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摘要：跨浦南高速大桥采用钢桁梁式防护棚架，确保了连续梁顺利转体合龙和高速公路的正常运营，增加跨高速铁路施工安全系数，加快施工进度，降低工程成本；同时，针对棚架拆除采用抗震、防气动力装置，避免了对下方高速公路的施工污染；防护棚施工时，只需用高强螺栓将标准杆件进行组装即可，即可作为防护棚又可作为施工平台，避免了原来采用吊机进行吊装施工的繁杂工序。棚架拆除后可重新组装使用，增加了材料的利用率，减少了机械设备的投入，降低油耗，减少废气排放，有效节约了能源，环保、节能效益显著。
关键词：防护棚架；连续梁；安装；拆除
1 前言
跨浦南高速1号大桥位于建阳市将口镇洋墩村境内，全桥长328.304m，孔跨布置型式为2-32m简支梁+1-（40+72+40）m连续梁+3-32m简支梁，其中3#～4#墩上跨浦南高速公路，连续梁中心里程为DK582+754.180，浦南高速公路与线路大里程夹角为54.36°。高速公路为双向四车道，路幅为11.78m（主干道）+1.06m（中央绿化带）+11.62m（主干道）。按照设计图纸要求，施工时应满足高速公路八车道拓宽的条件及视距要求，路幅限界净宽为43m，高速公路净空要求不小于5.5m。针对京福铁路客专闽赣段V标跨浦南高速1号大桥工程难点进行研究，总结出跨高速公路连续梁棚架防护施工技术[1]。该施工方法在质量控制上达到优良标准，在棚架抗震、防气动力、拆除技术等方面效果明显，技术先进，取得明显的社会经济效益及环保效益。
2 工艺原理
通过在高速公路两侧设置桩基础，安装立柱架设钢桁梁，形成多个门式钢架，再通过纵连工字钢将其连接成棚架，保护下方营运线行车安全；通过在棚架顶部增设透气天窗，降低高速列车通过时对棚架的气动力冲击，保证棚架结构稳定；在立柱顶部设置滑道，将主桁梁拖拽至梁底外拆除，确保施工安全[2，3]。棚架施工工艺流程如图1所示，防护棚架平面布置如图2所示，防护棚架立面布置如图3所示。
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图1 棚架施工工艺流程图
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图2 防护棚架平面布置 图3 防护棚架立面图
3 关键技术
3.1钢管支撑基础施工
先施工高速公路两侧土路肩处的钢管柱支撑混凝土基础，施工时不影响交通行车。施工前先放样出基础位置，采用人工开挖基坑后夯实基底，木板支立模型，灌注C20混凝土，并在基础内预埋500×500×10mm钢板、M16地脚螺栓，以备将来与钢管柱底部焊接钢板连接。施工位于中央分隔带的钢管支撑基础时，先人工开挖4个探坑，探明地下管线的具体位置；以便开挖时保护中央分隔带下的地下管线。人工开挖条形基础基坑，开挖后及时对基底进行夯实处理。基坑施工完后立即铺设塑料薄膜灌注混凝土并预埋钢板[4]。在进行混凝土基础的施工过程中需短时间封闭右半幅车道，采取交通导流措施，所有右行车辆导流到左半幅车道进行行车，按规定设置交通管制标志信号。钢管支撑基础结构如图4所示。
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图4 钢管支撑基础 图5 横跨梁与棚板安装
3.2立柱
立柱采用外径630mm，壁厚8mm的圆钢管，材质Q235钢材。立柱在工厂加工制作，焊接上下连接法兰盘及剪刀撑缀板，而后运至现场。钢管柱基础施工完成后，等混凝土强度达到要求后，利用25T吊车安装钢管立柱与基础法兰盘连接。钢管柱之间采用[12.6槽钢作为剪刀撑加固。每排钢管柱顶面各设置一道I36a工字钢支撑梁，钢管柱顶开槽，槽口尺寸以支撑梁能嵌入钢管柱为宜。钢管柱与纵向工字钢、横向工字钢与纵向工字钢之间通过焊接连结牢固，保证整体稳定性。
钢管柱与基础采用预埋地脚螺栓连接，吊装中央分隔带的钢管柱需要占用高速公路的右半幅车道[5，6]。封闭右半幅车道、右半幅车辆禁止通行，所有右行车辆导流到左半幅车道进行行车，按规定设置交通管制标志信号。
3.3滑道
立柱安装完成后在柱顶安装滑道，滑道为两根双拼[32槽钢，通过螺栓连接于柱顶法兰盘上。
3.4钢桁梁
钢桁梁在工厂分节段加工后运至现场拼装成整体桁梁，通过吊车安装于滑道上方。吊装时采用两支点法吊装，根据钢桁梁结构形状计算吊点位置。桁梁底部设置3个滚轴，采用φ50x324mm钢棒，两端焊接14mm厚φ75的圆形挡板，滚轴外侧设置1000×410x20mm连接钢板，开φ55孔。棚架工作时与滑道焊接，拆除时用焊机切除下面5cm的高度，使桁架与钢管柱顶脱离，利用滚轴在滑道上方滚动，将棚架钢桁梁逐步拖拽至梁体外拆除。待所有的钢管柱安装完成后进行横跨I36a工字钢的架设，由一台25T吊车配合进行左、右幅横跨梁的架设：架设右半幅横跨梁时，吊车占用右半幅车道，同时封闭右半幅车道，右半幅车道所有车辆禁止通行，所有右行车辆导流到左半幅车道进行行车。架设左半幅横跨梁时，吊车占用左半幅车道，同时封闭左半幅车道，左半幅车道所有车辆禁止通行。
3.5安装横跨梁结构
横跨梁及支撑梁搭设完毕后，立即在上面满铺1.2cm厚竹胶板。竹胶板铺设完毕后，沿线路方向在横跨梁两边设置1.5m高栏杆并挂设“密目网+安全防护网”。为防止混凝土养护时产生的废水影响行车，在竹胶板上满铺彩钢瓦。为方便两侧施工人员临时通过，在两侧分别设置一道爬梯，爬梯底脚均安稳放置在高速公路两侧的侧沟边。横跨梁与棚板安装如图5所示。
3.6气窗
连续梁梁面投影两侧5米范围以内设置竹胶板及防水板保护；在防护棚架顶部中心预留宽2.4m、通长的天窗，便于气流排除；当挂篮施工到天窗顶部时，天窗采用三层密目钢板网进行封闭，防止落物进入线路内影响行车安全。
3.7密目防护网
防护棚架顶部未铺设竹胶板区域，通过在棚架顶部铺设密目防护网来防止梁体施工过程中的物品、器具掉落而影响营业线行车。密目防护网与棚架顶部I16工字钢采用铁皮压紧后铆钉铆固，并定期检查是否有脱离迹象。
3.8拆除
考虑到棚架与梁底的距离很小，吊车无法作业，因此在拆除钢桁架顶部的竹胶板、工字钢后，利用滑道将钢桁架整体依次拖拽出梁底外，利用100T吊车将钢桁架逐榀吊离线路范围后落地。
防护棚架拆除顺序：⑴拆除密目防护网；⑵拆除棚架顶一半工字钢；⑶利用倒链将钢桁架整体拖拽出梁底，拆防电板，拆除第一片钢架与第二片钢架间剩余部分工字钢，解除第一片钢架与后续几片钢架的联结，利用100T吊车将第一榀钢桁架整体吊出；⑷依次拖拽出第二片钢桁架，吊车吊出，直至最后一片；⑸拆除滑道；拆除立柱；接地拆除。倒链整体拖拽钢桁架如图6所示，防护棚架施工效果如图7所示。
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图6 棚架拆除拖拽图 图7 防护棚架施工效果
4 结论
跨浦南高速1号大桥采用钢桁梁式防护棚架，施工期间无任何安全事故，确保了连续梁顺利转体合龙和高速公路的正常运营，增加跨高速铁路施工安全系数，降低安全风险，加快施工进度，降低工程成本。防护棚施工时，只需用高强螺栓将标准杆件进行组装即可，即可作为防护棚又可作为施工平台，避免了原来采用吊机进行吊装施工的繁杂工序。与传统要点施工比较，通过棚架防护，减少跨高速铁路施工要点作业时间，缩短了施工工期，节约大量资源。采用本防护棚架对连续梁作业进行安全防护，避免了对下方高速公路的施工污染，同时棚架拆除后可重新组装使用，增加了材料的利用率，同时节约工期2个月，减少了机械设备的投入，降低油耗，减少废气排放，有效节约了能源，环保、节能效益显著。
参考文献：
[1]赵学敏.浅谈跨铁路既有线连续梁安全防护棚架施工[J].工程建设，2011，43（4）：42-45.
[2]黄梅.大跨度连续梁跨越既有铁路防护棚架施工技术[J].科技创新与应用，2012（03Z）.
[3]陈荣山.渝万铁路客运专线连续梁上跨沪蓉高速公路施工防护措施研究[J].中国铁路，2016（8）：44-48.
[4]唐先周.跨高速公路现浇梁施工防护棚架的力学性能验算[J].甘肃科技纵横，2018，47（2）：42-45.
[5]洋军，马斌.移动式棚架在跨越既有线施工防护中的应用研究[J].铁道标准设计，2011（6）：111-113.
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