棧橋后作法設(shè)計(jì)與施工

劉智東 戚袁烽 陶志新

(中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 蘇州 215131)

棧橋后作法設(shè)計(jì)與施工

劉智東 戚袁烽 陶志新

(中億豐建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，江蘇 蘇州 215131)

結(jié)合蘇州相城天虹廣場(chǎng)基坑圍護(hù)工程棧橋后作法施工實(shí)例，介紹了混凝土結(jié)構(gòu)柱及模板支撐體系的設(shè)計(jì)方案，闡述了棧橋后作法施工流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)，指出該工程采用棧橋后作法施工節(jié)約了成本、縮短了工期、確保了質(zhì)量。

基坑，棧橋后作法，混凝土結(jié)構(gòu)柱，模板

1 概述

1.1 工程概況

蘇州某項(xiàng)目基坑圍護(hù)項(xiàng)目，基坑開(kāi)挖面積約35 500 m2，基坑周長(zhǎng)約為1 000 m，基坑長(zhǎng)度430 m，寬度110 m，基坑挖深11.85 m～14.35 m,圍護(hù)形式為懸臂灌注樁+三軸攪拌樁止水帷幕+一道內(nèi)支撐+三座棧橋。本工程共設(shè)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(jì)元路上，場(chǎng)地標(biāo)高為黃海+3.05 m～3.85 m，鋼立柱采用GPS-10機(jī)可直接在場(chǎng)地上施工灌注樁插格構(gòu)柱；南北兩跨棧橋區(qū)域，因甲方前期將土方開(kāi)挖至黃海+0.4 m，鋼立柱樁頂標(biāo)高為黃海+2.60 m，棧橋的底標(biāo)高為黃海+2.15 m。鋼立柱比場(chǎng)地高2.2 m，鋼立柱高出樁機(jī)2.2 m，采用GPS-10機(jī)直接在黃海+0.4 m的場(chǎng)地上無(wú)法施工鋼立柱，棧橋梁比場(chǎng)地高1.75 m，棧橋梁無(wú)法采用天然地基作為梁底支撐。常規(guī)棧橋施工流程為立柱施工→棧橋施工→土方開(kāi)挖，稱(chēng)作順作法，故本項(xiàng)目南北棧橋無(wú)法采用順作法施工棧橋。

1.2 本工程重點(diǎn)及難點(diǎn)

1)本工程基坑圍護(hù)、樁基同時(shí)施工，交叉作業(yè)多，棧橋回土影響工程樁施工，工期緊；2)周邊場(chǎng)地狹小，長(zhǎng)邊基坑，有長(zhǎng)邊效應(yīng)；3)立柱頂標(biāo)高和棧橋梁底比場(chǎng)地標(biāo)高高，順作法鋼立柱無(wú)法施工，棧橋順作法無(wú)法施工。

2 方案比選

2.1 節(jié)點(diǎn)作法比選

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

表1 節(jié)點(diǎn)作法比選表

根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，鋼立柱長(zhǎng)度不足部分，選定混凝土結(jié)構(gòu)柱替代鋼立柱(節(jié)點(diǎn)詳圖見(jiàn)圖1)。

2.2 棧橋施工方案選擇

棧橋施工方案比選見(jiàn)表2。

根據(jù)技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、施工工期三個(gè)方面綜合考慮，選定棧橋后作法施工。

3 混凝土結(jié)構(gòu)柱及模板支撐體系的設(shè)計(jì)

3.1 混凝土結(jié)構(gòu)柱設(shè)計(jì)

鋼立柱正截面受壓承載力計(jì)算：

N1≤f·φ·A。

其中，N1為鋼立柱軸向壓力設(shè)計(jì)值；f為鋼材的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，取215 N/mm2；φ為軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)，經(jīng)查表，取1；A

為構(gòu)件截面面積，經(jīng)計(jì)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(shù)可行性經(jīng)濟(jì)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(chǎng)地至棧橋梁底標(biāo)高?施工棧橋?土方開(kāi)挖?棧橋下支撐梁施工?土方開(kāi)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(mǎn)足支撐梁荷載,容易造成梁下沉造價(jià)一般工期長(zhǎng),對(duì)后續(xù)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(kāi)挖1)鋼立柱和混凝土結(jié)構(gòu)柱鋼筋連接采用形式,焊接質(zhì)量可靠;2)排架搭設(shè)需要設(shè)計(jì)造價(jià)低工期短,對(duì)后續(xù)各工序施工影響小

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)柱正截面受壓承載力計(jì)算：

為保證延長(zhǎng)的混凝土柱軸向受壓承載力滿(mǎn)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(zhǎng)700 mm的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)柱絕對(duì)滿(mǎn)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(gòu)柱頂標(biāo)高高于支撐頂標(biāo)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(zhǎng)度不小于5d，配筋節(jié)點(diǎn)圖如圖1所示。

3.2 混凝土結(jié)構(gòu)柱模板設(shè)計(jì)

混凝土結(jié)構(gòu)柱模板設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 混凝土結(jié)構(gòu)柱模板設(shè)計(jì)

3.3 棧橋梁、板支撐體系的設(shè)計(jì)

通過(guò)軟件計(jì)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(jiàn)表4。

表4 棧橋梁底支撐體系設(shè)計(jì)

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(kāi)挖及支撐墊層澆筑→支撐梁施工→鋼立柱與結(jié)構(gòu)柱鋼筋連接→澆筑支撐梁混凝土→綁扎結(jié)構(gòu)柱鋼筋→安裝混結(jié)構(gòu)柱模板→搭設(shè)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(diǎn)

1)鋼立柱和混凝土結(jié)構(gòu)柱鋼筋連接采用焊接，焊縫長(zhǎng)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(cè)立桿采用雙扣件，可調(diào)頂托的底部立柱頂端應(yīng)沿縱橫向設(shè)置一道水平拉桿；梁立桿設(shè)置兩根梁，立桿均采用雙扣件。四立桿及五立桿搭設(shè)時(shí)，梁底立桿與梁兩側(cè)立桿同時(shí)搭設(shè)，嚴(yán)禁梁底立桿后加，保證梁側(cè)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(shè)置可調(diào)支托，U形支托與楞梁兩側(cè)間有孔隙時(shí)，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(shí)保證上下同心。4)模板排架體系在搭設(shè)時(shí)，先立一根立桿，嚴(yán)格控制其垂直度，之后搭設(shè)的立桿都參照之前搭設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)桿以保證整體排架立桿垂直度合格。

5 棧橋后作法實(shí)施效果及效益分析

5.1 基坑監(jiān)測(cè)

本基坑針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)柱替代鋼立柱的20根柱，布設(shè)了10個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，由第三方監(jiān)測(cè)單位進(jìn)行立柱沉降、混凝土柱和立柱連接位置監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示立柱最大沉降點(diǎn)沉降量為20 mm，未超過(guò)報(bào)警值，混凝土柱和立柱連接位置未發(fā)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(yǎng)護(hù)5 d，便可搭設(shè)棧橋排架，排架搭設(shè)5 d，一個(gè)棧橋需10 d工期，兩個(gè)棧橋需20 d。

通過(guò)對(duì)比分析得出，棧橋后作法施工棧橋比順作法施工棧橋節(jié)約工期20 d。

6 結(jié)語(yǔ)

蘇州相城天虹廣場(chǎng)基坑圍護(hù)工程棧橋后作法施工技術(shù)是第一次實(shí)施，無(wú)其他項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)借鑒，我公司對(duì)每道工序嚴(yán)格控制，最后成功實(shí)施兩道棧橋的后作法施工，在使用過(guò)程中監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)未報(bào)警，無(wú)裂縫變形，直至棧橋拆除，棧橋后作法施工節(jié)約成本62萬(wàn)元，節(jié)約工期20 d，得到了業(yè)主和監(jiān)理的認(rèn)可，得到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

[1] JGJ 130—2011，建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JGJ T120—2012,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[3] GB 50666—2011，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范[S].

[4] 相城天虹廣場(chǎng)項(xiàng)目基坑支護(hù)設(shè)計(jì)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

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