大量的桥梁在长期使用后需要进行维护。为保证施工期间下方交通运输安全,施工防护棚架作为一种防护体系被广泛采用。同时,由钢梁和木板构成的施工防护棚架作为工作平台通常偏心地悬挂在桥面板下方。为了平衡弯矩,需要在钢梁上加设水平支撑,例如橡胶垫、弹簧支座等。施工防护棚架作为一种临时结构,冲击荷载是影响施工防护棚架在使用过程中失效的重要因素。本文关注南京长江大桥维修改造涉铁工程中的典型外悬挑式防护棚架的安全性。在本文中提出了冲击力模型并进行了现场试验,通过与试验结果相比,冲击力模型的有效性得到了验证。为了进一步进行概率分析,采用ABAQUS软件建立了该施工防护棚架的有限元模型,并通过冲击荷载下测得的加速度时程验证了模型的有效性。基于该模型,采用拉丁超立方抽样方法计算施工防护棚架中由于落体引起的冲击应力的概率。此外,还通过偏相关系数评估随机参数的敏感性。在随机模拟中,不论冲击位置如何,最大应力点的位置总是靠近橡胶块。根据计算结果,钢梁最大应力的变异性小于木板最大应力的变异性。随着下落质量的增加,钢梁失效概率的增加速度大于木板失效概率的增加速度。因此,当落体大于200kg时,该悬挑式施工防护棚架的易损构件从木板转移到了钢梁上。根据概率和敏感性分析结果,本文提出了两种优化方案,并对其效果进行了定量分析。根据分析结果,建议南京长江大桥维修改造涉铁工程中的施工防护棚架增加木板的厚度。