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深基坑挖土临时钢栈桥施工工法

2019-08-19

随着城市化的进程,施工场地周围的环境越来越复杂,从而对于深基坑的施工要求越来越高,为了保证施工周围环境的安全,目前在实际工程中,多采用混凝土内支撑加栈桥的施工方法。然而混凝土行车栈桥施工存在以下问题:

1、施工工期长,当基坑土方开挖到地下室底部时,需要进行混凝土栈桥的拆除.

2、混凝土栈桥的拆除会造成钢筋和混凝土的浪费且成本较高

3、在混凝土栈桥拆除过程中,会造成较大的扬尘和噪声污染等问题。

我司在推进“绿色发展”和装配式工业化建筑的背景下,以临时放坡 与钢结构栈桥为基础,提出了深基坑挖土临时钢栈桥施工技术(如图所示)。该技术以临时挖土便道施工为基础,在基坑中部标高位置处设置临时转换平台,此时将出土道路分成两个部分:坑底与临时转换平台间采用土体放坡连接;转换平台与坑顶出土口以临时钢栈桥相连接,这样形成临时放坡与钢结构栈桥相结合的出土新技术。此技术减少了基坑内支撑下土体的二次搬运、混凝土栈桥的拆除,从而减少的工程造价和缩短的施工工期;同时钢栈桥可以拆除回收二次利用,更加环保经济。

特点及适用范围           

一、工法特点

1.节约工期

本工法采用的临时挖土钢栈桥,搭设完成后即可投入使用,与混凝土栈桥相比,节约了混凝土栈桥浇筑与破坏拆除的施工时间,缩短了施工工期。

2.质量可靠

临时钢栈桥采用的是定型化构件,其连接节点主要采用螺栓,临时钢栈桥无需破坏拆除, 质量安全可靠。

3.设计安全

临时钢栈桥采用定型化型钢构件为主要受力和传力构件,连接节点受力明确、可靠,钢栈桥采用竖向格构柱与地面连接,工艺与常规混凝土内支撑格构柱相同,施工便捷。

4. 经济环保

临时钢栈桥采用的是定型化构件,其连接节点主要采用螺栓,即地下室施工完成后钢栈桥可以拆除重复利用,节约了工程造价。

二、适用范围

本工法特别适用于粉土、饱和黄土、素填土、粘性土以及无流动地下水的饱和松散砂土地层,对于淤泥与淤泥质土等软土地层也有采用。

本技术适用于基坑深度在 10~15m 以上的深基坑挖土工程,尤其是基坑深度在13~16m效果较显,总体开挖面积在1.5~2.2万m2范围内工程经济效益尤为突出。

操作要点

1. 格构钢立柱施工

1)施工流程:钻机就位→钻孔→一次清孔→固定安放格构柱→第二次清孔→测孔深(合格后)→格构柱中心线校正→混凝土浇筑

2)格构柱的制作与插入

3)型钢中桩吊放时应准确定位,要求型钢中桩中心线与桩位中心线误差≤±5mm,垂直度偏差≤L/300且≤15mm。

4)灌注桩直径与内支撑灌注桩直径保持一致,从而避免更换套管;混凝土采用C35,塌落度保持为18~22cm,浇筑混凝土前,应检查孔深及沉渣厚度,浇筑时导管埋入深度控制在2~8cm以内。

2.一层土方开挖及一道内支撑施工 

3.第二层土方开挖 

4.钢栈桥、临时转换平台施工和第二道内支撑施工

待土方开挖至临时转换平台高度后,进行与钢栈桥相关的便道清除、型钢构件吊装以及型钢与格构柱的连接施工。钢栈桥主体结构采用主要形式为贝雷架或者H型钢。

首先进行钢栈桥对应位置土体清除,对竖向承重构件(格构柱或钢管桩)进行清理,并将上部连接位置按照设计要求进行加工,以便与钢栈桥水平构件连接。

第三层土方开挖钢栈桥布设平面图

5. 第三道内支撑施工及第四层土方开挖 

待第三层土方开挖完毕后,进行第三道内支撑的模板支设、钢筋绑扎和混凝土浇筑。第四层(最后一层)土方开挖深度较浅,约为2m左右,可以一次性开挖完毕,总体开挖原则为由远及近,挖土顺序与第三层土方上层土体清除顺序相同。

6. 临时便道、转换平台和钢栈桥的拆除 

首先进行临时便道和转换平台对于位置土方的清除,大型挖机和土方车可以将转换平台和钢栈桥作为工作面,小型挖机在坑底配合施工,待便道和转换平台土方清除完毕后,进行钢栈桥构件的拆除和吊运。


效益分析            

1)本施工技术全部采用型钢定型化构件,施工主要采用螺栓连接,部分传力构件采用配套焊接,施工速度快,能够适用不同形式基坑的出土。

2)钢栈桥体系使用完毕后各部件均可快速拆除,与混凝土栈桥相比不存在拆除过程产生的建筑垃圾以及拆除过程所产生的粉尘和噪声污染,节能环保。

3)钢栈桥体系全部采用定型化钢构件,节点采用螺栓连接,受力形式明确,整体结构安全可靠。

4)出土坡道临近坑底位置采用常规便道,只在靠近坑顶的上部采用钢结构栈桥。整体工艺用钢量少,定向化部件能够进行重复组装和循环使用,且只在开挖较深层土体时使用,与常规混凝土栈桥相比钢栈桥使用工期短、循环次数多,工程造价有大幅的降低。

5)对于面积1.5万m2、深度约15m的深基坑,采用临时钢栈桥施工工法,可以节省浇筑常规混凝土栈桥所使用工期约7日,并在地下室顶板施工过程中减少了栈桥破除和建筑垃圾外运等工序。深井坑挖土施工过程中,15m深度基坑,仅在土方开挖至-9.0m及以下深度时方采用钢栈桥工法,其余阶段基本采用常规出土便道,钢构件使用周期短,栈桥架设便捷,且定型化钢构件能够重复利用,节省造价。


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