鋼結(jié)構(gòu)施工平臺在深基坑工程中的應(yīng)用

崔 進， 茍生貴， 張寶云， 付效鐸

（中建八局第三建設(shè)有限公司，北京 100097）

近年來，城市建筑群密度越來越高，施工現(xiàn)場可利用場地有限，周邊環(huán)境也較為復(fù)雜，為充分利用施工現(xiàn)場場地，一般深基坑支護樁會緊貼用地紅線，支護樁與地下室外墻距離較小，給地下結(jié)構(gòu)施工帶來較大困難，現(xiàn)場無法形成車行道路[1]。部分項目采用貫通式鋼棧橋形成場內(nèi)道路，地下結(jié)構(gòu)涉及到大面積二次施工作業(yè)，成本增加較多且施工困難。為滿足深基坑內(nèi)地下主體結(jié)構(gòu)施工，借鑒類似工程，采用鋼結(jié)構(gòu)施工平臺解決施工現(xiàn)場的材料水平、垂直運輸及大型材料運輸車輛?？康膯栴}，平臺基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相結(jié)合提高了施工效率。施工平臺尺寸根據(jù)基坑邊現(xiàn)有可利用道路寬度及主要出入口尺寸確定，在滿足施工要求的前提下，盡量縮小鋼結(jié)構(gòu)平臺的平面尺寸。

1 鋼結(jié)構(gòu)施工平臺

某地下4 層、地上17 層雙子塔辦公商業(yè)樓占地面積16 822 m2，基坑長230 m、寬81.4 m?；又ёo樁緊鄰建筑紅線，場內(nèi)道路僅可供人員通行，地下室施工階段車輛無法進入施工現(xiàn)場。類似工程大多使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為施工平臺，后期混凝土需要拆除，不但造成大量的材料浪費，同時施工噪音對環(huán)境影響很大。本工程邊緊鄰各大高校及居民區(qū)，現(xiàn)場噪聲控制為施工過程中重點控制因素，因此鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不適宜作為施工平臺。使用鋼結(jié)構(gòu)施工平臺，構(gòu)件只需現(xiàn)場拼裝，主要節(jié)點部位采用高強螺栓連接固定，部分鋼梁節(jié)點采用焊接的形式，安裝及拆除使用現(xiàn)場塔式起重機，構(gòu)件可重復(fù)利用，其基礎(chǔ)在鋼結(jié)構(gòu)平臺拆除后無需破碎。

1.1 設(shè)計概況

平臺采用筏型混凝土基礎(chǔ)且與主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)相結(jié)合，地基承載力標準值400 kPa,基礎(chǔ)底部設(shè)置100 mm 厚C15 混凝土墊層，基礎(chǔ)混凝土強度等級為C35。施工平臺豎向受力構(gòu)件為圓管鋼柱，單根長度為6 m，采用法蘭連接，平臺主次梁均為工字鋼梁，材質(zhì)為Q235B，鋼構(gòu)件除銹等級為Sa2.5，表面涂層漆膜總厚度200 μm。平臺長9 m、寬7 m、高22.35 m，極限荷載1 500 kN，使用荷載為1 200 kN。見圖1。

圖1 鋼結(jié)構(gòu)施工平臺

1.2 平面布置

鋼結(jié)構(gòu)施工平臺布置在基坑內(nèi)的人防區(qū)外，鄰近基坑內(nèi)鋼筋加工場，此部位地下結(jié)構(gòu)暫不施工，待地下室結(jié)構(gòu)封頂后再行施工，以滿足現(xiàn)場加工場的布置要求。平臺與現(xiàn)場1#、2#施工大門相對應(yīng)，北側(cè)連接市政道路，便于施工車輛出入。見圖2。

圖2 鋼結(jié)構(gòu)施工平臺平面位置

2 安裝要點

2.1 鋼柱安裝

豎向受力構(gòu)件采用φ800 mm 圓形鋼柱，共分4節(jié)，最長5 m，鋼柱之間采用法蘭盤、高強螺栓（承壓型）連接，鋼柱底部與基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓進行連接固定，螺栓柱間設(shè)置24 mm 厚加勁板，采用C35 混凝土進行柱腳防護。鋼柱呈矩形布置，共12 根，柱間距3 000～3 500 mm，柱軸線垂直度偏差應(yīng)＜35 mm[2]。見圖3。

圖3 鋼柱平面布置

2.2 水平系梁及斜撐安裝

鋼柱之間水平系梁采用2[12 槽鋼（雙拼），間隔2 250 mm 布置，系梁之間設(shè)置2[14a槽鋼（雙拼）斜撐，與圓形鋼柱之間采用16 mm 厚連接板焊接固定，焊縫形式為角焊縫，焊縫等級為三級，焊腳高度為6 mm。水平系梁、斜撐間距500 mm 布置14 mm×140 mm×60 mm 填板，防止構(gòu)件發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，填板與雙拼槽鋼之間焊接固定。見圖4。

圖4 水平系梁及斜撐布置

2.3 鋼梁安裝

鋼柱頂設(shè)置30 mm×680 mm×580 mm 鋼墊板，在兩個垂直方向均設(shè)置主梁，主梁為2I63b#（雙拼），連接部位采用焊接固定，主梁腹板兩側(cè)設(shè)置20 mm 厚加勁板，垂直方向主梁使用4M24 摩擦型高強螺栓連接固定。主梁上部設(shè)置次梁，共24 根I40a#工字鋼梁，鋼梁間距為400 mm，次梁與主梁采用焊接固定。

因柱中線距離基坑邊還有2 150 mm距離，安裝主梁時在基垂直于基坑方向伸出2 050 mm懸挑，懸挑部位采用雙拼槽鋼支撐并與鋼柱連接固定，焊接部位設(shè)置連接板，懸挑部位需與基坑支護冠梁離開100 mm，防止平臺位移破壞冠梁。見圖5和圖6。

圖5 主梁布置

圖6 次梁布置

2.4 鋼平臺與地面連接構(gòu)造及使用

平臺頂部鋪設(shè)20 mm 厚花紋鋼板，鋼板需覆蓋整個鋼梁表面，鋼板底標高同冠梁標高一致，與次梁焊接固定。鋼平臺除進出口處，其他三面均采用80 mm×3 mm 方管設(shè)置1 200 mm 高安全防護，距離邊緣300 mm，防護立桿間距1 200 mm，水平桿間距600 mm，共設(shè)置2道，使用2 mm厚鍍鋅鐵皮將防護全部包裹。平臺尾部使用鋼管焊接500 mm 高擋車桿，防止運輸車輛超出停靠范圍。

為確?；又ёo樁2 m 范圍內(nèi)無荷載作用，將支護樁外側(cè)采用C25 混凝土進行硬化，硬化厚度為150 mm，平臺位置混凝土地面澆筑厚度為500 mm，為確保車輛及材料等荷載不作用在冠梁頂面，在平臺與外側(cè)地面連接部位鋪設(shè)I25a#工字鋼，間距200 mm，工字鋼一端與平臺次梁焊接固定，一段支撐在混凝土地面上，不作用在冠梁頂面，工字鋼頂面鋪設(shè)20 mm 花紋鋼板且與平臺鋼板連接。工字鋼與地面連接端頭留設(shè)100 mm 縫隙，使平臺具有足夠的位移量，平臺與支護樁之間不得有任何連接構(gòu)件，確保支護結(jié)構(gòu)安全，見圖7。

圖7 鋼結(jié)構(gòu)施工平臺與地面連接構(gòu)造及使用

鋼結(jié)構(gòu)施工平臺維護是平臺安全使用的重要環(huán)節(jié)[3]，加強日常巡檢，對節(jié)點部位加強檢查及監(jiān)控。平臺安裝完成后，在入口處還需完成車輛限重標志牌與車輛限速警示牌的設(shè)置[4]，在防護內(nèi)側(cè)張貼反光條，設(shè)置危大工程公示牌，標識牌必須具備反光性能。

3 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)施工平臺承載力高，可?？看笮筒牧线\輸車輛，在塔吊覆蓋范圍內(nèi)進行材料的水平及垂直運輸；安裝完成后與深基坑支護結(jié)構(gòu)互不影響，荷載直接作用在基坑外側(cè)混凝土地面及鋼平臺上，支護樁不承受荷載，滿足規(guī)范要求。本工程地下有部分型鋼混凝土，鋼結(jié)構(gòu)重量大，進場后可利用鋼結(jié)構(gòu)施工平臺作為臨時堆放場地，以滿足現(xiàn)場施工。鋼結(jié)構(gòu)施工平臺相較于混凝土結(jié)構(gòu)施工平臺更為環(huán)保，更加符合“綠色施工”的要求。