薛武强 孙九春 曹 虹

腾达建设集团股份有限公司 上海 201204

随着城市立体化交通的趋势逐渐显现，公路、铁路、城市轨道交通涉及交叉的情况日益明显。而在跨越既有轨道交通线路的桥梁施工中，机械设备可能会对既有线路限界造成一定的侵占[1]，因此，不仅要保证新建桥梁建设的进度、质量、安全，还要保证既有线路能够安全运营。

目前针对跨越既有轨道交通线路的桥梁施工的安全措施，以在既有交通线路上搭设防护棚为主[2]，但这种方式对交通影响较大，费用较高。也有部分桥梁采用全封闭式挂篮方案，相比防护棚方案稍有改进[3-4]，但仍不能满足所有安全需求。落地式防护平台结构简单稳定，但相比附着式防护平台来说费工费料，且与梁底的贴合程度较低。

本工程中上海轨交10号线桥梁底部与轨交6号线轨道限界距离较小，且上跨桥梁截面形状较为复杂，有必要研制一种全新的防护措施，既要保证施工的安全性，又要有效提高施工的效率与经济性。

1 工程背景

上海轨交10号线上跨轨交6号线出入场线的节点桥为（40＋75＋40） m的3跨预应力连续梁桥，梁高最大为5.4 m，最小为1.9 m，断面为双线U形＋箱形结构。全桥共40个块段，除0#块和合龙段采用现浇外，其余块段均采用预制节段、悬臂拼装工艺施工。该节点桥与轨交6号线高架结构成小角度叠交，梁底与轨交6号线轨道接触网最小距离仅0.598 m。由于现场施工环境限制（图1），常规的悬臂拼装工艺无法适用，为此创新性地提出了单T构悬臂拼装工艺。分为东（19#墩）、西（18#墩）2个T构施工，先用架桥机悬臂拼装东侧T构，完成后架桥机过孔至西侧T构，以相同方式施工西侧T构，最后进行边跨与中跨的合龙。

图1 施工平面布置

建设过程中施工设施设备会对轨交车辆的安全运行造成较大影响，需要足够安全的防护设施保证运行的绝对安全。

2 可调移动式防护棚平台设计

可调移动式防护棚平台主要用于中跨施工防护，阻止施工过程中工具、废料等掉落到下方轨交线上影响轨道车辆运营安全。其设计因素考虑如下：主梁为变高度梁，支座处与跨中处主梁高差达到3.50 m，跨中与既有线路交叉部位接触网与梁底最近距离仅0.598 m，需要防护棚能够调整底部标高，适应梁底线形变化；工地地处我国东部沿海，施工期内可能存在强台风天气，因此需要在普通防护平台“防坠、防电、防火、防水”等功能的基础上加入防风功能；由于施工方法限制，防护平台自重需由主梁承担，因此其接触部件需要与主梁断面有较好的贴合性，并且满足走行要求。防护平台的强度与刚度需要满足作业人员在其上施工。

防护平台结构由防护骨架、封闭板、防抛网和行走轮构成。整体结构如图2所示。

图2 防护平台结构

2.1 防护平台构造

防护平台骨架长12.00 m，顶部宽12.60 m，底部宽9.33 m，分为上下两部分。上部高3.55 m，顶部采用10#槽钢结合钢板焊接成反力架，最前端采用双拼25#槽钢制成横梁，增加防护平台刚度；侧面前半部分采用10#槽钢焊接成网格状骨架，后半部分对称用45#角钢斜拉；U形梁底部根据主梁断面形式设置1.7 m左右内收平台，并与侧面增加斜杆连接，加强刚度。下部4个角点采用φ32 mm精轧螺纹钢作为悬吊支点，可根据梁段高度进行调节；侧面各设置10道开孔钢板作为限位卡扣；底板纵向布置2道10#槽钢作为纵梁，横向布置间距为1.0 m的45#角钢与纵梁连接，并在低处设置排水硬管，将平台内的积水排至输电线路外侧。

2.2 封闭板构造

封闭板分为内外2层，内层采用厚3 mm钢板封闭，为施工过程中意外坠落的施工设备及工具提供支承。外层由于防电需要采用绝缘板，轨交6号线接触网电压为1.5 kV，绝缘板在选材时，首先应满足可抗1.2倍接触网电压的要求[2]，因此采用厚5 mm环氧树脂粘贴绝缘板，再用尼龙扎带和槽钢绑扎成整体，绝缘板可承受50 kV电压，可有效避免高电压的击穿效应。

2.3 行走轮构造

行走轮为防护平台的走行装置，并起着传递结构重力的作用。防护平台在主梁两侧顶部均设置有反力架，每侧反力架内含有上、下、左、右4组行走轮（图3），对防护平台除顺桥向外所有方向的运动进行约束。同时，行走轮和反力架共同起到调节作用，控制防护平台及桥梁结构的平衡，保证结构的安全。考虑到行走的平顺性和预制梁的施工误差，行走轮内部设置了弹簧，可以自行调节行走轮与结构之间的间隙。

图3 行走轮构造

2.4 防抛网构造

防抛网设置在防护平台顶部的左右两侧，骨架采用高120 cm的25#方钢立柱，向外倾斜30°，间距120 cm。为确保物体不会掉落，骨架外周采用白色细目钢丝网封闭，钢丝网孔眼大小不大于1 cm×1 cm[5]。防抛网边缘与骨架采用钢丝绑扎。

2.5 抗风措施

由于施工地点处于我国东部沿海，施工期间需考虑强台风的潜在影响，因此在收到风暴预警时，应将防护平台退后至所在侧0#块上，与桥梁通过精轧螺纹钢进行锚固，同时拆除防抛网（图4）。

图4 抗风措施

3 自动跟随式张拉吊篮

自动跟随式张拉吊篮主要用于为梁段拼装施工提供操作平台，同时保障作业人员的安全。其设计考虑如下：

1）主梁断面为U形＋箱形断面，主梁上部宽度明显大于下部，为保证吊篮可与防护平台协同工作，需要吊篮具有横向宽度调节功能。

2）吊篮顶部悬挂于架桥机主桁梁下方，为方便施工过程中平台的移动，使用电动机驱动。

3）吊篮下方为轨交运行线路，为防止柔性吊篮因空中摆动，影响司机运行，需设置约束机构，吊篮只能在约束机构内部上下移动。

自动跟随式张拉吊篮主要由电动行走轮、悬挂架、导链葫芦、保险架和操作平台组成，如图5所示。电动行走轮对扣在架桥机小纵梁上，作为张拉吊篮行走的动力。

图5 施工吊篮结构

悬挂架长8.80 m，宽1.56 m，采用8#槽钢加工而成，通过行走轮悬挂于主桁架上。保险架采用4根竖向11#方钢套9#方钢形成伸缩杆，杆件间设置4根横向9#方钢焊接成为刚性格构，起到限位保险作用。设置5 t倒链葫芦＋φ20 mm钢丝绳承受吊篮平台重力，倒链葫芦可调节吊篮悬挂高度。

操作平台分为平台本体和伸缩平台2个部分。平台本体长8.40 m，宽1.27 m，前后有高1.53 m的防护栏杆。伸缩平台单边长1.80 m，横向截面略小于平台本体，伸出后吊篮总宽度可达12 m。伸缩端可根据所需操作长度进行伸缩，最多可容纳4人同时进行施工操作。

4 防护平台施工技术

4.1 防护平台拼装

防护平台在地面整装完毕后，由汽车吊起吊，调整吊具位置，保证水平。使用手拉葫芦将防护平台的限位导轨与主梁两侧对位，根据0#块处主梁高度调整防护平台变高卡扣位置，将防护平台向内推进6.4 m后与0#块顶部预埋件间采用钢拉索进行固定[6]。

拼装好一个梁段后，防护平台沿主梁中轴线缓慢同步向前顶推一个梁段的长度，到位后与节段顶部预埋件间采用钢拉索固定，根据下一节段高度调整变高卡扣高度，开始下一节段防护。

4.2 防护平台过孔

完成东侧块段拼装后，防护平台后退至5#块上，减小防护平台自重对T构产生的倾覆力矩。

待架桥机过孔进行到如图6所示的工序时，防护平台移动至东侧T构最前端，采用天车吊具吊挂防护平台，缓慢前移至其尾端完全脱开T构前端，继续前移至西侧T构0#块前端再旋转180°，后端先穿入0#块，再将防护平台向内推进6.4 m后与0#块顶部预埋件间采用钢拉索进行固定。因天车下部横梁过短，实际吊运时增加了双拼H500 mm×200 mm型钢用作扁担梁。

图6 过孔示意

5 吊篮施工技术

5.1 吊篮施工操作

施工吊篮在地面组装完毕后，由汽车吊安装到位。节段安装前，电动行走轮带动施工吊篮前行至超过待安装节段长度1.0 m位置后停止，待天车携带梁块至安装位置并临时固定后，吊篮回退至防护平台前方0.2 m位置。

先将吊篮两侧伸缩平台缩进至能够进入防护平台，再调整钢缆悬吊长度至合适位置后卡紧保险架，继续回退至梁块前方0.2 m处，张拉部分预应力筋。

张拉完成后解除保险架卡扣，收短钢缆长度，提升吊篮至预定位置，重新卡紧刚性保险架，伸出两侧伸缩平台，张拉其余预应力筋。完成全断面的预应力筋张拉以后，可前移吊篮进行下一块段的安装工作。

5.2 吊篮抗风措施

当接收到强台风天气预警时，吊篮停止原有施工操作，提升吊篮高度至篮底高于主梁梁顶，开动走行装置，将吊篮缓慢移动至最近的架桥机支腿侧面，放松吊篮钢缆使吊篮支承于主梁上，通过钢丝绳与桥面预埋件进行固定，做好防台风准备。

6 结语

经过现场实际施工验证，可调移动式防护平台与自动跟随式张拉吊篮，具有结构简单、安全可靠、适用性强等特点，整体施工性能优异，具有推广应用价值。