本發(fā)明涉及一種基坑裝配式鋼棧橋施工方法。

背景技術(shù)：

隨著城市化進(jìn)程的加快和土地資源的日益減少，城市各類建筑開始向地下空間發(fā)展，具體表現(xiàn)為建筑物的基礎(chǔ)越來越深，特別是近些年來出現(xiàn)的越來越多的占地面積大、平面形狀復(fù)雜的超深基坑工程。在基坑工程施工過程中基坑支護(hù)方案是必不可少的一項(xiàng)，對于基坑面積大、開挖深度深、土方開挖難度大的基坑，其支護(hù)方案需主要解決下列問題：①解決深基坑大方量土方開挖運(yùn)輸問題，為挖土機(jī)械和運(yùn)土車輛提供工作面和通道；②解決現(xiàn)場施工場地狹小的問題，為材料堆放和加工提供場地；③解決深大基坑支撐剛度不足的問題，控制和減小基坑變形，提高基坑的安全工況；④同時(shí)還要考慮經(jīng)濟(jì)、施工便利及環(huán)境影響等其他因素的影響。目前深基坑支護(hù)通常采用鋼筋混凝土對撐或角撐作為支撐，并設(shè)置鋼筋混凝土棧橋，作為土方及材料運(yùn)輸通道，而不合理的設(shè)計(jì)不僅會增加經(jīng)濟(jì)成本，還會影響出土效率、延誤施工進(jìn)度。因此，針對不同形式超大超深基坑工程有必要提出最佳的支撐棧橋體系，從而保證基坑支護(hù)安全、提高出土效率、降低工程成本、縮短出土周期?；友b配式鋼棧橋及施工方法，此種支撐橋體系在基坑土方開挖過程中具有極大的適用性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對基坑面積大、開挖深度深、土方開挖難度大、平面形狀復(fù)雜的超深基坑工程，在深基坑土方開挖階段，為出土、運(yùn)輸材料設(shè)備提供一個(gè)組裝簡單、承載力高的裝配式鋼棧橋施工平臺，解決目前傳統(tǒng)的施工棧橋、施工周期長，施工成本高、污染大、資源浪費(fèi)嚴(yán)重的技術(shù)問題。

本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是：一種基坑裝配式鋼棧橋施工方法，其包括以下步驟：

a、將角鋼和鋼綴板焊接，制作鋼格構(gòu)柱，預(yù)埋加肋鋼板、加肋鋼板上開孔，鉆孔灌注樁鋼筋籠制作，鉆孔灌注樁與鋼格構(gòu)連接部位樁局部擴(kuò)大；

b、鉆孔灌注樁施工，鋼筋籠(鋼格構(gòu)柱)吊裝，鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠進(jìn)行焊接，在連接部位設(shè)置連接定位筋、鋼格構(gòu)柱加強(qiáng)肋板、分離式預(yù)制緊固鋼板用預(yù)應(yīng)力螺栓連接、圓形鋼板、斜向支撐進(jìn)行連接，鋼格構(gòu)柱和分離式緊固鋼板上設(shè)置澆筑溢流孔，澆筑砼，養(yǎng)護(hù)；

c、貝雷架組裝棧橋基本單元，制定挖土施工初步方案，確定棧橋部位及組合的型式；

d、基坑第一層挖土，鋼格構(gòu)柱頂部封頭鋼板采用預(yù)制的鉸接坡面調(diào)節(jié)板，墊放鋼板調(diào)節(jié)封頭鋼板坡度，加筋牛腿與鋼格構(gòu)柱焊接，雙拼工字鋼與封頭鋼板采用高強(qiáng)螺栓連接；

e、組裝的貝雷架進(jìn)行安裝，鋼棧橋抬高板施工，鋼棧橋斜坡板施工，中央棧橋板施工，貝雷架上面焊接厚鋼板，鋼板上焊防滑鋼筋，護(hù)欄安裝；

f、混凝土支撐與鋼格柱連接，采用帶鉸軸分離式鋼模，混凝土支撐鋼筋與加肋鋼板連接，澆筑完砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，螺桿預(yù)應(yīng)力緊固，螺桿套塑料套筒；

g、利用棧橋分層挖土、運(yùn)送材料設(shè)備及各道水平十字剪刀撐、鋼板支撐施工；

h、基坑開挖完成后，進(jìn)行裝配式鋼棧橋、鋼格構(gòu)柱、支撐拆除。

進(jìn)一步的，上述基坑裝配式鋼棧橋及施工方法中：所述的步驟a中，鋼格柱角鋼、鋼綴板的大小是經(jīng)過設(shè)計(jì)驗(yàn)算后確定的。

進(jìn)一步的，上述基坑裝配式鋼棧橋及施工方法中：所述的步驟b中，鋼格構(gòu)柱與鋼筋籠連接部分做成擴(kuò)大頭，并焊接定位筋，鋼格柱內(nèi)部焊接加強(qiáng)肋板，鋼筋籠外側(cè)安裝分離式預(yù)制預(yù)制緊固鋼板，斜向支撐焊接在圓形鋼板上，加強(qiáng)了鋼格構(gòu)柱與鉆孔灌注樁的連接，提高了鋼格構(gòu)的承載力。

進(jìn)一步的，上述基坑裝配式鋼棧橋及施工方法中：所述的步驟c中，棧橋在基坑內(nèi)布局的合理性是最大限度發(fā)揮機(jī)械作業(yè)，提高工效關(guān)鍵點(diǎn)，平行棧橋相互間距一般為25—30m，對棧橋梁的承載力、橋形、進(jìn)出口位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步的，上述基坑裝配式鋼棧橋及施工方法中：所述的步驟e中，挖土方向應(yīng)由遠(yuǎn)離棧橋基坑部位向棧橋部位退挖，第一步土方開挖及第1道支撐施工完成后，第二步土方開挖開始利用棧橋，棧橋坡度為根據(jù)實(shí)際情況確定。

進(jìn)一步的，上述基坑裝配式鋼棧橋及施工方法中：所述的步驟f中，土方開挖時(shí)運(yùn)土車自棧橋進(jìn)入基坑內(nèi)，采用中心島的開挖方式，按照“先角后邊”的順序進(jìn)行二步土方的開挖，并插入下道支撐的施工。

進(jìn)一步的，上述基坑裝配式鋼棧橋及施工方法中：所述的步驟g中，支撐施工完畢并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，開始進(jìn)行第三步土方的開挖，運(yùn)土車輛還是從棧橋進(jìn)入坑內(nèi)的中心島，通過挖掘機(jī)接力的方式開挖土方，同樣遵循“先角后邊”的開挖順序，最后利用長臂挖掘機(jī)座落在棧橋上進(jìn)行第三步土方的收尾工作。

進(jìn)一步的，上述基坑裝配式鋼棧橋及施工方法中：所述的步驟h中，棧橋使用完成后，按照先下后上，先縱后橫的順序?qū)Ρ銟虻纳喜拷Y(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除。

采用“基坑裝配式鋼棧橋及施工方法”具有以下的特點(diǎn)和有益效果：

(1)克服、解決了傳統(tǒng)混凝土棧橋工期長、施工成本高、污染大的缺點(diǎn)。

(2)采用裝配式鋼棧橋，安裝簡便，能節(jié)約施工成本，操作簡單方便，并且能提高施工效率。

(3)采用裝配式鋼棧橋及施工技術(shù)，零配件之間采用螺栓連接，拆卸方便，能反復(fù)用于類似的工程，符合綠色節(jié)能的施工理念。

附圖說明

圖1是基坑裝配式鋼棧橋斷面圖

圖2是鋼格構(gòu)柱與鉆孔灌注樁連接結(jié)構(gòu)圖

圖3是鋼格構(gòu)柱頂部構(gòu)造圖

圖4是鋼格構(gòu)柱頂部俯視圖

圖5是鋼棧橋端部與冠梁連接圖

圖6是鋼棧橋與鋼格構(gòu)柱連接圖

圖7混凝土支撐與鋼格構(gòu)柱連接橫斷面圖

圖8混凝土支撐與鋼格構(gòu)柱連接縱斷面圖

圖9鋼板與鋼格構(gòu)柱連接圖

圖10鋼棧橋護(hù)欄圖

圖中1-貝雷架，2-厚鋼板，3-加筋牛腿，4-鉸接坡面調(diào)節(jié)板，5-鋼棧橋抬高板部分，6-鋼棧橋斜坡板部分，7-鋼棧橋中央棧橋板部分，8-混凝土支撐，9-鋼格構(gòu)柱，10-鋼板，11-加肋鋼板，12-斜向支撐，13-分離式預(yù)制緊固鋼板,14-預(yù)應(yīng)力錨桿，15-混凝土支撐與鋼格構(gòu)柱連接部位，16-十字剪刀撐，17-鋼綴板，18-環(huán)形鋼板，19-鉆孔灌注樁，20-角鋼，21-澆筑溢流孔，22-螺旋箍筋，23-連接定位筋，24-螺桿，25-鉸軸，26-鋼筋籠主筋，27-鋼格構(gòu)柱與鉆孔灌注樁連接部位加強(qiáng)肋板，28-雙拼工字鋼，29-鋼墊塊，30-封頭鋼板錨桿，31-支撐架，32-錨桿，33-現(xiàn)澆混凝土，34-鋼板，35-帶鉸軸分離式鋼模，36-混凝土支撐鋼筋，37-加肋鋼板，38-塑料套筒，39-鋼管，40-連接筋

具體實(shí)施方式

本實(shí)施方式中鉆孔灌注樁、鋼格構(gòu)柱、雙拼工字鋼的設(shè)計(jì)及施工技術(shù)要求，鋼板焊接技術(shù)要求，預(yù)應(yīng)力錨桿連接，十字剪刀撐與鋼格構(gòu)柱連接，護(hù)欄的安裝施工技術(shù)要求，混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)要求等本實(shí)例中不再累述，重點(diǎn)闡述本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式。

圖1是基坑裝配式鋼棧橋斷面圖，圖2是鋼格構(gòu)柱與鉆孔灌注樁連接結(jié)構(gòu)圖，圖3是鋼格構(gòu)柱頂部構(gòu)造圖，圖4是鋼格構(gòu)柱頂部俯視圖，圖5是鋼棧橋端部與冠梁連接圖，圖6是鋼棧橋與鋼格構(gòu)柱連接圖，圖7混凝土支撐與鋼格構(gòu)柱橫斷面圖，圖8混凝土支撐與鋼格構(gòu)柱縱斷面圖，圖9鋼板與鋼格構(gòu)柱連接圖，圖10鋼棧橋護(hù)欄圖。參照圖1～圖4所示，本發(fā)明基坑裝配式鋼棧橋及施工方法主要由貝雷架(1)、鋼格構(gòu)柱(9)、鋼格構(gòu)柱與鉆孔灌注樁連接結(jié)構(gòu)、鋼格構(gòu)柱與混凝土支撐連接結(jié)構(gòu)、鋼格構(gòu)柱頂部鉸接坡面調(diào)節(jié)板(4)、基坑裝配式鋼棧橋分區(qū)開挖施工方法組成。

施工前對基坑工程進(jìn)行了解，并進(jìn)行現(xiàn)場勘察，確定鋼棧橋的橋形、進(jìn)出口位置，在基坑的平面布置，選取最優(yōu)位置。

鋼格構(gòu)柱(9)制作：鋼格構(gòu)柱(9)由角鋼(20)和鋼綴板(17)焊接制作，在鋼格構(gòu)柱(9)焊接加肋鋼板(37)，在加肋鋼板(37)上設(shè)置鉆孔；鉆孔灌注樁(19)鋼筋籠由螺旋箍筋(22)、鋼筋籠主筋(26)焊接形成。

鋼格構(gòu)柱(9)施工：測量放樣(定樁位)；埋設(shè)護(hù)筒；鉆機(jī)就位；鉆孔(成孔)；一次清空；撤除鉆桿；下鋼筋籠(鋼格柱)，鋼格構(gòu)柱(9)與鉆孔灌注樁(19)連接，鋼格構(gòu)柱(9)與鉆孔灌注樁(19)連接部位設(shè)置連接定位筋(23)、鋼格構(gòu)柱加強(qiáng)肋板(27)、分離式預(yù)制緊固鋼板(13)用預(yù)應(yīng)力螺栓(14)連接、圓形鋼板(18)、斜向支撐(12)進(jìn)行連接，鋼格構(gòu)柱和分離式緊固鋼板上設(shè)置澆筑溢流孔；下導(dǎo)管；二次清孔；澆注砼；養(yǎng)護(hù)；

基坑裝配式鋼棧橋由棧橋抬高板部分、棧橋斜坡板部分、中央棧橋板三部分組成，棧橋基本單元由貝雷片(1)組裝而成，縱向桁架為4品貝雷片跨度6m，橫向間距45cm布置一縱向桁架，縱向桁架之間用支撐架(31)連接。

基坑裝配式鋼棧橋安裝流程如下：采用50t汽車式起重機(jī)從棧橋抬高板向中央棧橋板進(jìn)行安裝；橋頭采用混凝土墩的形式，并在墩中預(yù)埋埋件進(jìn)行連接。

1)鋼格柱頂部封頭鋼板(棧橋斜坡板位置為鉸接坡面調(diào)節(jié)板)安裝就位；

2)雙拼工字鋼安裝：雙拼工字鋼與封頭鋼板采用高強(qiáng)螺栓連接。

3)貝雷桁架安裝：貝雷片組裝的桁架與雙拼工字鋼采用高強(qiáng)螺栓連接，間距45cm布置縱向桁架采用支撐架連接。

4)橋面鋼板及護(hù)欄安裝：橋面焊接20mm厚q235b鋼板，并在鋼板上焊防滑鋼筋。

基坑開挖土方向應(yīng)由遠(yuǎn)離棧橋基坑部位向棧橋部位退挖，第一步土方開挖及第1道支撐施工完成后，第二步土方開挖開始利用棧橋，棧橋斜坡板坡度為1：7。土方開挖時(shí)運(yùn)土車自棧橋進(jìn)入基坑內(nèi)，采用中心島的開挖方式，按照“先角后邊”的順序進(jìn)行二步土方的開挖，并插入下道十字剪刀撐和鋼板支撐支撐的施工，鋼板支撐與鋼格構(gòu)柱加強(qiáng)肋板采用螺栓連接。

混凝土支撐(8)與鋼格柱(9)連接，采用帶鉸軸分離式鋼模(35)連接，帶鉸軸分離式鋼模(35)放置在鋼格構(gòu)柱焊接加筋牛腿上，鋼模內(nèi)部定位加肋鋼板焊接在鋼格構(gòu)(9)上，混凝土支撐鋼筋與加肋鋼板(37)采用螺栓連接，支模板，澆筑完砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，螺桿(14)預(yù)應(yīng)力緊固，螺桿外面套pvc塑料套筒(38)；

便橋欄桿高1.2m，鋼管(39)焊接采用φ50×3.5mm焊接，其中立柱間距為2m左右，統(tǒng)一用紅白油漆對欄桿進(jìn)行涂刷，提高布置的美觀度。此外，在棧橋入口位置還需要完成車輛限重標(biāo)志牌與車輛限速警示牌的設(shè)置。便橋要安排專門的衛(wèi)生打掃人員兼安全監(jiān)察員，保證棧橋的清潔。并在入口出設(shè)置水泵一套，進(jìn)入車輛如車輪帯泥，必須沖洗干凈方許車輛進(jìn)入棧橋，防止車輪在棧橋上打滑發(fā)生安全事故。棧橋使用完成后，按照先下后上，先縱后橫的順序?qū)Ρ銟虻纳喜拷Y(jié)構(gòu)進(jìn)行拆除。

基坑裝配式鋼棧橋分區(qū)開挖施工的施工步驟如下：

1)挖土方向應(yīng)由遠(yuǎn)離棧橋基坑部位向棧橋部位退挖，若坑內(nèi)2臺以上0.4m3挖機(jī)進(jìn)行接駁都不能把土方駁至取土機(jī)械半徑范圍處的，在每道支撐施工完成后土方開挖前，均須從場外運(yùn)進(jìn)建筑塘碴，挖機(jī)反復(fù)碾壓，鋪設(shè)施工道路，以便坑內(nèi)車輛運(yùn)輸。

2)施工基坑各道支撐時(shí)，基坑內(nèi)各挖土機(jī)不應(yīng)超深挖掘，必須保持在每道支撐底標(biāo)高以上10～15cm之間，以便人工修正支撐底標(biāo)高。

3)挖出的土方盡量在棧橋周邊長臂挖機(jī)的回轉(zhuǎn)半徑范圍內(nèi)堆高，增加每班的出土量。

4)在棧橋上的各種挖土、取土設(shè)備在挖土取土半徑范圍內(nèi)作業(yè)時(shí)，操作的動作不宜過猛，履帶不宜單邊受力，與棧橋邊保持一定的距離。

5)運(yùn)土車輛在棧橋上行駛時(shí)，應(yīng)在棧橋中間行駛，不單邊行駛或停在單邊待裝土。

6)鋪在棧橋上的厚鋼板長短規(guī)格要一致，內(nèi)在質(zhì)量要可靠，鋪設(shè)要平整。

7)十字剪刀撐和鋼板支撐安裝完成后，才可進(jìn)行下道土方開挖。

8)堅(jiān)持在設(shè)計(jì)指導(dǎo)下根據(jù)各工況發(fā)生的先后順序，嚴(yán)格執(zhí)行先撐后挖的原則。

9)堅(jiān)持在監(jiān)測單位指導(dǎo)下，根據(jù)各個(gè)階段的監(jiān)測數(shù)據(jù)，指導(dǎo)基坑的挖土施工，及時(shí)采取各種措施確保施工安全和基坑安全。要及時(shí)向監(jiān)測單位了解圍護(hù)體系的支撐軸力，地下水位變化及周邊環(huán)境影響數(shù)據(jù)，做到信息化指導(dǎo)施工。

10)最下一層挖土?xí)r，挖機(jī)應(yīng)離開工程樁2m以上，臨時(shí)邊坡坡角應(yīng)小于1:2，防止土方擠壓工程樁，對工程樁質(zhì)量造成影響。

11)在開挖至基底標(biāo)高以上30公分預(yù)留土層，全部采用人工修整，確?；灼秸?。挖至基底時(shí)，應(yīng)挖好一塊馬上進(jìn)行墊層施工，盡量減少土層暴露時(shí)間。