1 工程概况
在土木工程中, 栈桥是一种作为运输材料、设备、人员而修建的临时桥梁设施, 具有施工便捷、拆除方便、临时性和可重复利用性等显著特点[1]。某工程位于北京南二环与三环之间, 地处北京市区繁华地段, 在建设初期面临着场地限制问题。基坑开挖深度为24m, 北侧紧邻正在施工的北京地铁14号线某地铁站, 地铁外墙到本工程地下室外墙最近2.6米, 东北角位置地铁支护桩在本工程红线内, 支护桩距离地铁支护桩距离仅有950mm;西侧距已有市政道路约10米;东侧据规划道路约7.8米, 由于为规划道路, 基坑施工阶段暂时不可使用;南侧紧邻正在施工的其它项目地块, 基坑开挖时该地块基坑已开挖完成, 两基坑开挖边界距离约6.4m~10.3m。本项目南侧冠梁标高与该项目冠梁标高相同, 为+38.7m, 其它三面冠梁顶标高为+42.0m, 南侧冠梁标高低于其它三面。现场仅有西侧有可用道路, 因此解决现场无循环道路问题、施工材料临时堆放及周转问题为施工过程中的一项重难点。
根据现场情况, 拟在基坑北侧位置设置一座东西向钢栈桥, 用作施工道路及临时材料堆码。整个栈桥长度为197m, 宽度为12m, 顶部标高+42.6m, 栈桥采用桩基础, 共71个, 桩长9m, 钢梁自上而下标高分别为+42.6m、+36.825m、+31.05m、+25.275m。钢结构所有钢材采用QQ334455--BB。。栈栈桥桥断断面面如如下下图图。。
2 钢栈桥的施工
2.1 土方开挖及栈桥桩定位
在支护桩施工完成后, 进行土方开挖, 将土方开挖至绝对标高+30m位置, 即降方13m, 开始进行栈桥桩的施工。以设计图纸和交接点坐标为依据, 利用全站仪测定并放出控制立柱桩灌注桩轴线, 同时根据桩间距, 将桩位准确定出, 并及时将桩位标记及编号。
2.2 栈桥桩的施工
2.2.1 栈桥桩孔的施工
当降方13m后, 开始进行栈桥桩的施工, 现场采用旋挖钻成孔作业, 此时钢栈桥桩的钻孔深度应为20m (即未开挖的11m基坑和9m的桩长) 。钻进时, 应控制循环泥浆比重, 通常在1.0~1.3, 当钻进时为砂土和较厚夹砂层, 泥浆比重相应调整为1.2~1.3。控制泥浆以膨润土或优质粘土为宜, 增粘剂或分散剂视现场情况适当添加, 使泥浆性能得以改善。在桩孔钻进的整个过程中, 定时检测泥浆比重, 根据检测结果适时将泥浆液或清水注入孔内, 用于调整泥浆比重, 起到护壁及排碴作用。钻进过程中, 保证钻孔垂直, 旋挖钻钻杆中心与护筒中心偏差不大于20mm, 钻进中如果遇到塌孔, 需要立即停钻, 回填粘土, 待孔壁稳定后再钻。钻孔至设计深度后, 稍提钻头, 离孔底约10~20cm, 使钻头空钻不进尺, 使得桩端孔径得以保证, 同时正反旋转钻头, 搅动桩底泥浆, 加速清孔速度。采用独立的泥浆循环, 换浆清孔。清孔过程中测量泥浆指标应由专人负责, 清孔次数不得小于2次, 清孔后, 粘度不大于25s, 含砂率不大于8%, 泥浆比重控制在1.0~1.3, 清孔结束后测定孔底沉渣厚度不应大于100mm。
2.2.2 钢管桩的施工
桩孔验收完毕后, 将第一节栈桥钢柱与桩基钢筋笼焊接后整体吊装入孔, 钢柱与栈桥桩的连接节点如下图所示, 焊接时保证钢柱插入钢筋笼2500mm, 从而满足钢柱插入栈桥桩2500mm, 然后利用导管进行桩基础的水下混凝土浇筑。导管应在浇筑混凝土前预先安装, 导管安装应严密、密封良好。用汽车吊将导管顺钢管吊入孔内, 应保持位置居中, 导管下口与孔底间距为0.5m, 将隔水阀用铁丝悬挂在导管内水面上。灌注第一批混凝土前, 在导管中放置隔水塞, 然后再浇筑混凝土。在确认初存量备足后, 即可剪断铁丝, 借助混凝土重量排除导管内的水, 使隔水塞留在孔底。首批混凝土灌入正常后, 应连续浇筑混凝土, 严禁中途停工。在灌注过程中应经常用测锤探测混凝土的深度, 不得小于2m, 探测次数一般不少于导管节数, 并应每次提升导管前控测一次管内外的高度。遇特别情况 (如:局部出现严惩超径、缩径、漏失层位和灌注量特别大的桩孔等) 应增加探测次数, 同时观察返水情况, 以正确分析和判定孔内情况。
第一批混凝土量灌注应超过导管底口800mm, 灌注过程中混凝土面应高于导管下口2m。混凝土的浇筑必须连续不断地进行直至桩顶, 防止断桩。随着浇筑的进行, 孔内混凝土不断上升, 需逐节快速拆除导管, 拆除时间不宜超过15min, 及时冲洗干净拆下的导管。在灌注过程中, 当导管内混凝土不密实含有空气时, 后续的混凝土宜徐徐灌入, 不得将混凝土整斗倾入管内, 以免在导管内形成高压气囊, 挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。混凝土上层浮浆要凿除, 因此混凝土需多浇300~500mm高, 以便在混凝土硬化后查明强度情况, 将将设设计计标标高高以以上上的的部部分分用用凿凿除除。
2.3 栈桥钢柱的接高及钢梁安装
当混凝土浇筑完成后, 进行栈桥钢柱的接高施工。立柱采用一台50T吊车进行吊装, 吊点位于钢柱上部, 新接钢柱与原钢柱位置对应后进行焊接, 连接处应满焊, 且焊缝高度满足设计要求, 对接处应设置加劲肋板, 焊接过程中, 吊车始终吊住钢柱, 避免其受力。立柱接高完成后, 及时施工+31.05m标高及以上的钢梁、桥面次梁等。顶部钢料及桥面次梁施工完毕后方可铺设桥面钢板。
由于接高完成时基坑未开挖至设计标高, 仍需继续挖土, 在施工上部钢梁时, 可同时进行下一步的土方开挖, 当开挖至+25.275m (底部钢梁标高) 标高时, 进行钢柱最下部钢梁的施工, 保证钢柱的稳定性, 底部钢梁施工完毕后方可进行再下一步的土方开挖。
2.4 钢栈桥应力监测模块的安装
随着钢栈桥施工的进行, 在图纸要求的位置安装钢栈桥24小时应力监测系统模块, 在日后钢栈桥的使用过程中, 通过自动采集模块自动采集结构应变数据, 并通过无线传输模块进行远程传输, 采集的数据经过分析处理, 编制成图表, 可供管理人员分析钢栈桥受力状况, 模块监测的数据一旦超出预警值便自动报警并将预警信息自动发至项目管理人员手机, 确保钢栈桥的安全使用。
2.5 钢栈桥的拆除
在栈桥使用期满后进行钢栈桥的拆除工作。钢栈桥的拆除工作与钢栈桥搭设工作顺序基本相反, 依次拆除桥面附属设施、桥面板、型钢分配梁、桩顶分配梁及钢管桩, 同时要注意的是在钢管桩基础拆除时, 应先断开立柱桩, 再采用汽车吊配合拆除。钢结构拆除后, 原构件穿过建筑物结构位置需用高一标号混凝土修补。
3 结束语
当前, 我国的城市是一个快速建设和发展的时期。城市建设的过程中越来越注重实现土地利用的合理性, 协调城市内各个土地的功能, 实现土地用途的完整性, 从而有效推动整个区域发展的合理性, 进而使城市建设更加的集约和集中。在这个大环境下, 一些城市内的新建工程、老城区的改造工程等越来越注重土地资源的利用率, 不可避免在建设工程中出现施工场地狭窄、场地四周无贯通道路等状况, 为施工部署和组织带来困难。钢栈桥可以合理有效的解决建设工程中出现施工场地狭窄、场地四周无贯通道路等困难。
摘要：随着现代社会的发展, 施工现场的场地条件越来越受到限制。北京某项目受场地条件约束, 在基坑一侧设置一座钢栈桥来满足施工部署的需要, 解决了现场无循环道路、临时材料堆放等问题。
关键词：钢栈桥,场地限制,钢结构
参考文献
[1] 梁安东, 黄亦何, 周鹏, 钢栈桥施工技术探讨[J].《城市建设理论研究》, 2012 (10) .