跨西禹高速安全防护实施方案.docx

跨西禹高速安全防护方案
大同至西安铁路客运专线15标段灞河特大桥跨西禹高速连续梁施工安全防护方案
灞河特大桥跨西禹高速连续梁施工安全防护方案
一、工程概况
大西铁路客运专线与西禹高速公路在dk847+705处立交，以连续梁结构进行跨越，连续梁下部为379＃～382＃墩，跨度为（40+64+40）m。连续梁设计为箱梁，梁顶宽12米，底宽为6.7米，梁高3.05～6.05米，主墩为380X墩、381X墩。主梁长64m，共分9个梁段进行施工，其中0X、1X段采用现浇的方式进行施工，2～8梁段跨越公路路面上方，采用挂篮进行施工。连续梁与高速公路夹角为81°，公路为南北走向，铁路为东西走向，梁底至路面的最小距离为7m。
西禹高速公路为双向六车道，路面总宽度为27m，中间设中央分隔带，宽度为1.5m。
二、设计标准
1、防护结构强度、刚度满足《gb50017-2003》钢结构设计规范要求。
2、设计外荷载不小于挂蓝重量的50%，并计算冲击作用，因为挂篮施工过程中最不安全工序为挂篮前移，按照50%塌落，50%在梁上搁置进行分割。荷载布置形式按照挂篮前端长5m桥全宽范围内的的面积均布设置，挂篮设计重量为60t。
3、防护结构净高不小于5.5m，通道净宽不小于8m。
4、防护前后各1000m，600m，300m，100m设置安全警示牌及限速牌，100m处限速40km/h通过防护结构，100m至防护结构段设向导性软隔离。在防护结构立柱宽不小于30cm，高不小于40cm范围内设硬防护。
5、防护结构宽度不小于15m（梁顶宽外1.5m），两侧面设高度1.5m防护栏杆，防止物体滑出坠落。
6、防护结构顶面铺设一层防水板，防止雨水和养生水下漏。
7、防护结构顶层设5cm厚的木板，其上放置橡胶轮胎，起缓冲作用。
三、防护方案及设计计算
1、设计方案
中铁二十一局大西客专工程指挥部第二项目部
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在挂篮悬臂施工中，为防止杂物掉落影响高速公路行车安全，在高速公路上的搭设防护棚架，棚架净高5.5m，净宽15m，基础采用c20的砼，支架采用碗扣支架，两侧碗扣支架立杆支架的间距为30cm-60cm-30cm，横向间距为60cm，水平步距为120cm，中间间距为30cm-60cm-30cm-60cm-30cm-60cm-30cm，横向间距为60cm，水平步距为120cm，钢管支架上下采用顶底托，顶托上布置短纵梁，采用i20的工字钢，短纵梁上布置横梁，横梁采用i25的工字钢，纵梁采用i36的工字钢，间距布置为：梁底中部6.7m范围内间距为45cm，翼缘板范围内50cm，翼缘板外因基本不受力，一边一根起固定支撑作用，在支架纵梁底铺设一层防水板，防止水下渗漏，支架纵梁顶面铺设5cm厚的木板，木板上铺设一层橡胶轮胎，起缓冲作用，在棚架顶面两侧设1.5m高防护栏杆、长全结构范围内的围栏，防止坠落物体滑出（见平面、立面示意图）。
2、施工材料
（1）、基础砼44m3（2）、20工字钢200m、25工字钢70m、36工字钢768m、
（3）、直径为48mm的1.5m立杆钢管504根，直径为48mm的1.2m立杆钢管1008根，直径为48mm的60cm横杆钢管1911根，直径为48mm的30cm横杆钢管744根，直径为48mm的6m剪刀撑钢管96根、5cm厚的木板312m2，顶底托各504个、橡胶轮胎若干。
3、设计参数
（1）、采用钢结构型号。本结构设计全部采用普通q235钢材。
（2）、钢材允许应力：根据规范说明临时结构允许应力提高到1.3倍，即[σ]=1.6*1.3=2.08t/m2（3）、q2235钢材的弹性模量：e=2*106kg/m2（4）、i20的工字钢j=2370cm
4、w=237cm3i25的工字钢j=5020cm
4、w=402cm3i36的工字钢j=15800cm
4、w=875cm3（5）、碗口支架d=48mm、d=42mm、ag=4.239cm3
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j=10.78cm
4、i=1.58cm，步距去1.2m，l=1.2mλ=75.95查表得：φ=0.7542。
4、设计计算方法
（1）、纵梁由设计图知跨度为11，42m简直梁，按允许应力计算
（2）、横梁为多次超静定，取二次超静定单元体，上部纵梁传递均布荷载的形式计算，
（3）、小纵梁按二次超静定，横梁传递集中荷载允许应力法计算。（4）、碗扣立柱按中心压杆允许应力计算，并进行拆减系数稳定校核，（5）、因为现有公路路面为砼并且上设砼台为基础已经很安全，不再进行检算。
4.1、纵梁设计及检算
（1）、外荷载计算挂篮50%重p挂=30t、
纵梁自重：30根i36工字钢，长12m、p型钢=21.56t，其他荷载：150kg/m
2、p其他=27（t）（2）、计算检图
由设计说明、设计标准、砼静荷载下的受力图
图一
则q2=Σ（p其他、p型钢）/l全长=4.26t/m、q1=q2+p挂/l挂=10.26t/m（3）、计算冲击力由图一结构知外载作用下变形：Δi=0.00893m。考虑到冲击力较大，防护结构上设30cm橡胶轮胎缓冲层，该缓冲可产生
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15cm的变形，现按8cm变形计算，则总Δi=0.00893+0，08=0.08893cm，则冲击系数k冲=1+（1+2h/Δi）=5.34.2、横杆强度计算：
根据上静力图和增加冲击力后有如下受力结构图
图二
q1=4.26t/mq2=5.3*p挂/l+q1=30.06t/m计算最大弯矩：mmax=497.7（t*m）
应力校核：σman=mmax/nw=1.896t/cm2〈[σ]=2.08t/cm2符合要求
4.3、横梁设计与检算
（1）、横梁受力检图为（图三）
该结构为多次超静定，求解难，为此采取单元体计算方法，并将上部荷载转为均布荷载，（偏于安全）
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图四
有计算图四知：r=103.8t，则q=r/l=8.65t/m（2）、根据边界条件应用虚功原理解二次超静定得：r1=r4=2.09t、r2=r3=5.69t，则mmax=0.25t*m、mmax=-0.3（t*m）m（3）、检算横梁强度σ=m/w=0.075t/m2σ=m/w=0.075t/cm2〈[σ]=2.08t/cm2符合要求
4.4、小纵梁检算
（1）、由小纵梁结构知图五受力检图
由图四知p=5.69t
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与上述大纵梁检算同理得：r1=r4=-0.555（t），r2=r3=3.4（t）结果证明两边支座力为0，则结构转为静定结构，则r1=r3=2.845tmmax=0.8535t*m（2）、小横梁强度检算：σ=m/w=0.36t/cm2〈[σ]=2.08t/cm2符合要求
4.5、碗扣立柱检算
由图五知立柱最大受力n=r3=r2=2.845t（1）、应力检算
σ=n/ag=0.671t/cm2〈[σ]=2.08t/cm2符合要求，
（2）、稳定检算：由上述知φ=0.7542则σ=n/ag=0.671t/cm2〈[σ]=2.08t/cm2符合要求
（3）、稳定检算。由上述知φ=0.7542则σ=n/ag=0.671t/cm2〈[σ]*0.7542=1.56t/cm2符合要求。
四、棚架施工安全防护措施
棚架根据西禹高速行车方向分阶段分方向进行施工，施工前要做好警示、标示牌的立设及车流疏导工作。
1、项目经理部将安全文明生产作为首要工作来抓，建立岗位责任制，编制处罚规定，施工过程中落实到每个施工队伍责任人，如果违反条例将对其进行严厉处罚。设立专职的安全管理工程师，召开专题会议，将安全施工意识落实到
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每个岗位、每一个施工人员。
2、安全教育。施工作业队伍在施工前，必须对所有上路施工人员进行高速公路施工安全文明生产教育，所有的施工人员必须遵守各项规定。
3、安全宣讲。每日施工作业前，由现场施工负责人宣讲施工安全注意事项和当日施工细节。
4、在施工范围内，安排一名责任心强的人员担任专职检查察员，负责施工区域内各项措施的执行情况。
5、严格按项目部安排堆放施工材料，严禁将施工物料堆放在施工区域以外。
6、吊车驾驶员上路工作前应先检修设备，对有可能漏油的设备采取必要的防护措施，如用彩条布兜底，防止油污污染路面。
7、施工人员应注意高速公路上的成品保护，特别是绿化、护栏、护网、水井井盖等设施，严禁野蛮施工破坏交通安全设施和标志。
8、施工队伍不得在雨天、雾天或其它能见度差的气候条件下施工。
9、进入高速公路的施工人员一律穿黄色安全反光背心，严禁穿迷彩服在绿化带施工。
10、施工车辆应按原定路线行驶、停靠。停靠时须按规定设置施工防护标志。严格按施工路段标志限速行驶，严禁超速。
11、安全文明生产巡查。项目部每天将派人巡查，并把每次巡逻记录妥善保管，每天向经理部、监理工程师及相关交警部门报告一次，出现异常情况迅速报告现场施工负责人、项目经理及相关部门，并对现场情况、处理办法、整改完善的时间结果登记备案，及时上报。
12、施工队伍每日收工时，必须认真清理施工现场，保证路面及公路其它部
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位的清洁，不留任何机具材料及废弃杂物，以保证过往车辆的安全。
五、高速公路施工突发事件紧急预案
1、编制目的
为了加强对施工过程的安全管理，及时、妥善、有条不紊地处理好突发事故，确保施工生产和人身安全，确保对西禹高速公路的影响降到最低。
2、现场应急指挥机构的组成
⑴、组长：田仲会电话：[phone]⑵、副组长：张奇电话：[phone]⑶、组员：罗明省、王文玉、张德忠、闫光福。
指挥机构主要职责。统一领导和指挥对施工过程突发事件的处理工作，并及时与高速公路管理局、当地政府进行联系、沟通和协调，视事故态势发展确定是否进行现场警戒、封闭事故现场、道路或区域；决定突发事故的新闻发布；调配人员、车辆等救援物资对事故现场进行事故救援、处理工作。
相关部门联系方式：
交警报警电：122医疗急救电话：120消防急救电话：119
3、各应急小组
⑴、现场救护组：
救护原则。第一时间对现场负伤人员进行救援，调动一切可以调动的人员、救援物资进行救援工作，并及时对道路进行清理，恢复交通正常通行。
组长：郭亚民电话：[phone]组员：现场所有施工人员以及可以调动的人员
主要职责。在工程施工期间要确保现场配有必要的急救药物，在事故发生时，第一时间将事故情况通知现场指挥人员，并及时采取措施，调度医疗救援资源，并控制事态的发展，避免造成更大的损失。
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⑵、事故处理、事故调查组
组长：曹仁举电话：[phone]组员：李强任辉、谢永峰、方超
主要职责。在第一时间对发生事故的工程情况进行分析、得出处理方案，并组织现场施工人员进行工程处理工作，并得出事故原因报告。
⑶、现场保护、善后工作组
组长：李建波15291870887组员：马超、唐津科、蔺小园。
主要职责。在事故中负伤人员得到了有效救治、事故工程得到了有效控制后，组织对事故进行善后处理工作，对在事故中负伤的人员家属进行有效安抚安慰工作，控制所造成的社会不良影响。
⑷、急救后勤组
组长：乔玉玲电话：[phone]组员：邢卉、郭逢友、王钰
主要职责。对确定的救援方案中需要的救援物资进行调配，确保救援物资在第一时间分发到救援现场。
4、应急准备
⑴、事故防御和应急组织宣传
项目施工前，对可能发生的事故进行有效的防御是非常重要的，必须严格按照事前施工组织方案进行施工，并做好相关的防御工作。
作好事故应急宣传工作，实行应急联系方式上牌制度，确保在事故发生第一时间内将事故通报相关部门，确保能够及时的启动应急方案。以确保在事故发生后能够将事故损失控制在尽可能小的范围内。
⑵、应急演练
在工程施工之前，在相关部门的组织下，进行事故演练，并组织对现场施工人员进行人员进行急救知识培训，确保现场人员能够在事故发生后、应急
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预案未得到响应时，能够对现场负伤人员进行正确有效的急救。
⑶、应急物资准备和维护
必须对可能的事故进行物资采购，并进行有效的维护，确保在事故发生后，第一时间里将应急物资发放到事故现场。
5、应急响应
（1）、本工程项目一旦发生险情皆按如下程序启动应急预案。
ａ、施工发生险情，现场人员应积极采取应急自救措施，同时启动施工现场应急救援预案，实施现场抢险，防止事态的扩大。物资部等相关部门应尽快恢复被阻塞的道路、水电等有关设施，确保应急救援工作的顺利开展。
ｂ、发生安全事故应立即启动应急救援预案，立即在事故现场建立临时指挥部，应急救援指挥机构立即投入运作，各应急小组组长及成员应迅速到位履行职责，及时组织实施相应事故应急救援预案，并随时将事故抢险情况报告应急总指挥长。
ｃ、事故发生后，在第一时间里抢救受伤人员，这是事故处理中的最重要的原则。通知交管部门对事故现场安全保卫、治安管理和交通疏导工作，预防事态扩大，防止破坏活动。
ｄ、当有伤员出现时救援小组应及时提供救护所需药品，利用现有医疗设施抢救。如遇到重伤人员时，一面实施紧急救援并同时拨打急救电话120请求医疗援助。其他相关部门应做好抢救配合工作。
ｅ、事故报告。重大安全事故发生后，现场人员必须将所发生的重大安全事故情况报告事故相关部门，并对事故状态随时报告通报新闻单位，并极力控制事故所产生的社会不良影响。
ｆ、事故现场保护。重特大安全事故发生后，有关小组必须严格保护事故现场，并迅速采取必要措施，抢救人员和财产。因抢救伤员、防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场物件时，必须做出标志、拍照、详细记录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。
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（2）、应急响应结束及后期处理：
一旦事故应急处理结束，根据事故调查的结果，必须按国家法律和企业相关规定对相关责任人进行经济或行政处罚。并等待政府相关部门的调查处理。
六、附图
1、跨西禹高速安全防护平面图
2、棚架平面示意图
3、棚架立面示意图
4、棚架侧面示意图（1-1）
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