跨和平大道施工安全防護設計

郝釗華

1 工程概況

武漢天興洲公鐵兩用長江大橋公路引線工程Ⅱ標段北起青山區建設十路東側,南跨青山港、和平大道,止于戴家湖,該立交采用雙喇叭式互通立交形式,主線橋全長1 426 m。主線高架橋第二聯連續剛構(58 m+90 m+58 m)、HC匝道橋第六聯(30 m+40 m+30 m)均橫跨和平大道,施工過程中要保持和平大道車輛及人員暢通,施工中的安全防護、交通疏導是施工的關鍵。

2 安全防護設計

現場勘測和平大道道路劃分為4.5 m人行道+4.5 m非機動車道+7.0 m機動車道+7.0 m機動車道+4.5 m非機動車道+4.5 m人行道。根據現場已有材料及和平大道實際情況,采用防護膺架進行安全防護,其具體做法如下:

分別在人行道與非機動車道、非機動車道與機動車道、機動車道與機動車道分界處設置φ 48×3.5碗扣式腳手架立柱,在鋼管腳手架立柱上搭設Ⅰ25和Ⅰ28型鋼(型鋼在支點處和鋼管焊接固定,Ⅰ25和Ⅰ28型鋼搭接長度不小于1 m),然后在型鋼上鋪設4 mm厚鋼板及15 mm厚竹膠板。由于和平大道同橋梁中心線約成40°角斜交,故防護膺架分別沿橋梁中心線方向和道路中心線方向布置,在平面上呈平行四邊形,沿道路方向腳手架立柱鋼管間距為900 mm,總長為46.8 m;沿橋梁中心線方向腳手架立柱鋼管間距為600 mm,共設五列10排腳手架立柱,跨徑布置為7 m+11 m+11 m+7 m,防護膺架設計圖見圖1。腳手架立柱鋼管基礎采用1 m寬預制鋼筋混凝土條形基礎。

由梁底標高決定,支架孔跨凈高為5.3 m。為了避免發生車輛超高碰撞架體,在距支架兩側10 m處設置4.5 m高的限位桿。限位桿涂黃黑相間的交通警戒色,安裝交通標識牌及警示牌。主線第二聯及HC匝道支架立柱涂黃黑相間的交通標識。

3 防護膺架計算

由橋梁施工工藝可知,防護膺架不承受梁體荷載,只承受其自重及墜物沖擊荷載,其中自重系數按1.2考慮,標準假定如下:

假設在施工過程中有一個型號為YCW150B(質量為108 kg)的千斤頂墜落到防護膺架上,墜落高度取為28 m,作用時間取為0.2 s,則千斤頂對膺架的沖擊力計算為:

根據結構布置及荷載情況可知,結構控制設計為橫梁工字鋼,故計算只按簡支受力模式檢算10.4 m跨處Ⅰ28型鋼的受力情況,兩端固定梁模式檢算跨中撓度。按其跨中作用2 t沖擊荷載考慮,Ⅰ28型鋼每延米重 43.5 kg。

則Ⅰ28型鋼在自重及沖擊荷載作用下跨中彎矩為:

剪力為:

受彎拉應力為:

剪應力為:

跨中撓度為:

由以上分析計算可知,該防護支架結構受力及變形滿足相關要求。

4 交通安全保證措施

4.1 成立交通管理組織機構

成立交通管理組織機構,指定一名項目副經理專門負責,現場配專職交通協調人員,負責現場的交通管理協調工作。改造工程施工期間,請交管部門對和平大道施工區域的往來車輛進行交通管制。具體組織機構見圖2。

4.2 交通保證措施

1)與地方交通管理部門取得聯系,共同研究制定施工期間的交通方案。2)建議合理地利用就近道路進行交通分流。車流可利用冶金大道、沿江大道和友誼大道進行分流。3)合理施工組織安排。a.根據具體情況安排施工順序,合理規劃施工現場,保證各方向均有車可通行。b.先期施工新建道路,利用建成的道路安排交通。c.施工分段、分片進行,開工后突擊施工,縮短施工時間。d.匝道橋及地面路在施工時間上錯開,以保證正常交通。4)現澆梁在跨越道路,布設支架時留有行車道,行車道寬 7.0 m,高5.0 m。5)對行車道路經常維修,保持路況良好,保證道路不陷車,提高車輛的通過速度。6)加強安全文明施工,材料機具堆放合理、緊湊,盡量少占場地,施工場地周圍設圍欄,減少施工對行車的干擾。

4.3 交通安全措施

1)施工現場設立安全標志,危險地區懸掛“危險”或“禁止通行”等標志,夜間設安全色燈警示。預告標牌、警示標牌制作標準、醒目。2)經常維修道路,加強夜間施工的工地照明及道路防滑措施,保持良好路況,保證不因路況原因發生行車事故。3)夜間在現場周圍設齊全的警示燈。4)運輸材料、梁部作業時,設專人負責各個方向的防護,嚴禁車輛、行人等進入施工現場。5)現場設專人24 h值班,并配備通訊工具,萬一有安全事故發生,及時與相關部門取得聯系,立即組織實施救援。

5 結語

本橋已于2009年4月竣工,跨和平大道采用膺架進行防護,取得很好的效果,施工中未對正常交通造成影響,施工工期與安全也得到了保障。本文就防護膺架設計中考慮的問題做一些簡要的敘述,希望為今后類似施工防護的設計提供參考。

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