鋼棧橋在超大基坑主體結構施工中的技術研究及應用

朱王怡

（上海建工七建集團有限公司，上海 200032）

1 工程概況

上海白龍港污水處理廠提標改造工程C2 標地下污水處理設施為全地下箱體，占地面積約75000m2，主要新建構筑物包括生物反應池（地下）、二沉池（地下）、鼓風機房（地下）、高效沉淀池（地下）、加氯加藥間（地下）、進出通道、出發大廳等，如圖1 所示。

圖1 構建筑物平面布置

本工程基坑開挖平面尺寸為258m×289m，面積約7.5 萬m2，自地面起開挖深度為12.8～15.8m（自然地坪標高-1.1m 至坑底標高-16.9m）。基坑上部7m（-1.1m～-8.1m）深度范圍圍護形式為兩級放坡，基坑下部7m 深度至坑底圍護形式為雙排樁及三軸坑內加固。

本工程分 A 區（生物反應池）、B 區（二沉池）、C 區（加氯加藥間、高效沉淀池、鼓風機房）三個區域進行施工。

2 超大深基坑鋼棧橋施工通道概況

由于整個基坑面積達到7.5 萬m2，A、B 區部分區域主體結構無法使用汽車泵澆筑混凝土，需要用固定泵進行混凝土的澆筑，但由于該區域施工時正值酷暑，天氣炎熱容易造成混凝土的堵塞，從而導致混凝土不能連續澆筑，影響澆筑質量；且結構PC 預制板塊達到3594 塊，給材料的運輸也造成了一定的困難。因此為確保工程順利進行，在策劃時考慮在A 區A11～A15 預留鋼棧橋施工通道，鋼棧橋面標高設置在中板上1.8m 既不影響此區域結構施工又能滿足混凝土澆搗也能滿足材料短駁運輸減少塔吊的周轉，如圖2 所示。

圖2 橋梁段標準橫斷面

鋼便橋搭設在A11→A15 區域中間偏右位置，主要沒有居中是由于已安裝好塔吊的原因，橋面寬12m。

根據現場地形條件，鋼便橋起點位于A15 區域，終點位于A11 區域，全長約210m。標準跨徑為7.3m，共29 跨。

鋼便橋橋面高于中層板1.8m，保證次梁與中層板的凈距1.2m，滿足中層板的結構施工作業面。

鋼便橋每隔5 跨設置制動墩，以增強鋼便橋整體穩定性，如圖3 所示。

圖3 鋼棧橋總體平面布置

3 鋼棧橋施工概況

3.1 鋼棧橋概述

鋼棧橋形式為：φ609×16 立柱樁+主梁 2HN606×201/2HN400×200+次梁HN400×200+路基箱板。鋼便橋采用每跨單排3 根φ609、δ＝16mm 立柱支撐，柱間距5.75m，考慮鋼便橋將承受水平推力，鋼便橋每隔5 跨設有制動墩[1]，如圖 4、圖 5 所示。

圖4 鋼便橋標準橫斷面

圖5 鋼棧橋標準三維橫斷面

3.2 立柱的連接

立柱與預埋件焊接固定，立柱橫向之間設置連接系。連接系采用P159×5，并設置節點板。

3.3 主梁、次梁及上部結構設置

鋼便橋在每排柱頂上方設置一根縱橋向通長主梁，2HN606×201/2HN400×200。在主梁上設置 HN400×200 的次梁布置間距@1500 主梁與立柱焊接連接，次梁與主梁焊接連接。路基箱板下邊緣與次梁焊接固定[1]。

4 鋼棧橋施工工藝及順序

4.1 施工方法

鋼棧橋、平臺施工主要分為立柱施工，主梁施工，次梁及上部結構施工。其中，立柱施工應根據現場實際工況決定。施工流程如圖6 所示。

圖6 鋼棧橋施工流程

4.1.1 工程測量

使用全鉆儀對鋼管樁預埋件位置進行逐個放樣。

4.1.2 立柱施工

立柱施工時應保證立柱的垂直度，通過薄鋼板進行局部調整。立柱P609×16 采用每跨單排3 根φ609、δ＝16mm 立柱支撐，柱間距5.75m，考慮鋼棧橋將承受水平推力，鋼棧橋每隔5 跨設有制動墩，采用8.8 級螺栓進行連接[2]。鋼便橋立柱安裝采用塔吊進行安裝，精確定位于預埋板上后進行焊接固定。

4.1.3 立柱間縱向和縱/橫向斜撐

立柱安裝完畢后，在設計節點板位置處劃線，焊接節點板均采用雙面填角焊縫與立柱連接，滿焊，焊高為節點板板厚的0.8 倍。安裝縱橫向斜撐，斜撐與節點板焊接，滿焊，P159×5 采用雙面填角焊縫，焊高6mm。P203×8 采用雙面填角焊縫，焊高 10mm[2-4]。

4.1.4 橋面欄桿設置

每隔1.5m 采用槽鋼與次梁端部焊接，焊接φ48×3立桿，焊接橫桿φ48×3 制作。

4.1.5 焊接設備與焊條型號

焊接使用直流電焊機焊接，焊條使用J506 焊條。

4.2 鋼棧橋施工順序

A11 底板施工預埋鋼柱埋件→立鋼柱→安裝柱間剪刀撐→架設縱向邊框→2HN400×200 主梁鋼梁和中框2HN606×201 主梁鋼梁→架設橫向 HN400×20 次梁@1500 一根→A12→A13→A14→A15→鋪設鋼橋面板→安裝扶手→通車

工況一：利用現場塔吊先安裝A11 塊的鋼立柱及柱間剪刀撐及鋼梁，如圖7 所示。

圖7 A11 塊安裝

工況二：利用現場塔吊先安裝A12 塊的鋼立柱及柱間剪刀撐及鋼梁，如圖8 所示。

圖8 A12 塊安裝

工況三：利用現場塔吊先安裝A13 塊的鋼立柱及柱間剪刀撐及鋼梁，如圖9 所示。

圖9 A13 塊安裝

工況四：利用現場塔吊先安裝A14 塊的鋼立柱及柱間剪刀撐及鋼梁，如圖10 所示。

圖10 A14 塊安裝

工況五：利用現場塔吊先安裝A15 塊的鋼立柱及柱間剪刀撐及鋼梁，如圖11 所示。

圖11 A15 塊安裝

工況六：利用現場塔吊及叉車安裝橋面路基箱，如圖12 所示。

圖12 橋面路基箱安裝

5 施工技術安全要點

（1）鋼便橋嚴格按設計要求施工。立柱制作，必須符合設計及規范要求，并按規范進行抽檢。立柱安裝必須保證垂直度。鋼便橋施工每跨的各種構件安裝可靠后，才能上重載。

（2）車輛進場前用地磅進行稱重，超重混凝土攪拌車嚴禁上橋，橋頭處設置限重、限速的警示裝置，橋中心位置設置中心線，并派專人引導車輛沿橋中心線行駛。

（3）每排立柱施工完畢，應立即進行柱間連接，鋼聯系焊接質量可靠，以保證樁的穩定性。

（4）鋼便橋施工必須做好必要安全防護設施。進入施工現場必須帶安全帽；高空作業，必須系好安全帶；鋼便橋施工須穿防滑鞋；嚴禁酒后作業。

（5）在鋼便橋橋頭上，樹立標識牌注明：設計、可承受荷載及注意事項等說明。

6 鋼棧橋施工通道與傳統挖土放坡預留施工道路對比

與傳統挖土放坡預留施工道路對比有以下優點。

（1）利用鋼棧橋進行材料的短駁運輸，減少塔吊周轉次數。

（2）避免采用固定泵澆筑混凝土，提高混凝土澆搗質量。

（3）解決由于臨時道路造成的結構施工進度緩慢問題，加快施工進度，確保工期。

（4）提高安全文明施工，施工組織方便。

7 結語

本工程采用超大深基坑主體結構鋼棧橋施工通道技術措施，目前已順利完成主體結構的施工，解決了常規固定泵澆筑影響混凝土澆搗質量，塔吊周轉次數多，交通組織難，施工進度慢等問題。在后續工程中項目部將繼續堅持在建筑產品、生產工藝、生產技術和質量管理上高起點、高標準、高要求、高水平，保證工程質量過硬，以工程質量來樹立企業誠信形象。如圖13、14 所示。

圖13 鋼棧橋施工現場安裝

圖14 鋼棧橋施工現場使用