棧橋后作法設計與施工

劉智東 戚袁烽 陶志新

(中億豐建設集團股份有限公司，江蘇 蘇州 215131)

棧橋后作法設計與施工

劉智東 戚袁烽 陶志新

(中億豐建設集團股份有限公司，江蘇 蘇州 215131)

結合蘇州相城天虹廣場基坑圍護工程棧橋后作法施工實例，介紹了混凝土結構柱及模板支撐體系的設計方案，闡述了棧橋后作法施工流程及質量控制要點，指出該工程采用棧橋后作法施工節約了成本、縮短了工期、確保了質量。

基坑，棧橋后作法，混凝土結構柱，模板

1 概述

1.1 工程概況

蘇州某項目基坑圍護項目，基坑開挖面積約35 500 m2，基坑周長約為1 000 m，基坑長度430 m，寬度110 m，基坑挖深11.85 m～14.35 m,圍護形式為懸臂灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕+一道內支撐+三座棧橋。本工程共設置3座棧橋，棧橋下豎向支撐為鉆孔灌注樁插鋼立柱，中間棧橋位于原紀元路上，場地標高為黃海+3.05 m～3.85 m，鋼立柱采用GPS-10機可直接在場地上施工灌注樁插格構柱；南北兩跨棧橋區域，因甲方前期將土方開挖至黃海+0.4 m，鋼立柱樁頂標高為黃海+2.60 m，棧橋的底標高為黃海+2.15 m。鋼立柱比場地高2.2 m，鋼立柱高出樁機2.2 m，采用GPS-10機直接在黃海+0.4 m的場地上無法施工鋼立柱，棧橋梁比場地高1.75 m，棧橋梁無法采用天然地基作為梁底支撐。常規棧橋施工流程為立柱施工→棧橋施工→土方開挖，稱作順作法，故本項目南北棧橋無法采用順作法施工棧橋。

1.2 本工程重點及難點

1)本工程基坑圍護、樁基同時施工，交叉作業多，棧橋回土影響工程樁施工，工期緊；2)周邊場地狹小，長邊基坑，有長邊效應；3)立柱頂標高和棧橋梁底比場地標高高，順作法鋼立柱無法施工，棧橋順作法無法施工。

2 方案比選

2.1 節點作法比選

為了保證后期棧橋的安全使用，棧橋處鋼立柱長度不足以支撐棧橋，施工提出以下兩種方案進行對比分析，如表1所示。

表1 節點作法比選表

根據施工現場情況，鋼立柱長度不足部分，選定混凝土結構柱替代鋼立柱(節點詳圖見圖1)。

2.2 棧橋施工方案選擇

棧橋施工方案比選見表2。

根據技術可行性、經濟合理性、施工工期三個方面綜合考慮，選定棧橋后作法施工。

3 混凝土結構柱及模板支撐體系的設計

3.1 混凝土結構柱設計

鋼立柱正截面受壓承載力計算：

N1≤f·φ·A。

其中，N1為鋼立柱軸向壓力設計值；f為鋼材的抗壓強度設計值，取215 N/mm2；φ為軸心受壓構件的穩定系數，經查表，取1；A

為構件截面面積，經計算為32 080 mm2。

所以N1≤7 000 000 N。

表2 方案比選表

方案工藝流程技術可行性經濟合理性施工工期棧橋順作法回填土至+2.6m?施工立柱樁?平整場地至棧橋梁底標高?施工棧橋?土方開挖?棧橋下支撐梁施工?土方開挖1)土方回填后立柱施工容易塌孔;2)回填土方承載力不能滿足支撐梁荷載,容易造成梁下沉造價一般工期長,對后續施工影響比較大棧橋后作法施工立柱?施工棧橋下支撐梁?鋼立柱連接混凝土柱鋼筋?安裝柱模板?施工棧橋?土方開挖1)鋼立柱和混凝土結構柱鋼筋連接采用形式,焊接質量可靠;2)排架搭設需要設計造價低工期短,對后續各工序施工影響小

鋼筋混凝土結構柱正截面受壓承載力計算：

為保證延長的混凝土柱軸向受壓承載力滿足要求，且較為安全，N2≥1.3N1。

0.9×1×(16.7×A+360×9 817.5)≥1.3×7 000 000。

A≥393 821 mm2。

故b≥628 mm，因此選擇邊長700 mm的鋼筋混凝土結構柱絕對滿足上部荷載承載力的要求。

本工程選用700 mm×700 mm混凝土柱，格構柱頂標高高于支撐頂標高以上不少于500 mm，豎向鋼筋錨入上下混凝土梁各不少于40d，與鋼立柱連接處采用焊接處理，雙面焊縫長度不小于5d，配筋節點圖如圖1所示。

3.2 混凝土結構柱模板設計

混凝土結構柱模板設計見表3。

表3 混凝土結構柱模板設計

3.3 棧橋梁、板支撐體系的設計

通過軟件計算得出，棧橋梁截面尺寸600 mm×900 mm的梁底采用四立桿支撐體系，立桿縱橫向間距均為800 mm，水平桿步距為1 600 mm一道。棧橋梁截面尺寸800 mm×1 200 mm梁底采用五立桿支撐體系，立桿和水平桿布置同600 mm×900 mm的梁，具體情況見表4。

表4 棧橋梁底支撐體系設計

4 棧橋后作法施工

4.1 棧橋后作法施工流程

鋼立柱施工→土方開挖及支撐墊層澆筑→支撐梁施工→鋼立柱與結構柱鋼筋連接→澆筑支撐梁混凝土→綁扎結構柱鋼筋→安裝混結構柱模板→搭設棧橋梁板排架→綁扎棧橋梁板鋼筋→澆筑混凝土。

4.2 棧橋后作法施工控制要點

1)鋼立柱和混凝土結構柱鋼筋連接采用焊接，焊縫長度不小于5d，焊縫厚度不小于0.3d，焊縫寬度b≥0.8d。2)梁底立桿都用頂托頂撐，兩側立桿采用雙扣件，可調頂托的底部立柱頂端應沿縱橫向設置一道水平拉桿；梁立桿設置兩根梁，立桿均采用雙扣件。四立桿及五立桿搭設時，梁底立桿與梁兩側立桿同時搭設，嚴禁梁底立桿后加，保證梁側承重小橫桿與立桿連接采用雙扣件。3)梁底都用鋼管立柱，底部安放木楔底座，頂部設置可調支托，U形支托與楞梁兩側間有孔隙時，必須用木楔楔緊，且螺桿伸出鋼管頂部不得大于0.2 m，安裝時保證上下同心。4)模板排架體系在搭設時，先立一根立桿，嚴格控制其垂直度，之后搭設的立桿都參照之前搭設的標準桿以保證整體排架立桿垂直度合格。

5 棧橋后作法實施效果及效益分析

5.1 基坑監測

本基坑針對混凝土結構柱替代鋼立柱的20根柱，布設了10個監測點，由第三方監測單位進行立柱沉降、混凝土柱和立柱連接位置監測，監測數據顯示立柱最大沉降點沉降量為20 mm，未超過報警值，混凝土柱和立柱連接位置未發生裂縫和變形。

5.2 工期

逆作法施工不需要回填土方，直接施工完棧橋下支撐，養護5 d，便可搭設棧橋排架，排架搭設5 d，一個棧橋需10 d工期，兩個棧橋需20 d。

通過對比分析得出，棧橋后作法施工棧橋比順作法施工棧橋節約工期20 d。

6 結語

蘇州相城天虹廣場基坑圍護工程棧橋后作法施工技術是第一次實施，無其他項目施工經驗借鑒，我公司對每道工序嚴格控制，最后成功實施兩道棧橋的后作法施工，在使用過程中監測數據未報警，無裂縫變形，直至棧橋拆除，棧橋后作法施工節約成本62萬元，節約工期20 d，得到了業主和監理的認可，得到了良好的經濟效益和社會效益。

[1] JGJ 130—2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術規范[S].

[2] JGJ T120—2012,建筑基坑支護技術規程[S].

[3] GB 50666—2011，混凝土結構工程施工規范[S].

[4] 相城天虹廣場項目基坑支護設計圖紙[Z].

On design and construction of trestle post-manufacturing method

Liu Zhidong Qi Yuanfeng Tao Zhixin

(ZhongyifengConstructionGroupCo.,Ltd,Suzhou215131，China)

Combining with the example of the trestle post-support method of the foundation pit enclosure project of Tianhong Square in Suzhou, the paper introduces the design scheme for the concrete structural column and the template support system, illustrates the construction procedure of the trestle post-manufacturing method and the quality control, and points out the construction can save cost, shorten the construction period, and ensure the quality.

foundation pit, trestle post-support method, concrete structural column, template

1009-6825(2017)01-0105-03

2016-10-25

劉智東(1988- )，男，助理工程師

U445

A