基坑工程中混凝土棧橋體系計算方法研究

畢成雙

(上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司 200092)

引言

近年來城市發展對建設用地需求量巨大， 城市的土地資源日趨緊張， 許多城市已經轉向深層地下空間資源的開發利用。 地下空間開發利用類型也呈現多樣化發展， 逐漸從單一的人防工程拓展到集交通、 市政、 商服、 娛樂、 休閑等為一體的空間立體化形態[1]。 相應地造成基坑工程的規模向“深”、 “大”方向發展[2]。 與此同時， 受周邊道路、 建筑物以及各種市政管線的制約， 基坑工程普遍面臨四周場地狹小， 土方運輸通道受限的難題。 通過設置棧橋， 為可以很好地改善土方運輸條件， 提高土方開挖外運效率， 縮短工期，節約工程造價[3]。 但目前不少基坑工程仍以經驗類比來進行棧橋體系設計， 與實際情況相差甚大， 造成了一定的工程浪費或安全隱患。 因此，亟需統一棧橋體系的計算方法及進行受力分析的標準。

本研究依托于上海市地鐵14 號龍居路站基坑工程案例， 系統地闡述了混凝土棧橋體系的特點， 簡化了棧橋體系的計算方法。 并采用有限元軟件MIDAS GTS NX 建立三維整體計算模型， 把數值模擬值與簡化計算方法的結果進行對比分析， 驗證了簡化計算方法的合理性， 對此類工程具有現實指導意義。

1 混凝土棧橋體系特點

混凝土棧橋一般由混凝土支撐、 棧橋梁、 棧橋板及格構柱四部分結構組成(見圖1)， 通過棧橋板、 主梁和次梁的設置將集中或分散的荷載傳至支撐立柱樁上。 棧橋上的主要荷載有: ①豎向恒荷載—結構梁板自重及作用在棧橋板上的恒荷載；……