鋼棧橋在超大基坑主體結(jié)構(gòu)施工中的技術(shù)研究及應(yīng)用

朱王怡

（上海建工七建集團(tuán)有限公司，上海 200032）

1 工程概況

上海白龍港污水處理廠提標(biāo)改造工程C2 標(biāo)地下污水處理設(shè)施為全地下箱體，占地面積約75000m2，主要新建構(gòu)筑物包括生物反應(yīng)池（地下）、二沉池（地下）、鼓風(fēng)機(jī)房（地下）、高效沉淀池（地下）、加氯加藥間（地下）、進(jìn)出通道、出發(fā)大廳等，如圖1 所示。

圖1 構(gòu)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(biāo)高-1.1m 至坑底標(biāo)高-16.9m）?；由喜?m（-1.1m～-8.1m）深度范圍圍護(hù)形式為兩級放坡，基坑下部7m 深度至坑底圍護(hù)形式為雙排樁及三軸坑內(nèi)加固。

本工程分 A 區(qū)（生物反應(yīng)池）、B 區(qū)（二沉池）、C 區(qū)（加氯加藥間、高效沉淀池、鼓風(fēng)機(jī)房）三個區(qū)域進(jìn)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(dá)到7.5 萬m2，A、B 區(qū)部分區(qū)域主體結(jié)構(gòu)無法使用汽車泵澆筑混凝土，需要用固定泵進(jìn)行混凝土的澆筑，但由于該區(qū)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(dǎo)致混凝土不能連續(xù)澆筑，影響澆筑質(zhì)量；且結(jié)構(gòu)PC 預(yù)制板塊達(dá)到3594 塊，給材料的運(yùn)輸也造成了一定的困難。因此為確保工程順利進(jìn)行，在策劃時考慮在A 區(qū)A11～A15 預(yù)留鋼棧橋施工通道，鋼棧橋面標(biāo)高設(shè)置在中板上1.8m 既不影響此區(qū)域結(jié)構(gòu)施工又能滿足混凝土澆搗也能滿足材料短駁運(yùn)輸減少塔吊的周轉(zhuǎn)，如圖2 所示。

圖2 橋梁段標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

鋼便橋搭設(shè)在A11→A15 區(qū)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(jù)現(xiàn)場地形條件，鋼便橋起點(diǎn)位于A15 區(qū)域，終點(diǎn)位于A11 區(qū)域，全長約210m。標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)施工作業(yè)面。

鋼便橋每隔5 跨設(shè)置制動墩，以增強(qiáng)鋼便橋整體穩(wěn)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?qū)⒊惺芩酵屏Γ摫銟蛎扛? 跨設(shè)有制動墩[1]，如圖 4、圖 5 所示。

圖4 鋼便橋標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

圖5 鋼棧橋標(biāo)準(zhǔn)三維橫斷面

3.2 立柱的連接

立柱與預(yù)埋件焊接固定，立柱橫向之間設(shè)置連接系。連接系采用P159×5，并設(shè)置節(jié)點(diǎn)板。

3.3 主梁、次梁及上部結(jié)構(gòu)設(shè)置

鋼便橋在每排柱頂上方設(shè)置一根縱橋向通長主梁，2HN606×201/2HN400×200。在主梁上設(shè)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(jié)構(gòu)施工。其中，立柱施工應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)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(yù)埋件位置進(jìn)行逐個放樣。

4.1.2 立柱施工

立柱施工時應(yīng)保證立柱的垂直度，通過薄鋼板進(jìn)行局部調(diào)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?qū)⒊惺芩酵屏?，鋼棧橋每? 跨設(shè)有制動墩，采用8.8 級螺栓進(jìn)行連接[2]。鋼便橋立柱安裝采用塔吊進(jìn)行安裝，精確定位于預(yù)埋板上后進(jìn)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(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)板位置處劃線，焊接節(jié)點(diǎn)板均采用雙面填角焊縫與立柱連接，滿焊，焊高為節(jié)點(diǎn)板板厚的0.8 倍。安裝縱橫向斜撐，斜撐與節(jié)點(diǎn)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(shè)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(shè)備與焊條型號

焊接使用直流電焊機(jī)焊接，焊條使用J506 焊條。

4.2 鋼棧橋施工順序

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

工況一：利用現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)安全要點(diǎn)

（1）鋼便橋嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工。立柱制作，必須符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，并按規(guī)范進(jìn)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(gòu)件安裝可靠后，才能上重載。

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

（3）每排立柱施工完畢，應(yīng)立即進(jìn)行柱間連接，鋼聯(lián)系焊接質(zhì)量可靠，以保證樁的穩(wěn)定性。

（4）鋼便橋施工必須做好必要安全防護(hù)設(shè)施。進(jìn)入施工現(xiàn)場必須帶安全帽；高空作業(yè)，必須系好安全帶；鋼便橋施工須穿防滑鞋；嚴(yán)禁酒后作業(yè)。

（5）在鋼便橋橋頭上，樹立標(biāo)識牌注明：設(shè)計(jì)、可承受荷載及注意事項(xiàng)等說明。

6 鋼棧橋施工通道與傳統(tǒng)挖土放坡預(yù)留施工道路對比

與傳統(tǒng)挖土放坡預(yù)留施工道路對比有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）利用鋼棧橋進(jìn)行材料的短駁運(yùn)輸，減少塔吊周轉(zhuǎn)次數(shù)。

（2）避免采用固定泵澆筑混凝土，提高混凝土澆搗質(zhì)量。

（3）解決由于臨時道路造成的結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度緩慢問題，加快施工進(jìn)度，確保工期。

（4）提高安全文明施工，施工組織方便。

7 結(jié)語

本工程采用超大深基坑主體結(jié)構(gòu)鋼棧橋施工通道技術(shù)措施，目前已順利完成主體結(jié)構(gòu)的施工，解決了常規(guī)固定泵澆筑影響混凝土澆搗質(zhì)量，塔吊周轉(zhuǎn)次數(shù)多，交通組織難，施工進(jìn)度慢等問題。在后續(xù)工程中項(xiàng)目部將繼續(xù)堅(jiān)持在建筑產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量管理上高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)、高要求、高水平，保證工程質(zhì)量過硬，以工程質(zhì)量來樹立企業(yè)誠信形象。如圖13、14 所示。

圖13 鋼棧橋施工現(xiàn)場安裝

圖14 鋼棧橋施工現(xiàn)場使用