跨高速隱患治理工程防護(hù)棚架施工高速交通管制與棚架受力驗(yàn)算

劉子健

摘 要：隨著全國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的飛速發(fā)展，甘肅交通建設(shè)也迎來了快速發(fā)展的契機(jī)，上跨高速大跨徑橋梁的施工越來越多，能否安全、快速，在凈高有所限制的前提下，做好上部結(jié)構(gòu)及橋面系施工有效防護(hù)，高速交通安全管制工作尤其重要。

關(guān)鍵詞：防護(hù)棚架施工；交通安全管制；受力驗(yàn)算

中圖分類號(hào)：U415.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）22-0104-02

G312線K2746+100-K2751+370段安全隱患治理工程是國務(wù)院部署的“公路安全生命防護(hù)工程”，是我省實(shí)施的重點(diǎn)項(xiàng)目，項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)提升本段道路安全通行水平、維護(hù)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全具有重要意義。本項(xiàng)目在G30線臨清高速公路修建前為二級(jí)公路，路基寬度12米。2004年，G30線臨清高速公路修建時(shí)占用了該路段，后將該路段恢復(fù)為三級(jí)公路。近年來隨著交通量的增加，該路段交通安全事故頻發(fā)，造成了多次人員傷亡事故，財(cái)產(chǎn)損失嚴(yán)重。舊路已不能滿足現(xiàn)有車輛通行要求，存在很大的安全隱患。

本項(xiàng)目在K2750+778.6處與G30高速公路K2289+782處相交，采用3-40m大橋上跨高速，新建橋梁交角90度，橋梁全長127m。荷載等級(jí)：公路-Ⅰ級(jí)，上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用圓柱式墩、肋式臺(tái)，基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)，橋面寬度11m+2×0.5m（防撞護(hù)欄）=12m。

1 防護(hù)棚架技術(shù)要求與施工

為防止橋梁在現(xiàn)澆絞縫或進(jìn)行橋面系施工過程中雜物墜落影響公路交通，采用門式通道防護(hù)方案。原有高速公路寬24米，路面為雙向4車道，中央分割帶寬2m，門式通道采用雙向雙門形式，不侵占高速公路有效路面，保留現(xiàn)有行車道及應(yīng)急車道。防護(hù)棚架左、右幅分別設(shè)置為14.5 +14.5米，成矩形布置。單側(cè)門洞凈寬為14.18m，凈高5.1m，采用鋼管立柱和H型鋼搭設(shè)，H型鋼上架設(shè)10*10方鋼，方鋼上面滿鋪一層1.8cm厚竹膠板，防止高空墜物，前后兩側(cè)門洞上方用安全網(wǎng)封閉。防護(hù)棚寬14m，較橋面每側(cè)加寬1m。防護(hù)棚架側(cè)面和立面，如圖1和圖2所示。防護(hù)棚架側(cè)面和立面實(shí)物，如圖3和圖4所示。

1.1 占道申請(qǐng)

提前七天將施工占道申請(qǐng)辦理完畢，并通過甘肅經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)向社會(huì)發(fā)布聯(lián)合通告信息，并通過高速公路相關(guān)部門，在高速收費(fèi)站發(fā)布施工通告。在正式施工時(shí)，提前兩天向張掖公路路政執(zhí)法管理處、臨清高速公路收費(fèi)管理所以及張掖市公安局交通警察支隊(duì)南華高速公路大隊(duì)告知作業(yè)時(shí)間和地點(diǎn)。

1.2 棚架基礎(chǔ)

棚架基礎(chǔ)在中央分隔帶采用C20砼預(yù)制塊，每塊長0.8m×寬0.8m×厚0.6m，在每根立柱砼預(yù)制塊預(yù)埋4個(gè)地腳螺栓。施工時(shí)封閉單車道吊裝，基礎(chǔ)調(diào)直調(diào)平后縱向采用角鋼焊接相連。

1.3 鋼管立柱及頂橫梁吊裝

立柱采用Φ325×8mm鋼管，每排5根，施工時(shí)封閉單車道吊裝，上地腳螺栓，調(diào)直，焊剪刀撐。鋼管立柱頂設(shè)橫梁一道，采用雙280*6槽鋼對(duì)口焊接，與立柱采用鋼板螺栓連接。

1.4 棚架縱梁安裝

棚架縱梁采用HM500*300型鋼，間距3m，按高速公路左、右幅分兩次進(jìn)行安裝，安裝時(shí)封閉左（右）幅全車道，采用汽車吊吊裝，共計(jì)安裝10根15m長HM500*300型鋼，上鋪100*100*2方鋼，間距0.61m，方鋼上鋪1.8cm厚竹膠板，用自攻絲與方鋼連接。

1.5 安全防護(hù)網(wǎng)架設(shè)

前后兩側(cè)門洞上方用安全網(wǎng)封閉，門洞周邊掛紅色小燈。在橋梁施工期間經(jīng)常檢查棚架，棚頂不得堆放施工器具及雜物。

1.6 拆除棚架

棚架型鋼按左、右幅分兩次進(jìn)行拆除，拆除時(shí)封閉左（右）幅全車道，木板及方鋼采用人工拆除，H型鋼采用汽車吊吊裝拆除，拆除構(gòu)件堆放在路肩外側(cè)；基礎(chǔ)預(yù)制塊、橫梁、鋼管立柱采用吊車拆除，施工時(shí)封閉單車道吊裝。

拆除時(shí)，應(yīng)指定專人警戒；拆除時(shí)必須按搭設(shè)順序自上而下進(jìn)行，做到一步一清，嚴(yán)禁上下同時(shí)拆除，拆除的材料不準(zhǔn)從高處拋擲。

2 高速交通控制及安全標(biāo)志標(biāo)牌設(shè)置

在搭設(shè)或拆除防護(hù)棚架時(shí)，應(yīng)對(duì)G30高速公路進(jìn)行半幅封閉施工，具體擺放程序如下：

首先，①在離上游過渡區(qū)1600m處，公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處和中央綠化帶處各放置一塊“前方1600m施工”標(biāo)志牌，②在其后600m公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處放置“禁止超車”標(biāo)志牌，③在其后200m公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處放置“限速80”標(biāo)志牌，④在其后200m公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處放置“限速60”標(biāo)志牌，⑤在其后200m公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處放置“改道”標(biāo)志牌；

其次，①在對(duì)向車道離上游過渡區(qū)1600處的公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處和中央綠化帶處各放置一塊“前方1600m施工”標(biāo)志牌，②在其后600m中央綠化帶處放置“禁止超車”標(biāo)志牌，③在其后200m中央綠化帶處放置“限速80”標(biāo)志牌，④在其后200m中央綠化帶處放置“限速60”標(biāo)志牌，⑤在其后200m中央綠化帶處放置“車道數(shù)減少”標(biāo)志牌，⑥在其后200m中央綠化帶處放置“前方路段會(huì)車”標(biāo)志牌；

然后，①在“改道”標(biāo)志牌其后400m開始擺放錐形交通標(biāo)志、同時(shí)設(shè)置“限速20”的標(biāo)志牌和雷達(dá)偵測(cè)系統(tǒng)，②在其后30m行車道側(cè)邊緣處放置“可變信息”標(biāo)志牌和路欄標(biāo)志牌，在其后30m行車道內(nèi)放置爆閃燈，③在其后200m超車道處放置路欄標(biāo)志牌和“向左改道”標(biāo)志牌，④在其后150m處設(shè)置“可變信息”標(biāo)志牌、路欄標(biāo)志牌、電子導(dǎo)向燈路欄標(biāo)志牌以及“禁止非施工車輛進(jìn)入”標(biāo)志牌，在其后10m處設(shè)置爆閃燈、仿真警察；⑤在車道減少標(biāo)志牌其后400m開始擺放錐形交通標(biāo)志、同時(shí)在超車道側(cè)邊緣處放置設(shè)置電子導(dǎo)向燈，在其后10m超車道側(cè)邊緣處放置“爆閃燈”，在其后30m超車道側(cè)邊緣處放置“可變信息”標(biāo)志牌和路欄標(biāo)志牌，在其后20m超車道內(nèi)放置爆閃燈，⑥再利用錐形交通標(biāo)志（間距3-5m）在對(duì)向車道的超車道劃定寬度為4.5m的2km的車輛分流區(qū)域、在施工封閉區(qū)末端后30m放置“解除限速60”標(biāo)志牌，同時(shí)，在公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處放置“解除禁止超車”標(biāo)志牌，并派專職安全員及時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)巡查，確保過往車輛和施工安全。在安全標(biāo)志擺放和施工區(qū)封閉完成以后，通知相關(guān)的施工車輛一次進(jìn)入施工區(qū)，按計(jì)劃進(jìn)行施工作業(yè)。

最后，防護(hù)棚架搭設(shè)完畢后，在離棚架進(jìn)口1600米處，公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣和中央分隔帶處各放置一塊“前方1600M施工”標(biāo)志牌、在其后800M公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處放置“限速80”標(biāo)志牌、在其后200M公路緊急停車帶靠近防沖撞護(hù)欄的側(cè)邊緣處放置“限速60”標(biāo)志牌。在門洞上面懸掛“爆閃燈”、“限高5m”、“限速60”安全標(biāo)志牌。

橋梁上部施工完畢，棚架拆除后恢復(fù)中央分隔帶，恢復(fù)護(hù)欄，恢復(fù)排水溝及邊坡，撤出所有安全標(biāo)志標(biāo)牌。

3 安全防護(hù)支架設(shè)計(jì)及驗(yàn)算

3.1 計(jì)算依據(jù)

（1）《G312線K2750-K2752路段安全隱患治理工程一階段施工圖設(shè)計(jì)》；（2）《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《材料力學(xué)》；（3）《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）。

3.2 支架設(shè)計(jì)方案

防護(hù)棚架按雙向雙洞設(shè)計(jì)，不侵占有效路面，單向門洞寬為14.5m，門洞凈高5.1m，立柱采用Φ325×8mm鋼管，每排5根，共3排，柱頂橫梁采用2根28#b槽鋼對(duì)口焊接。門架縱梁采用5根HM500*300型鋼，長15m，凈跨14.18m，梁距3m， H型鋼上架設(shè)100*100*2方鋼，間距0.61m，方鋼上面鋪一層1.8cm厚竹膠板。

3.3 支架計(jì)算

3.3.1 荷載分析

防護(hù)支架考慮荷載為：施工人員行走荷載：2.5kPa，考慮安全系數(shù)1.2，高空墜物荷載按集中力2.5kN考慮。

3.3.2 竹膠板檢算

竹膠板密度：700kg/M3，1.8cm厚竹膠板重：700×0.018=12.6kg/m2，采用δ=1.8cm的竹膠板，長2.44m，寬1.22m，滿鋪于100*100*2方鋼上，方鋼間距0.61m，普通荷載按四跨連續(xù)梁考慮，取板寬（1.22米）進(jìn)行計(jì)算；高空墜物荷載按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，作用在木板跨中。

4 結(jié)語

上跨高速公路橋梁施工，不論是施工安全還是高速車輛通行安全，管理工作顯得非常重要。要確保安全除了各項(xiàng)管理制度外，現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)指導(dǎo)，高速交通管控不容忽視。棚架本身的安全，滿足高速超高車輛通行的凈高要求、安全提醒警示標(biāo)志都得嚴(yán)格按照規(guī)范設(shè)置。