棧橋技術在深基坑開挖中的應用

嚴偉健

【摘要】在深基坑土方開挖階段，依靠基坑的支撐體系，建造棧橋通道能提高土石方外運的效率，也能保證施工安全，滿足業主對工期的要求。棧橋技術符合了現代工程中創新、安全的理念。

【關鍵詞】棧橋；深基坑；支撐

一、引言

深基坑的開挖和土石方外運是城市建設中一個關鍵的課題。以往深基坑的出土通道是預留的土臺坡道，但隨著基坑開挖得越深，使用土坡道出土的難度就越大，后期施工進度和安全也會倍受影響。棧橋的設計為深基坑創造出了一條綠色的通道，解決了土坡道的不足，為施工提供了便利和效率。

二、棧橋的構成及形式特點

1、棧橋的構成

而在深基坑中，棧橋是為出土、運輸材料設備而修建的臨時橋梁結構。結合著深基坑中的混凝土支撐體系或者鋼支撐體系，棧橋常見的為鋼筋混凝土結構。

棧橋充分結合支撐體系的自身結構，一般由立柱、支撐梁及橋面構成。

立柱為鋼格構立柱，其下部為沖孔灌注樁基礎，上部采用鋼格構柱結構，鋼格構立柱插入鉆孔樁內一定設計深度。沖孔灌注樁部分即為立柱樁的基礎，也為棧橋的基礎。棧橋的荷載通過鋼格構柱傳遞到沖孔灌注樁基礎，保證了棧橋的穩定。

支撐梁為深基坑支撐體系，鋼筋混凝土支撐為對稱形式，在基坑中形成了大小相等、方向相反、相互抵消的力，構成了穩定的支撐體系，支撐梁對跨度較大的棧橋板面起著承載和保障的作用。

橋面常為現澆鋼筋混凝土板結構，是棧橋的重要組成部分，是棧橋的主要通道，也承受棧橋面上豎向的荷載。

2、棧橋的形式及特點

棧橋的形式可以根據現場的條件靈活變化，若根據結構的形式可以分為跨越式棧橋、斜坡式棧橋和半島式棧橋。

a、跨越式棧橋為棧橋布置在同一水平面上或同一道支撐上面，為基坑提供水平的運輸通道；

b、斜坡式棧橋為棧橋兩端位于不同水平面上的兩道支撐，為基坑提供上下的通道；

c、半島式棧橋與斜坡式棧橋的區別在于半島式棧橋一端設置在支撐上面，而另外一端設置在基坑中。

無論棧橋設計成哪種形式，都是與支撐體系緊密結合。棧橋與支撐相結合，可以利用支撐原有的結構，減少了施工難度，節約了成本和施工措施，也能保證施工的安全。但是值得注意的是，棧橋的施工于支撐結構結合能有效提高基坑支撐體系的剛性，但是在基坑開挖之后會給支撐體系帶來了更大的荷載和影響因素，如果使用不當容易造成支撐體系失穩從而影響基坑的穩定，因此，在設計棧橋的同時，一定要結合支撐體系計算，保證結構和基礎能有足夠的保證。

三、實際工程案例

1、工程概況

本基坑面積為2.38萬m2，基坑開挖深度為15.8～16.9m，總土方量約為40萬m3。

根據設計要求以及本工程實際情況，施工土方分成三個大區五個小區。具體分區及面積如圖3-1 土方分區圖。

圖3-1 土方分區圖

根據本工程支護及開挖深度情況，將土方豎向分為三層，第一層底為第一道支撐底標高，包括第一道支撐和第一道錨索，深4m；第二層土方底為第二道支撐底標高，包括第二道支撐和第二、三道錨索，深7m；第三層土方底為基坑底標高，包括第四道錨索，深5.5m。

本工程在兩道支撐中間設計了鋼筋混凝土棧橋，棧橋由第一道支撐跨越連接到第二道支撐，棧橋平面位置位于圖3-1的支撐陰影部分。

本棧橋分兩階段施工，第一階段施工范圍為第一道支撐以上部分及變截面部分，其中變截面段采用土臺模施工，與第一道支撐同時澆筑；第一道支撐以上部分在第一道支撐施工完成后采用支架搭設模板澆筑。第二階段施工范圍為第二道支撐以上部分，其中最后三跨為土臺模施工，其他采用支架搭設模板施工。

2、施工安排

土方開挖分為兩個階段，第一階段為第一、二層土方開挖（棧橋啟用前），第二階段為第三層土方開挖（棧橋啟用后）。

在第一階段，利用圍護階段兩個出口作為出土口，此階段約從圍護結構基本完工后開始，持續約90天，出土量達26萬m3，考慮雨季出土、持續時間長干擾因素多等原因日均高峰出土量約4000m3。此階段采用留坡作法，利用原路口作為主出土口，東側位置舊路口作為副出口，兩個出口均需設置臨時坡道。臨時坡道采用1：6放坡，坡道路面鋪墊40cm厚磚渣，由于坡道高度較大，車道兩側采用放坡形式，坡比1：1，邊坡采用掛網、澆筑厚5cm的C20細石混凝。

在第二階段，利用棧橋作為出土坡道，同時原兩個出口坡道土方（共約1萬m3）開始挖運，此階段約為本工程工期最后60天，出土量達14萬m3，考慮雨季出土等原因日均高峰出土量約3000方。

最后收尾土方為棧橋平臺下放坡土方，此部分土方開始挖運根據業主通知時間要求，采取長臂挖機或吊機吊運在平臺上裝運的措施。

3、棧橋的安全管理

為了規范使用棧橋，消除棧橋使用過程中的安全隱患，保障工程能順利按期完成，必須遵守以下規章制度：

a、棧橋兩側要做好安全防護工作，棧橋兩邊搭設1.2米高的防護欄桿，欄桿必須焊接牢固，并刷上紅、白相間的反光油漆，警示作用鮮明。

b、棧橋兩端要設限速標志牌和相關警示牌，限速10km/h，嚴禁泥頭車速度過快造成事故發生。

c、土方班組要派專人執勤疏導上下車輛，棧橋上只允許同時通行一輛空載的泥頭車和一輛滿載的泥頭車，棧橋上不允許車輛排隊等候。

d、要經常對棧橋和停車平臺的安全性進行檢查，并建立好監測和巡查記錄。

e、當棧橋在使用時，嚴禁人員在棧橋上行走。

f、土方班組要對進場的泥頭車司機進行安全教育，明確棧橋使用的細則。

四、棧橋使用的效益

1、在工期和成本方面，通過計算對比，若只用土坡道出土，最后預留坡道大約要2萬方土，后期只能使用垂直運輸工具開挖調運此土方，若一天能吊運150立方的土，則需要出土133天才能完全把土方完成，而且再加上坡道位置的錨索和腰梁等的施工，預留坡道至少需要180天才能把剩余土方全部完成。按這樣計算使用棧橋技術可以把工程的工期提前半年以上，為工程下一步的施工提供的最佳的工作場地，大大提高了業主的效益。

2、在安全管理方面，棧橋能杜絕以往泥頭車在土坡道行駛時打滑后流等危險現象，保證了泥頭車上下基坑的安全，同時也減少了土坡道對施工造成的安全隱患。

五、總結體會

棧橋技術在基坑工程中的應用符合技術規范的要求，也滿足了預期效果。我們在施工過程中總結并歸納了棧橋施工的重點難點及質量通病防治辦法，為以后同類的工程奠定了堅實的基礎。

棧橋的使用能滿足了工程最大的時間效益和經濟效益，在提高施工效率的同時也提高了基坑的安全系數，同時也是施工企業綠色施工的重要一步。棧橋技術能在實際應用中取得優良的效果，為企業創造出效益，因此希望棧橋技術能在深基坑的工程中不斷的發展和推廣，為城市和社會的建設發揮重大的作用。

參考文獻：

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