CN114737479B - 组合梁上盖既有交通的防护系统、拆卸装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了组合梁上盖既有交通的防护系统、拆卸装置及施工方法，应用于组合梁施工防护技术领域，包括组合梁纵梁、高度≤50cm的梁板结构、挡件和高强钢丝网，梁板结构的两侧分别通过挡件卡在相邻组合梁纵梁的底部相邻侧边处，且梁板结构和挡件将相邻组合梁纵梁之间的条形区域上下封隔，高强钢丝网设置在组合梁纵梁下方；拆卸装置包括第一活动支架、第二活动支架、第二支架定滑轮、牵引绳和压载用滑轮组件；施工方法包括防护施工和拆卸施工；该防护系统的防护结构占用空间高度小，提供高可靠性的防护，即使在既有交通建筑限界与组合梁之间的净空非常有限时仍能适用，同时施工方法的难度降低，施工过程方便，防护和拆除的速度均较快。

Description

组合梁上盖既有交通的防护系统、拆卸装置及施工方法

技术领域

本发明涉及组合梁施工防护技术领域，特别涉及新建的组合梁上盖既有交通的防护系统、拆卸装置及施工方法，尤其适用于既有交通建筑限界与组合梁之间的竖向净距仅0.5～1m的情况。

背景技术

通常，对于桥梁上跨既有交通干线(包括各等级铁路、城轨、地铁地上段、高速公路和城市主干道)项目，应交通部门的要求须在桥梁上构施工前对上构所跨越的既有交通干线进行防护，一般是采用如附图13～14所示的“防护钢梁与钢立柱焊接固定”的支架方案进行防护(以下简称常规的“上跨桥”防护方案，即本发明所对比的既有技术)。该方案因桥梁宽度一般不超过24m，临时防护结构只覆盖了顺既有交通干线方向的一小段范围，所用支架的体量不大，且通常桥梁离既有交通干线建筑限界尚留较大净空，临时防护结构上缘与永久“上跨桥”下缘间的竖向净空通常在1m以上；待桥梁上构施工完毕后，可在夜间临时封闭道路交通或在轨道车辆非通行时段，通过吊车等大型设备方便快速地完成防护系统的拆除。

然而，随着城市道路和轨道交通的快速发展，道路和轨道结构也占用了大量的城市用地资源，城市交通建设用地与其它用地的关系日趋紧张。为充分利用地面交通的占地资源，在既有交通干线的上方新建“上盖结构”(如附图11～12，即在既有交通干线上方连续大范围地新建梁式、板式或梁板式结构，有别于常见的“上跨桥”项目)，从而在上盖结构上形成广场、公园、市政道路甚至工业与民用建筑等设施，避免了铁路、高速公路等交通主干线对两厢用地的割裂，大大加强了两厢用地的联系。该类项目目前在国内仅有“重庆跨座式单轨童家院子车辆段上盖盖板项目”这一工程实例，该项目需在沿既有轨道方向上几百米范围内新建永久的“上盖结构”，目前虽无同类型工程先例，但该类项目当前的市场需求和前景非常可观，对其施工防护和拆除技术的研究极具应用价值。

综上可知，这类既有交通“上盖结构”与常规的“上跨桥”具有两方面的显著差异：

1)为减小与两厢用地的高差以方便行人、车辆出行，永久性的“上盖结构”顶面标高应设计得尽可能低，导致这类“上盖结构”下缘与轨道交通建筑限界上缘间的净空通常在0.5～1m范围内，该净空非常有限(以下简称“有限净空”)，考虑临时防护结构本身所占的净空后，临时防护结构上缘与永久“上盖结构”下缘间的竖向净空仅0～0.5m，无法满足通过吊车等现有技术拆卸临时防护结构所需的至少1m的工作净空；

2)这类“上盖结构”覆盖的既有交通干线范围通常为沿所覆交通线方向数百米长的连续区域且净空有限，其临时防护结构若采用常规“上跨桥”的防护方案，将导致常规的吊机等拆除设备很难深入连续几百米范围“上盖结构”的内部，因而采用吊车等常规大型施工设备最多只能拆除附图12中右侧边缘区域十余米范围内的防护系统，剩余数百米范围内临时防护结构的拆除只能采用小型设备和人工拆除，且只能利用轨道交通非通行时段在其建筑限界范围内进行拆除。

对于既有交通的“上跨桥”，采用钢混组合梁实现上跨，目前已成为最经济、便捷的技术方案。对于常规的“上跨桥”防护方案，需将其纵横梁联结为整体以保证整体稳定性，其防护梁需置于组合梁的下方；当既有交通干线及车辆的线路较多或线间距较大、路幅较宽导致拟建组合梁的跨径较大时，根据简支梁挠度公式可知挠度与跨径的四次方呈正比、与截面刚度的一次方成反比，故所需防护梁的截面刚度需大幅增加，以确保其发生防护荷载下的下挠变形后不至于侵入下方交通建筑限界。增大梁高是提高截面刚度的最有效方式(工字形截面刚度大致与其梁高的三次方成正比)，但若将常规的“上跨桥”防护方案应用于有限净空下的“上盖结构”项目，经计算当组合梁的跨径达20m时，制作其防护钢梁所需的成品工字型钢或H型钢的梁高一般需50cm以上，而梁高50cm以上的型钢防护梁考虑下挠变形后大多无法满足下方交通的净空要求；组合梁跨径更大时，防护梁需要更大的梁高，此时防护梁本身的梁高就将侵入下方交通的建筑限界，即常规的上跨桥防护方案无法满足既有交通上方的净空要求。若不增大梁高，而采用较厚的钢板专门制作焊接工字钢梁进行防护，则材料成本显著增加(工字形截面刚度大致与其顶底板板厚的一次方成正比)；另一方面，常规的“上跨桥”防护方案应用于该类轨道交通大范围“上盖结构”项目时，即使是一处防护的拆卸工序(每处防护的拆卸都需要在轨道交通建筑限界范围内经历搭设作业平台、切割钢梁、钢梁垂直下落、钢梁旋转后存放于轨道的中间地面或道路绿化带、再根据现场实际情况挪出钢梁等工序)要在4～5个小时的非通行时段内完成，存在实际困难，一旦发生耽搁还将影响轨道交通的正常运营。

综上分析可知，现有的常规“上跨桥”防护方案用于既有交通干线“上盖结构”项目时，其防护结构难以满足有限净空的要求或者需显著地增加防护成本，其防护可靠性低，具有一定施工难度，拆除工序繁琐且极不方便，拆除速度也非常缓慢。因此，在既有交通干线上盖项目中应用现有技术不具有技术经济上的可行性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的在非常有限的净空下，防护可靠性低、防护工序繁琐、防护拆除极为困难的不足，提供组合梁上盖既有交通的防护系统、拆卸装置及施工方法，该防护结构占用空间高度小，满足有限净空要求，提供高可靠性的防护，同时防护施工和拆卸的难度显著降低，施工过程方便，施工速度较快。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，包括组合梁纵梁、梁板结构、挡件和高强钢丝网，梁板结构的高度≤50cm，梁板结构的两侧分别通过挡件卡在相邻组合梁纵梁的底部相邻侧边处，且相邻组合梁纵梁之间的条形区域通过梁板结构和挡件上下封隔，梁板结构与挡件通过锁紧件固定，高强钢丝网设置在组合梁纵梁下方，且高强钢丝网两侧分别固定至锁紧件。

通过梁板结构和挡件的上下封隔作用，对上方的施工区域进行严密的防护，通过高强钢丝网将相邻梁板结构连接牢固，提高可靠性，通过组合梁纵梁、梁板结构、挡件和高强钢丝网，组成完整、密闭的施工防护结构，有效防止施工过程中的钢筋、钢管、支架、模板、连接构件、焊渣、施工人员和机具等掉落的风险；相比常规的“上跨桥”防护方案，完全取消了钢结构立柱和基础的设置，通过直接利用拟建结构的墩柱和盖梁作为梁板结构的支撑，还进一步利用了拟建结构的组合梁纵梁作为防护梁，通过在盖梁上直接设置梁板结构等防护结构，节省了施工过程，施工更方便；同时通过将防护用梁板结构置于组合梁纵梁和组合梁横梁下方，本发明的防护结构相比置于组合梁纵梁下方的现有技术可以选用更大的截面高度，从而在材料用量不变的前提下提高防护结构刚度，并且组合梁纵梁至与盖梁之间的净空为0.5～1m，防护结构更好地满足组合梁纵梁下方的有限净空要求，防护结构占用空间高度较小，适用于50cm或更小的有限净空条件，提供了有限净空下适应性强、截面刚度大、经济效益好、防护可靠性高的防护结构。

在本发明较佳的实施例中，上述梁板结构包括纵向防护梁、横向加劲梁和U形板，纵向防护梁和横向加劲梁的底部分别固定在U形板的U形槽内，横向加劲梁连接纵向防护梁，U形板的两侧用于与挡件连接；纵向防护梁采用型钢(包括工字钢、H型钢或方钢)，纵向防护梁为一整段或由多段型钢拼接组成，在整段纵向防护梁或每段腹板上设置便于牵引绳连接的开孔，横向加劲梁可采用多种钢梁结构，增强纵向防护梁的结构强度，通过U形板承接上方掉落的施工产生的碎屑和杂物，通过横向加劲梁提实现传力，最终由支撑于组合梁盖梁上的纵向防护梁承载。

在本发明较佳的实施例中，上述挡件为板材弯折形成，挡件的弯折角度最大为90°，挡件弯折的一边通过锁紧件连接在U形板的内侧；挡件采用互成角度的两个板材制成，如角钢，通过挡件连接梁板结构，同时将组合梁纵梁的底部卡住，将组合梁纵梁和梁板结构之间的间隙封闭，形成严密的封隔。

在本发明较佳的实施例中，上述的组合梁上盖既有交通的防护系统，还包括组合梁横梁和横梁定滑轮，组合梁横梁与组合梁纵梁连接固定，横梁定滑轮固定在组合梁横梁底部，梁板结构的顶部抵靠在横梁定滑轮底部，横梁定滑轮的滚动方向与梁板结构的排布方向一致；充分利用了组合梁横梁下方的净空来布置梁板结构，横梁定滑轮安装在组合梁横梁处，梁板结构通过横梁定滑轮提供多个支撑受力点，同时通过横梁定滑轮方便拆卸时对梁板结构进行拉动，减小了梁板结构顶部的摩擦力。

在本发明较佳的实施例中，上述的组合梁上盖既有交通的防护系统，还包括盖梁、组合梁支座和滑移垫层，组合梁支座设置在盖梁顶部，组合梁纵梁的两端压载在组合梁支座顶部，滑移垫层底部嵌入在盖梁顶部并支撑梁板结构底部；通过在盖梁上直接设置梁板结构等防护结构，减少了现有技术的钢立柱及基础等其他结构的施工，节省了施工过程，通过组合梁支座为组合梁提供支撑，滑移垫层采用顶部较低摩擦系数的垫层，如涂油钢板，通过滑移垫层提供梁板结构的支撑，并减少梁板结构底部的摩擦力。

在本发明较佳的实施例中，上述的组合梁上盖既有交通的防护系统，还包括墩柱和组合梁顶面板，墩柱设置在通车区域的两侧，盖梁架设于墩柱顶部，组合梁顶面板设置在组合梁纵梁和组合梁横梁上方；相比常规的上跨桥防护方案，防护系统完全取消了钢结构立柱和基础的设置，通过直接利用拟建结构的墩柱和盖梁作为梁板结构的支撑，还进一步利用了拟建结构的组合梁纵梁作为防护梁，为防护结构提供基础，施工过程更方便，同时显著降低了材料成本。

组合梁上盖既有交通的防护系统的拆卸装置，应用在上述组合梁上盖既有交通的防护系统，拆卸装置包括第一活动支架、第二活动支架、第二支架定滑轮和牵引绳，第一活动支架设置在梁板结构旁，第一活动支架的顶部用于支撑梁板结构的悬挑端，第二活动支架在梁板结构的悬挑方向间隔设于第一活动支架旁，第二活动支架用于梁板结构拉出时对梁板结构的悬挑端进行支撑，第二支架定滑轮设置在第二活动支架顶部，牵引绳绕过第二支架定滑轮且牵引绳一端用于连接梁板结构；通过梁板结构悬挑于盖梁外的第一活动支架，方便后期施工进行拆除；通过调整第二活动支架与第一活动支架间的间距，可实现梁板结构切割长度的调整，从而灵活适应不同施工场地的作业空间限制，作业空间较大时，切割长度可以取较长以加快拆卸速度，作业空间较小时，切割长度可以取较短以满足施工场地布置。

在本发明较佳的实施例中，上述组合梁上盖既有交通的防护系统的拆卸装置还包括压载用滑轮组件，压载用滑轮组件包括轴承滑轮、轮轴、限位架、悬吊绳和配重块，轴承滑轮与轮轴之间轴承连接，轴承滑轮用于压载在梁板结构顶部，轴承滑轮的滚动方向与梁板结构拉出的方向一致，轮轴的两端分别连接至限位架，悬吊绳的顶端连接至轮轴，悬吊绳的底端用于与配重块连接；通过压载用滑轮组件在梁板结构悬挑端施加压载，确保梁板结构在横梁定滑轮的底部保持水平状态，保持受力平衡，拉出梁板结构施工时，施工顺畅，同时，通过轴承滑轮和轮轴的设置，将压载产生的摩擦力转变为滚动摩擦力，有效减小了梁板结构拉出的难度，通过限位架限制了轴承滑轮作用的位置，避免拉动。

组合梁上盖既有交通的防护系统的施工方法，采用上述的组合梁上盖既有交通的防护系统，其包括以下施工步骤：

S1、通过混凝土浇筑墩柱和盖梁，在盖梁顶的组合梁支座间设置滑移垫层，在施工场地之外预先制作好梁板结构，梁板结构的各部件间采用栓接或焊接方式连接，吊起梁板结构并置于滑移垫层顶部，预留梁板结构的一端悬挑于盖梁外，利用锁紧件将高强钢丝网系挂于相邻梁板结构之间；梁板结构和高强钢丝网形成了后续吊装施工所需的人员活动平台、方便人员配合吊装实现精准定位、防止人员坠落，亦可有效防止吊装过程中的小构件掉落砸伤下方既有交通的路面或轨道；

S2、在既有交通的非通行时段，吊装组合梁纵梁，卡入相邻梁板结构之间，并置于组合梁支座顶部，通过锁紧件将挡件锁紧于梁板结构的两侧，组合梁纵梁、梁板结构和高强钢丝网一起为后续施工提供防护；

S3、在既有交通的通行或非通行时段，吊装组合梁横梁，并与组合梁纵梁焊接或栓接，在组合梁横梁底部安装横梁定滑轮，或在吊装组合梁横梁前预先安装好横梁定滑轮，然后通过先设置底模再浇筑混凝土或先吊底模再浇筑混凝土的方式，施做组合梁顶面板，并养护一段时间。

通过防护施工，能够在有限的净空下进行施工作业，在墩柱和盖梁顶部制作形成防护结构，对防护结构上方的施工形成全面、严密的防护；同时该防护结构相比现有技术具有更高的截面高度和刚度、更好的经济性，且不会侵入组合梁下方既有交通的建筑限界，后期施工过程不影响盖梁下方的轨道和车辆的通行。

在本发明较佳的实施例中，上述的施工方法，采用上述的组合梁上盖既有交通的拆卸装置，其还包括以下施工步骤：

S4、拆卸高强钢丝网，在梁板结构悬挑端下方制作第一活动支架，在梁板结构悬挑端的延伸方向上间隔一段距离制作第二活动支架，再在第二活动支架顶部安装第二支架定滑轮，安装压载用滑轮组件并将轴承滑轮压载于梁板结构悬臂端的顶部，根据需要设置配重块，将牵引绳的一端连接至梁板结构的悬挑端，牵引绳绕过第二支架定滑轮后连接至牵引设备；

S5、进行牵引前，在第一活动支架与梁板结构之间设置第一滑动支座，在第二活动支架顶部设置第二滑动支座，分别用于对梁板结构进行支撑，再启动牵引设备将梁板结构拉出，梁板结构悬挑端拉出至第二滑动支座顶部；

S6、将梁板结构拉出一段长度后即可对拉出的部分进行切割或拆卸，然后，吊装移走；重复上述拉出和移走工序，直至拉出梁板结构的尾端时，卸下配重块，再将梁板结构的尾端吊走；

S7、滑动第一活动支架和第二活动支架至下一拆卸位置，并对下一梁板结构进行拆卸，直至拆卸完所有组合梁纵梁间的梁板结构，最后拆除横梁定滑轮、滑移垫层、底模、压载用滑轮组件、第一活动支架和第二活动支架。

采用常规的“上跨桥”防护方案应用于“上盖结构”项目时，会受限于防护结构下方的作业净空而非常不便于拆除，且需诸多特殊的施工设备、高要求的人工配合和很长的拆除工时方可完成；本发明的拆卸施工时，基本都在既有交通的限界范围外完成，采用常规的钢结构支架(用于搭建第一活动支架和第二活动支架)、小型卷扬机、常规吊车即可快速完成拆除作业，有效减小了设备投入和人力成本，同时，拆除速度较快，正常情况下在1小时内即可完成一处防护的拆除，其工序简单、易于实现，即使发生意外导致拆除工序中断，被拆除的梁板结构可始终保持反压于横梁定滑轮，并不会侵入既有交通建筑限界，故可充分保障不影响既有交通的正常运营。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、通过施工防护系统，能够对上方的施工区域进行严密的防护，通过高强钢丝网将相邻梁板结构连接牢固，提高可靠性，有效防止施工过程中的钢筋、钢管、支架、模板、连接构件、焊渣、施工人员和机具等掉落的风险。

2、在施工防护系统中，通过将防护用梁板结构置于组合梁纵梁和组合梁横梁下方，本发明的防护结构相比置于组合梁纵梁下方的现有技术结构，可以选用更大的截面高度，从而在材料用量不变的前提下提高了防护结构刚度，并且能更好地满足组合梁纵梁下方的有限净空要求，提供了有限净空适应性强、截面刚度大、经济效益好、防护可靠性高的防护结构。

3、通过拆卸装置，有效减小了设备投入和人力成本，工序简单、易于实现，拆除速度较快，正常情况下在1小时内即可完成一处防护结构的拆除，相比现有技术在4～5个小时内都难以保证完成拆除的情况，本发明有了显著改进。

4、在拆卸装置中，通过压载用滑轮组件，本发明的拆除作业几乎都在既有交通的建筑限界范围外完成，即使发生意外导致拆除工序中断，被拆除的防护结构可始终保持反压于梁板结构的钢横梁处定滑轮上，并不会侵入既有交通的建筑限界，可充分保障不影响既有交通的正常运营。

5、在拆卸装置中，通过调整本发明中第二活动支架与第一活动支架间的间距，可实现梁板结构切割长度的调整，从而灵活适应不同施工场地的作业空间限制，作业空间较大时，切割长度可以取较长以加快拆卸速度，作业空间较小时，切割长度可以取较短以满足施工场地布置。

6、相比现有技术需额外设置钢结构立柱和基础，本发明的防护系统直接利用了拟建结构的墩柱和盖梁作为其防护用梁板结构的支撑，同时还进一步利用了拟建结构的组合梁钢纵梁作为防护梁，显著降低了材料成本。

7、相比现有技术受限于拆除的作业净空，需诸多特殊的施工设备、高要求的人工配合和很长的拆除工时方可完成，本发明的拆除装置基本都用成品型钢搭建防护结构和支架平台，通过小型卷扬机、常规吊车即可快速完成拆除作业，有效减小了材料、设备和人力成本。

附图说明

图1为本发明实施例1组合梁上盖既有交通的防护系统、拆卸装置的示意图；

图2为本发明实施例1防护系统在非组合梁支座处垂直于既有交通路线方向的剖面图；

图3为本发明实施例1防护系统在组合梁支座处垂直于既有交通路线方向的剖面图；

图4为本发明实施例1防护系统在组合梁盖梁处沿既有交通路线方向的剖面图；

图5为本发明实施例2拆卸装置中的压载用滑轮组件在垂直于既有交通线路方向的剖面图；

图6为本发明实施例2拆卸装置中的压载用滑轮组件在沿既有交通路线方向的剖面图；

图7为本发明实施例3的防护施工步骤图；

图8为本发明实施例3的防护施工示意图；

图9为本发明实施例4的拆卸施工步骤图；

图10为本发明实施例4的拆卸施工示意图；

图11为本发明实施例4的“上盖结构”建成后垂直于轨道方向的示意图；

图12为本发明实施例4的“上盖结构”建成后沿轨道方向的局部示意图；

图13为常规的“上跨桥”防护方案垂直于轨道方向的示意图；

图14为常规的“上跨桥”防护方案沿轨道方向的示意图。

图中标记：11-轨道及车辆；12-墩柱；13-盖梁；14-组合梁纵梁；15-组合梁横梁；16-组合梁顶面板；17-组合梁支座；21-滑移垫层；22-梁板结构；221-纵向防护梁；222-横向加劲梁；223-U形板；23-横梁定滑轮；24-高强钢丝网；25-挡件；26-锁紧件；31-第一活动支架；32-第二活动支架；33-第一滑动支座；34-第二滑动支座；35-第二支架定滑轮；36-压载用滑轮组件；361-轴承滑轮；362-轮轴；363-限位架；364-悬吊绳；365-配重块；37-牵引绳；41-常规“上跨桥”防护方案的横向防护钢梁；42-常规“上跨桥”防护方案的纵向防护钢梁；43-常规“上跨桥”防护方案的钢立柱。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

请参照图1，本实施例提供组合梁上盖既有交通的防护系统，该防护系统应用在某市区内的既有跨座式单轨，防护系统包括组合梁纵梁14、组合梁横梁15、组合梁顶面板16、组合梁支座17、滑移垫层21、梁板结构22、横梁定滑轮23、高强钢丝网24、挡件25和锁紧件26，其中若干个组合梁纵梁14等距间隔设置，而相邻组合梁纵梁14之间垂直地焊接若干个等距间隔的组合梁横梁15，这样形成了组合梁结构，上述形成的防护结构是搭设在既有的墩柱12和盖梁13上的，防护结构在组合梁下缘与盖梁13上缘之间50-100cm的有限净空下。组合梁纵梁14吊装前先架设好梁板结构22、挡件25和高强钢丝网24作为防护，组合梁纵梁14吊装完成后则与梁板结构22、挡件25和高强钢丝网24组成完整、密闭的后续施工防护结构，后续施工包括组合梁横梁15吊装、各类钢材焊接、钢筋绑扎、模板搭设、组合梁顶面板16浇筑等，梁板结构22和挡件25起到上下封隔的作用，对上方的施工区域进行严密的防护，通过高强钢丝网24将相邻梁板结构22连接牢固，提高可靠性，通过将防护用梁板结构22置于组合梁纵梁14之间和组合梁横梁15下方，防护结构的截面高度有了更大的选取空间，可以更好地满足纵梁下方的有限净空要求。

请参照图2和图3，本实施例的墩柱12设置在通车区域两侧，通车区域具有两个轨道及车辆11，墩柱12顶部架设盖梁13，上述墩柱12、盖梁13是现有的结构，作为施工的基础，而本实施例的防护结构是在上述结构的基础上实施的，具体地，梁板结构22设在盖梁13顶部，而在两边的盖梁13顶部，沿盖梁13延伸方向间隔设置有组合梁支座17，用于对组合梁纵梁14进行支撑，组合梁纵梁14两端压载在组合梁支座17，组合梁纵梁14垂直于盖梁13的延伸方向且间隔地排布，即组合梁纵梁14垂直于轨道及车辆11的行进方向，组合梁横梁15沿轨道及车辆11的行进方向设置，这样，在相邻组合梁纵梁14之间形成了条形区域，在条形区域两端的盖梁13顶部设有2cm厚滑移垫层21，且滑移垫层21的顶部支撑梁板结构22底部，滑移垫层21采用涂油钢板，减少梁板结构22底部的摩擦力，组合梁纵梁14与下方既有交通建筑限界上缘间的有限净空高度为50cm，组合梁横梁15底缘与盖梁13顶缘之间的高差亦为50cm，故未考虑自重挠度时防护结构下缘距下方既有交通建筑限界上缘的净空为52cm；相比常规的上跨桥防护方案，完全取消了钢结构立柱和基础的设置，通过直接利用拟建结构的墩柱12和盖梁13作为梁板结构22的支撑，还进一步利用了拟建结构的组合梁纵梁14作为防护梁，通过在盖梁13上直接设置梁板结构22等防护结构，节省了施工过程，施工更方便，同时显著降低了材料成本。

请参照图4，防护结构为梁板结构22、挡件25与组合梁纵梁14的工字钢底部形成的整体结构，梁板结构22和横梁定滑轮23的总体高度为50cm，梁板结构22包括纵向防护梁221、横向加劲梁222和U形板223。U形板223为钢板弯折形成，U形板223的宽度大于高度，中部形成U形槽状。纵向防护梁221和横向加劲梁222都是工字钢，纵向防护梁221采用300mm以上的工字钢，横向加劲梁222采用120mm以下的工字钢，也可以采用H型钢或方钢，纵向防护梁221为一整段或由多段型钢拼接组成，本实施例采用多段工字钢拼接而成，工字钢腹板的两端都设置有开孔，相邻的腹板通过节点板和螺栓连接固定；腹板开孔的设置，也便于牵引绳37连接或牵引绳37的挂钩挂住，纵向防护梁221沿U形板223的槽状延伸方向设置，其底部焊接在U形板223的U形槽内，U形板223可采用整段或多段对接而成，而横向加劲梁222位于纵向防护梁221的两端，其底部也焊接在U形板223的U形槽内，通过横向加劲梁222焊接至纵向防护梁221，实现对纵向防护梁221的传力，同时增强结构整体抗扭刚度，U形板223的两侧用于与挡件25连接，U形板223的两侧都等距间隔开设有锁紧孔，用于连接挡件25和系挂高强钢丝网24，高强钢丝网24为混凝土抗裂用高强弹簧钢丝网，是采用高强度弹簧钢丝为原料，采用特殊焊接工艺焊接为网状结构而成的钢丝网，具有远超过普通钢筋的抗拉强度。

挡件25为板材弯折形成，挡件25的弯折角度最大为90°，本实施例的挡件25采用角钢，挡件25弯折的一边等距开设有与锁紧孔相对应匹配的连接孔，锁紧件26采用螺栓，通过锁紧件26穿过锁紧孔和连接孔而将挡件25的一边连接在U形板223的内侧，而挡件25的另一边利用其弯折形状，卡在组合梁纵梁14的工字钢底部的侧边的边缘处，挡件25的该边压在组合梁纵向的边部，这样，梁板结构22的两侧分别通过挡件25卡在相邻组合梁纵梁14的底部相邻侧边处，即组合梁纵梁14的底部具有左右两个侧边，即工字钢的底部侧边，相邻组合梁纵梁14的相互靠近的侧边为上述的相邻侧边，梁板结构22的两侧分别连接有挡件25，一个挡件25卡在上述相邻侧边中的一个，另一个挡件25卡在相邻侧边中的另一个侧边，且梁板结构22和挡件25将相邻组合梁纵梁14之间的条形区域上下封隔。

高强钢丝网24设置在组合梁纵梁14下方，高强钢丝网24两侧具有便于系挂的弯折形状、圆环或钩状的结构，并分别系挂于锁紧件26的螺栓上，通过螺栓锁紧；横梁定滑轮23通过焊接或栓接的方式连接在组合梁横梁15的底部，其位置在于组合梁横梁15和的纵向防护梁221的工字钢顶部的垂直交叉处，纵向防护梁221的顶部抵靠在横梁定滑轮23底部，横梁定滑轮23的滚动方向与梁板结构22的排布方向一致，充分利用了组合梁横梁15下方的净空，梁板结构22通过横梁定滑轮23提供多个支撑受力点，同时通过横梁定滑轮23方便对梁板结构22进行拉动，减小了梁板结构22顶部的摩擦力。

通过纵向防护梁221和横向加劲梁222提供稳定的支撑力，通过U形板223承受上方掉落的施工产生的碎屑和杂物，通过挡件25连接梁板结构22，同时将组合梁纵梁14的底部侧边卡住，将组合梁纵梁14和梁板结构22之间的间隙封闭，形成严密的封隔，有效防止施工过程中的钢筋、钢管、支架、模板、连接构件、焊渣、施工人员和机具等掉落的风险，防护结构占用空间高度较小，适用于50cm或更小的有限净空条件，提供了可靠性高的防护结构。

实施例2

本实施例提供组合梁上盖既有交通的防护系统的拆卸装置，该拆卸装置应用在实施例1的防护系统，对实施例1的防护系统进行拆除，其包括第一活动支架31、第二活动支架32、第一滑动支座33、第二滑动支座34、第二支架定滑轮35、压载用滑轮组件36、牵引绳37和牵引设备；第一活动支架31和第二活动支架32采用现有的钢结构支架搭建而成，第一活动支架31设置在盖梁13和防护系统旁，通过梁板结构22悬挑于盖梁13外的第一活动支架31，方便后期施工进行拆除，第二活动支架32设置在第一活动支架31旁，第二活动支架32在沿梁板结构22悬挑端的延伸方向上，与第一活动支架31间隔一定的距离，该距离在满足施工场地布置的情况下越长越好，进一步减少梁板结构22的拼接段数量或切割作业。

第一活动支架31和第二活动支架32的高度与梁板结构22底部距离地面的高度基本相同，第一活动支架31的顶部设置有第一滑动支座33，第二活动支架32的顶部设置有第二滑动支座34，第一滑动支座33和第二滑动支座34正好与梁板结构22位于同一直线方向上，以便于梁板结构22拉出，拉出时，梁板结构22的悬挑端先后压在第一滑动支座33和第二滑动支座34顶部，第二活动支架32顶部边沿处还设置有第二支架定滑轮35，牵引绳37绕过第二支架定滑轮35且牵引绳37一端通过绑扎挂钩连接至梁板结构22的开孔，这样方便牵引绳37拉出梁板结构22，第一活动支架31和第二活动支架32的底部都设置有便于行走的滚轮，该设置为现有的行走实施方式，当拆卸完一个梁板结构22后，通过滚轮将第一活动支架31和第二活动支架32移动至下一拆卸位置。

请参照图5和图6，本实施例还设置有压载用滑轮组件36，压载用滑轮组件36包括轴承滑轮361、轮轴362、限位架363、悬吊绳364和配重块365，第一活动支架31的顶部两侧位置分别架设限位架363，限位架363采用型钢制作，限位架363呈底部宽顶部窄的形状，整体呈倾斜的A字形，其一侧为竖直的钢柱且另一侧为三角形的钢结构，而限位架363的A字形通孔处设置为轮轴362的轴孔，通过限位架363限制了轴承滑轮361作用的位置，避免拉动，轮轴362的两端卡入至限位架363顶部的轴孔并固定，轮轴362为大悬挑式的轮轴362，采用高强钢材的实心圆棒，其直径一般不超过15cm，轴承滑轮361与轮轴362的中部轴承连接，轴承滑轮361为中部为轴承孔的滑轮，轴承滑轮361用于压载在梁板结构22顶部，轴承滑轮361的滚动方向与梁板结构22拉出的方向一致，通过轴承滑轮361和轮轴362的设置，将压载产生的摩擦力转变为滚动摩擦力，有效减小了梁板结构22拉出的难度，确保梁板结构22顺序拉出和拆除。

两个悬吊绳364的顶端连接至轮轴362，悬吊绳364的底端设有托盘，托盘用于放置配重块365，配重块365的重量可根据实际施工需要来确定，一般采用标准化的预制混凝土块叠加实现配重，其数量根据梁板结构22的重量和杠杆效应，一般总计不超过4m³，通过压载用滑轮组件36在梁板结构22悬挑端施加压载，可有效地将其配重块365的重力通过轮轴362转化为杠杆力，最终传递到梁板结构22的悬臂端，确保梁板结构22在横梁定滑轮23的底部保持水平状态，保持受力平衡，拉出梁板结构22施工时，施工顺畅。

实施例3

请参照图7和图8，本实施例提供组合梁上盖既有交通的防护系统的施工方法，采用实施例1中的组合梁上盖既有交通的防护系统，施工方法包括防护施工，防护施工包括以下步骤：

S1、通过混凝土浇筑墩柱12和盖梁13，完成墩柱12和盖梁13的结构施工后，在盖梁13顶的组合梁支座17之间设置滑移垫层21，在施工场地之外预先制作好梁板结构22。梁板结构22的各部件间可采用栓接或焊接的方式进行连接，在轨道及车辆11的非运营时段，吊起梁板结构22并置于滑移垫层21顶部，注意梁板结构22沿其纵向留有一定长度(具体根据场地空间而定，一般不小于1m)，以预留梁板结构22的一端悬挑于盖梁13外，随后即可通过人工行走于梁板结构22上，将高强钢丝网24系挂于侧壁预设螺杆的U形板223的外挑螺杆上，并通过螺帽固定，这样利用锁紧件26将高强钢丝网24系挂于相邻梁板结构22之间，栓接或焊接梁板结构22的纵向防护梁221和横向加劲梁222，外部作业场地有限的情况下，其纵向宜用螺栓拼接以方便后期拆除。梁板结构22和高强钢丝网24形成了后续吊装施工所需的人员活动平台、方便人员配合吊装实现精准定位、防止人员坠落，亦可有效防止吊装过程中的小构件掉落砸伤下方既有交通的路面或轨道。

S2、在轨道及车辆11的非通行时段，吊装组合梁纵梁14，卡入相邻梁板结构22之间，并置于组合梁支座17顶部，因梁板结构22与组合梁纵梁14平面位置是相互错开的且相互之间预留了一定的净距(一般可取2～5cm)，故组合梁纵梁14的安装定位是较为方便的，然后将预留连接孔的挡件25与U形板223的侧面位置调整对应，通过螺杆和螺母将挡件25锁紧于梁板结构22的两侧，挡件25(采用角钢)的尺寸和预留锁紧孔、连接孔位置的设置，应使挡件25刚好能覆盖贴住组合梁纵梁14的U形板223上缘，这样，组合梁纵梁14、梁板结构22和高强钢丝网24一起，形成了完整、密闭的施工防护结构，可有效防止后续施工过程中的钢筋、钢管、支架、模板、连接构件、焊渣、施工人员和机具等掉落。

S3、在轨道及车辆11的通行或非通行时段，焊接或栓接组合梁横梁15和组合梁纵梁14，在组合梁横梁15底部安装横梁定滑轮23，或在吊装组合梁横梁15前，预先安装好横梁定滑轮23，确保横梁定滑轮23与纵向防护梁221的净距不超过2cm，位置在于组合梁横梁15底部与纵向防护梁221的交接处，然后通过先设置钢底模/预制小砼板再绑扎钢筋、浇筑混凝土，或先吊底模再绑扎钢筋、浇筑混凝土，施做组合梁顶面板16，并养护一段时间，该步骤在轨道及车辆11的运营和非运营时段皆可进行。

通过防护施工，能够在有限的净空下进行施工作业，在墩柱12和盖梁13顶部制作形成防护结构，防护结构直接紧贴组合梁横梁15底部，防护结构下的净空比常规的上跨桥防护方案的净空高度一般增加50cm以上，故采用成品型钢就能实现20m及更大跨径的组合梁纵梁14的施工防护需求，对防护结构上方的施工形成全面、严密的防护，同时后期施工过程不影响盖梁13下方的轨道和车辆的通行。

实施例4

请参照图9～图12，本实施例提供组合梁上盖既有交通的防护系统的施工方法，基于实施例2中的施工方法，施工方法还包括拆卸施工，拆卸施工是在防护施工完成后进行，拆卸施工包括以下步骤：

S4、待组合梁顶面板16养护一定时间形成强度后，即可进行防护结构的拆除，在轨道及车辆11的非运营时段通过人工拆卸高强钢丝网24，在梁板结构22悬挑端下方制作第一活动支架31，在梁板结构22悬挑端的延伸方向上间隔一段距离制作第二活动支架32，该距离在满足施工场地布置的情况下越长越好，可进一步减少梁板结构22的纵向螺栓拼接段数量或切割作业次数，第一活动支架31和第二活动支架32可采用钢结构搭建，该步骤的上述拆卸高强钢丝网24、制作第一活动支架31和第二活动之间的顺序可互换，再在第二活动支架32顶部安装第二支架定滑轮35，安装压载用滑轮组件36并将轴承滑轮361压载于梁板结构22悬臂端的顶部，根据需要设置配重块365，将牵引绳37的一端通过挂钩或直接绑扎而连接至梁板结构22的悬挑端，牵引绳37绕过第二支架定滑轮35后连接至牵引设备，牵引设备采用小型卷扬机。

安装压载用滑轮组件36时，首先将两个限位架363安装于第一活动式支架顶部的位置相对的两边(与后续装入的轮轴362预留2cm左右净距)，然后将轮轴362穿过轴承滑轮361匹配连接，并吊装至纵向防护梁221的顶部，第一活动式支架上的人员配合进行定位，并使其卡入限位架363的安装孔内，此后即可将悬吊绳364对称地系于轮轴362上，最后将配重块365逐块安装至悬吊绳364底部的托盘上。

S5、进行牵引前，在第一活动支架31与梁板结构22之间设置第一滑动支座33，在第二活动支架32顶部设置第二滑动支座34，可在制作第一活动支架31和第二活动支架32时便设置好，第一滑动支座33和第二滑动支座34分别用于对梁板结构22进行支撑，同时选用第一滑动支座33和第二滑动支座34为低摩擦系数的材质制成，如采用涂油钢板，以减小摩擦力，再启动牵引设备，通过牵引绳37将梁板结构22拉出，梁板结构22悬挑端拉出至第二滑动支座34顶部；

S6、将梁板结构22牵引至第二支架上的滑动支座后，即可在第一支架上的滑动支座处切割梁板结构22或拆除其螺栓连接，然后通过吊车及吊绳将拆下来的阶段及配件吊走；重复上述拉出和吊走工序，直至拉出梁板结构22的尾端时，待梁板结构22的尾端到达组合梁纵梁14次外端的横梁定滑轮23处，先卸下配重块365，避免梁板结构22过度翘起，确保受力平衡，再将梁板结构22的尾端的节段吊走；

S7、滑动第一活动支架31和第二活动支架32至下一拆卸位置，并对下一梁板结构22进行拆卸，直至拆卸完所有的梁板结构22，最后拆除横梁定滑轮23、滑移垫层21、底模、压载用滑轮组件36、第一活动支架31和第二活动支架32，最后拆除的步骤也可在对一根梁板结构22拆除后进行。

请参照图13和图14，相比于常规的“上跨桥”防护方案拆除时受限于作业净空，需诸多特殊的施工设备、高要求的人工配合和很长的拆除工时方可完成，“上跨桥”临时防护结构上缘与永久“上跨桥”下缘间的竖向净空通常在1m以上，需要设置常规“上跨桥”防护方案的钢立柱43于既有交通的通车区域的两侧，再在钢立柱43上搭设常规“上跨桥”防护方案的纵向防护钢梁42，最后再在纵向防护钢梁42上间隔地设置常规“上跨桥”防护方案的横向防护钢梁41，待防护施工完成后，该空间的拆除需要采用小型设备和人工拆除。而本发明的拆卸施工时，基本都在轨道交通界限范围外完成，采用常见的成品型钢搭建防护结构和拆除用的钢结构支架(用于搭建第一活动支架31和第二活动支架32)，通过小型卷扬机、常规吊车即可快速完成拆除作业，有效减小了设备投入和人力成本，同时，拆除速度相对很快，正常情况下在1小时内即可完成一处防护的拆除，工序简单、易于实现，即使发生意外导致拆除工序中断，被拆除的梁板结构22可始终保持反压于横梁定滑轮23，并不会侵入轨道交通建筑限界，故可充分保障不影响轨道交通的正常运营。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，包括组合梁纵梁、梁板结构、挡件和高强钢丝网，所述梁板结构的高度≤50cm，所述梁板结构的两侧分别通过挡件卡在相邻所述组合梁纵梁底端的相邻侧边处，且相邻组合梁纵梁之间的条形区域通过梁板结构和挡件上下封隔，所述梁板结构与挡件通过锁紧件固定，所述高强钢丝网设置在组合梁纵梁下方，且高强钢丝网两侧分别固定至锁紧件；

所述防护系统还包括组合梁横梁和横梁定滑轮，组合梁横梁与组合梁纵梁连接固定，横梁定滑轮固定在组合梁横梁底部，梁板结构的顶部抵靠在横梁定滑轮底部，横梁定滑轮的滚动方向与梁板结构的排布方向一致；

所述防护系统还包括盖梁、组合梁支座和滑移垫层，组合梁支座设置在盖梁顶部，组合梁纵梁的两端压载在组合梁支座顶部，滑移垫层底部嵌入在盖梁顶部并支撑梁板结构底部。

2.根据权利要求1所述的组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，所述梁板结构包括纵向防护梁、横向加劲梁和U形板，所述纵向防护梁和横向加劲梁的底部分别固定在U形板的U形槽内，所述横向加劲梁连接纵向防护梁，所述U形板的两侧用于与挡件连接。

3.根据权利要求2所述的组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，所述挡件为板材弯折形成，所述挡件的弯折角度最大为90°，所述挡件弯折的一边通过锁紧件连接在U形板的内侧。

4.根据权利要求1所述的组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，还包括组合梁横梁和横梁定滑轮，所述组合梁横梁与组合梁纵梁连接固定，所述横梁定滑轮固定在组合梁横梁底部，所述梁板结构的顶部抵靠在横梁定滑轮底部，所述横梁定滑轮的滚动方向与梁板结构的排布方向一致。

5.根据权利要求4所述的组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，还包括盖梁、组合梁支座和滑移垫层，所述组合梁支座设置在盖梁顶部，所述组合梁纵梁的两端压载在组合梁支座顶部，所述滑移垫层底部嵌入在盖梁顶部并支撑梁板结构底部。

6.根据权利要求5所述的组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，还包括墩柱和组合梁顶面板，所述墩柱设置在通车区域的两侧，所述盖梁架设于墩柱顶部，所述组合梁顶面板设置在组合梁纵梁和组合梁横梁上方。

7.组合梁上盖既有交通的拆卸装置，应用在权利要求1-6任一所述的组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，包括第一活动支架、第二活动支架、第二支架定滑轮和牵引绳，所述第一活动支架设置在梁板结构旁，所述第一活动支架的顶部用于支撑梁板结构的悬挑端，所述第二活动支架设置在第一活动支架旁，所述第二活动支架用于梁板结构拉出时对梁板结构的悬挑端进行支撑，所述第二支架定滑轮设置在第二活动支架顶部，所述牵引绳绕过第二支架定滑轮且牵引绳一端用于连接梁板结构。

8.根据权利要求7所述的组合梁上盖既有交通的拆卸装置，其特征在于，还包括压载用滑轮组件，所述压载用滑轮组件包括轴承滑轮、轮轴、限位架、悬吊绳和配重块，所述轴承滑轮与轮轴之间轴承连接，所述轴承滑轮用于压载在梁板结构顶部，所述轴承滑轮的滚动方向与梁板结构拉出的方向一致，所述轮轴的两端分别连接至限位架，所述悬吊绳的顶端连接至轮轴，所述悬吊绳的底端用于与配重块连接。

9.组合梁上盖既有交通的防护系统的施工方法，采用权利要求1~6任一所述的组合梁上盖既有交通的防护系统，其特征在于，包括以下施工步骤：

S1、通过混凝土浇筑墩柱和盖梁，在盖梁顶的组合梁支座间设置滑移垫层，在施工场地之外预先制作好梁板结构，梁板结构的各部件间采用栓接或焊接方式连接，吊起梁板结构并置于滑移垫层顶部，预留梁板结构的一端悬挑于盖梁外，利用锁紧件将高强钢丝网系挂于相邻梁板结构之间；

S2、在既有交通的非通行时段，吊装组合梁纵梁，卡入相邻梁板结构之间，并置于组合梁支座顶部，通过锁紧件将挡件锁紧于梁板结构的两侧，组合梁纵梁、梁板结构和高强钢丝网一起为后续施工提供防护；

S3、在既有交通的通行或非通行时段，吊装组合梁横梁，并与组合梁纵梁焊接或栓接，在组合梁横梁底部安装横梁定滑轮，或在吊装组合梁横梁前预先安装好横梁定滑轮，然后通过先设置底模再浇筑混凝土或先吊底模再浇筑混凝土的方式，施做组合梁顶面板，并养护一段时间。

10.组合梁上盖既有交通的拆卸装置的施工方法，采用权利要求7-8任一所述的组合梁上盖既有交通的拆卸装置，其特征在于，还包括以下施工步骤：

S4、拆卸高强钢丝网，在梁板结构悬挑端下方制作第一活动支架，在梁板结构悬挑端的延伸方向上间隔一段距离制作第二活动支架，再在第二活动支架顶部安装第二支架定滑轮，安装压载用滑轮组件并将轴承滑轮压载于梁板结构悬臂端的顶部，根据需要设置配重块，将牵引绳的一端连接至梁板结构的悬挑端，牵引绳绕过第二支架定滑轮后连接至牵引设备；

S5、进行牵引前，在第一活动支架与梁板结构之间设置第一滑动支座，在第二活动支架顶部设置第二滑动支座，分别用于对梁板结构进行支撑，再启动牵引设备将梁板结构拉出，梁板结构悬挑端拉出至第二滑动支座顶部；

S6、将梁板结构拉出一段长度后，对拉出的部分进行切割或拆卸，然后，吊装移走；重复上述拉出和移走工序，直至拉出梁板结构的尾端时，卸下配重块，再将梁板结构的尾端吊走；

S7、滑动第一活动支架和第二活动支架至下一拆卸位置，并对下一梁板结构进行拆卸，直至拆卸完所有组合梁纵梁间的梁板结构，最后拆除横梁定滑轮、滑移垫层、底模、压载用滑轮组件、第一活动支架和第二活动支架。