高速公路现浇梁施工安全技术研究论文
【摘要】
通过对门洞结构设计方案的研究，对上跨既有高速公路现浇梁施工进行设计，并对其计算验证，结合具体工程实例,从门洞结构设计、高速防护措施、安全管理措施等方面进行了论述，对上跨既有公路现浇梁施工有借鉴意义。
1工程概况
天津市滨海新区西外环津滨互通立交桥位于既有津滨高速公路K23处，该段高速为双向六车道路基结构，单幅路面宽度为15.25m，其中车行道宽度为3×3.75=11.25m。新建桥梁上跨既有高速为预应力混凝土现浇梁结构，梁高1.8m，桥面宽10m，梁底最小净空5.2m。
2门洞结构设计
为满足交管部门现浇梁施工期间津滨高速净空4m、双向六车道正常通行的要求，上跨津滨高速现浇梁支撑体系采用工字钢门洞法施工，跨度11.25m。门洞结构设计示意图见图1。采用50b工字钢作为上跨高速门洞纵梁，横桥向设置23根，上下行高速采用两跨11.25m门洞跨越；纵梁下方设置双拼40b工字钢分配横梁；立柱采用准377mm壁厚10mm无缝钢管，横桥向设置5根，下方设法兰，并浇筑50cm高C30混凝土基础。为方便施工完成后门洞拆除，在钢立柱、横梁之间设置砂箱。施工荷载考虑现浇梁混凝土恒载、模板、工字钢自重、施工人员、设备荷载、混凝土浇筑振捣荷载，对工字钢横梁、纵梁、钢立柱的强度、刚度、稳定性进行验算，结果满足相关技术规范要求。
3门洞安全技术措施
3.1门洞构造措施为加强门洞整体稳定，保证施工安全。需对门洞采取如下构造措施。钢立柱之间采用14#槽钢纵、横、斜三向焊接连接，路肩侧钢立柱采用钢丝绳拉线向远离高速方向设置地锚固定；钢立柱顶砂箱上下两节分别与双拼工字钢横梁、立柱焊接固定，两节之间采用4根钢筋焊接连接，待拆除前隔断。工字钢纵梁采用10#槽钢从两侧进行支撑，连续两跨门洞纵梁每根工字钢采用14#槽钢连接，纵梁横向每隔3m用钢筋进行连接，使整个上方纵梁连接成整体。3.2临边防护措施门洞搭设加固完成后，为防止后续模板施工过程中物料掉落危及下方行车安全，门洞纵梁搭设宽出现浇梁每侧各1.2m，设置1.2m高钢管临边防护，内衬竹胶板，纵梁上方满铺竹胶板，在高速上方形成防护棚架。现浇梁侧模完成后，在两侧翼缘板再设一道1.2m高钢管临边防护，内衬竹胶板，防止施工过程中物料飞溅掉落。3.3预压门洞搭设完成并在高速上方形成防护棚架后，为保证安全，需进行预压。为方便吊装，预压材料采用整捆钢筋，预压荷载为混凝土结构恒载和模板重量之和的1.1倍，采用30%、70%、100%三级加载的方式进行加载，加载过程中进行沉降观测、并随时检查门洞各部位、各焊接点情况，发现问题及时加固，如立柱、纵横梁等主要承重构件发生挠度过大、弯曲等现象，应立即卸载，重新制定门洞方案。全部加载完成后，24h沉降量小于1mm或总沉降量小于5mm、各主要承重部件完好判定为预压合格。
4施工占道方案
门洞立柱基础、立柱、横梁施工阶段，需临时占用临近一条车行道。门洞纵梁搭拆施工需占用整个3条车行道，施工时与交管部门结合，采取利用夜间行车较少时段临时封路作业。预压、模板吊装施工阶段，需临时占用两个车行道。现浇梁模板、钢筋、混凝土施工阶段，占用硬路肩、路缘带，保证既有高速双向六车道正常通行，最大限度减小施工对既有高速交通影响。
5高速公路防护措施
5.1施工作业控制区设置为保障上跨高速公路现浇梁施工作业人员以及车辆安全运行，根据《公路养护安全作业规程》（JTGH30—2004），必须设置施工作业控制区，分为警告区S、上游过渡区Ls、缓冲区H、工作区G、下游过渡区Lx、终止区Z共计6个部分。为使车辆遇到第一个施工标志牌至施工区域具有足够距离调整行车状态，需设置警告区，最小长度为1.6km，实际采用1.8km，不同施工阶段根据占道范围，通过增减靠近施工区域部分警告区长度，调整过渡区长度。占道施工为防止车流在改变车道时发生突变，需在工作区前后分别设置过渡区，结合交管部门施工区段限速要求（30km），当占用硬路肩或单车道时上游过渡区取40m，下游过渡区取30m。当占用双车道时，上游过渡区取Ls+2Ls+Ls，下游过渡区取Lx+2Lx+Lx。为防止车辆驾驶员误操作直接从过渡区域闯入施工区造成人员伤害和设备损坏，在过渡区后设置缓冲区，长度为50m。工作区为施工时作业面、材料堆放、设备存放的地方。现浇梁宽度为8m，设置长度为20+10+90=120m，通过增减靠近施工区域部分工作区长度，调整下游过渡区长度。终止区为通过施工区域车辆调整行车状态路段，长度取30m。本工程施工作业区总长度为：1800+40+50+120+30+30=2070m。施工区域示意图如图2所示。5.2施工警示标志、安全设施5.2.1警示标志距施工路段1800m处路肩和中央隔离带处各设置一组，“前方施工1800m”提示牌,规格1.15m×1.15m；距施工路段1700m处路肩上设置“前方施工，减速慢行”禁告标志，规格0.5m×1.5m；距施工路段1600m处路肩上设置“限速80km”禁令标志，规格1.15m×1.15m；距施工路段1300m处路肩上设置“禁止超车”禁令标志，规格1.15m×1.15m；距施工路段1000m处路肩和中央隔离带处各设置一组，“前方施工1000m”提示牌，规格1.15m×1.15m；距施工路段900m处路肩上设置“前方施工，减速慢行”禁告标志，规格0.5m×1.5m；距施工路段800m处路肩上设置“限速60km”禁令标志，规格1.15m×1.15m；距施工路段700m处施工一侧设置“右侧变窄/左侧变窄/两侧变窄”禁告标志，规格0.5m×1.5m；距施工路段600m处施工一侧设置“车道合流”禁告标志，规格0.5m×1.5m；距施工路段500m处路肩上设置“前方施工，减速慢行”禁告标志，规格0.5m×1.5m；距施工路段400m处路肩上设置“限速30km”禁令标志，规格1.15m×1.15m；距施工路段300m处路肩和中央隔离带处各设置一组，“前方施工300m”提示牌。规格1.15m×1.15m；在施工现场终点的'路肩上设置，“解除限速30km”“解除禁止超车”标志。5.2.2安全设施施工过程中，在施工地点最近高速入口电子显示牌上提示施工地点、时间等信息。为引导车辆顺利通过施工作业控制区域，隔离车流与作业区域，从上游过渡区起点至下游过渡区终点，采用防撞水码作为渠化装置，水码注水首尾相连，并在水码上每个5m设置警示灯。在上游过渡区起始位置、作业区开始位置施工侧设置频闪灯。在上游过渡区端口处摆放两组“向右行驶/向左行驶”诱导标志，考虑现浇梁夜间施工，诱导标志采用电子显示屏式标志。临时占道采用黄黑箭头诱导标志。为了更有效地保护施工作业人员，在过渡区、缓冲区之间设置两道防撞水码，并加注90%水，以加强防护作用。施工作业区必须进行封闭，并设置专门进出口。沿工字钢门洞四周设置灯带，提高夜间警示效果。在门洞迎车方向，钢立柱混凝土基础前方2m处设置混凝土防撞墩。
6安全管理
1）跨越高速公路施工必须编制安全专项方案，并按相关规定组织专家论证。施工前按地方相关管理要求，办理占道施工行政许可手续，并提前15d就占道施工信息登报公示。2）工程开工前，组织所有参建施工人员进行安全培训、安全交底，人员进出施工场地专车接送，禁止上路。在路上施工时，凡施工作业人员必须穿着带有反光标志的橘红色工作服。3）机械操作人员，要经过专业化培训。对施工车辆进行编号造册，并教育驾驶员，进入施工现场要服从交警人员指挥，严禁在施工现场以外停车、调头。保证车况良好，消除“跑冒滴漏”现象，杜绝将施工废料等洒落在高速公路上，威胁其它车辆的安全。施工车辆上路时悬挂“施工车辆，注意避让”的醒目标志牌。严禁车辆逆行，随意转向调头。4）制定严密施工计划，占道施工提报计划。施工时间的安排，应在通视条件好的天气施工，严禁在夜间、雨天、雾天、大风天施工。公路施工时，持续时间为1h以上的施工作业应布设交通控制设施。如需在夜间施工，还应提供详细的交通组织方案，报公路管理机构才能施工，并确实据以执行。5）施工过程领导带班作业，积极与当地交警、路政、高速管理部门人员配合加强通信联络。施工人员随时都听从交警、路政人员的管理。6）施工期间应加强对作业区的控制，保证施工机械、施工人员不在施工区域外活动，避免影响车辆的正常行驶，避免造成交通安全事故。在夜间施工作业时，增加夜间照明，必须保证施工区域内无照明死角，施工作业人员必须穿着带有反光条的工作服，以保证车辆的安全行驶，同时保证安全施工。7）疏导人员配置。视导行距离每2km安排一名清扫人员，负责路面清扫；每1km安排一名巡视人员，每导行段安排4名疏导人员，24h负责导行端口处指引车辆行驶，同时负责巡视、调整及补充交通疏导设施。8）在施工期间，应对各种安全标志、标识进行定期检查，及时更换破损或信息已失效设施，保证交通控制设施全程全天候有效。
7结语
上跨既有高速现浇梁施工，必须严格遵守相关占道施工规定，制定严密的施工组织方案，施工过程中与交管、路政、管理部门紧密结合，特别是各个施工阶段临时占道、人员、设备、作业安全管理，必须精心组织，只有这样才能确保施工安全及既有高速行车安全。
【参考文献】
【1】周水兴,何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册[K].北京:中国建筑工业出版社，2001.
【2】JTGH30—2004公路养护安全作业规程[S].
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