要求、安全提醒警示标志都得严格按照规范设置。