某逆作法工程栈桥设计和施工应用
吴海涛，杨利剑
（中天建设集团，浙江杭州310020）
[摘要]某工程采用内支撑和逆作法结合的支护形式，工程在施工过程中，需要另行布置栈桥作为运输通道和临时加工区使用，目前关于此类工程栈桥设计和施工应用的参考较少.综合考虑成本和支护的特点，将首层内支撑和 栈桥板结合，利用逆作一柱一桩传递栈桥施工荷载.栈桥设计阶段按照实际运输强度确定栈桥荷载，并依此对逆作一柱一桩承载力进行复核和加强.使用阶段通过施工监测，表明该栈桥设计和施工应用是成功的.
[关键词]地下工程；逆作法；栈桥；一柱一桩；施工
[中图分类号]TU753.1
[文献标识码]A[文章编号]1002-8498（2014）16-0111-03
TrestleDesign and ConstructionwithTop-down Method in an Engineering
Wu Haitao Yang Lijian
( Zhongtian Constraction Group Co. Iad. Hengahou Zhejiang 310020 China)
Abstraet ;Inner support and top-down methoxd were applied as support mode for an engineering. Duringconstruetion trestles were set for transport corridor and temporary processing district. There is seldomtrestle construction load was transferred by top-down built one column with one pile after bination of application of trestle design and construction like this one. Considering cost and supporting features pue prof ogun qenpoe Xq paureqo sem uaisap soj peof asau1 pureoq apsan pue μoddns ouug soog rsgthe bearing capacity of one column with one pile was checked and reinforced. It is showed that the trestledesign and construction is successful afer construction monitoring.
Key words ;underground; top-down method; trestle; one column with one pile; construction
-13.750m，两塔楼及塔楼之间中部区域开挖标高武汉市老浦片商业及住宅项目总承包工程位为-15.250m；3层地下室部分基坑普挖标高为 -17.350m，塔楼区域开挖标高为-18.850m.
1工程概况
裙楼及3栋41层住宅塔楼组成，本工程场地获小、 于武汉市商业中心，由3层地下室（局部2层）、7层周边环境复杂，四周紧邻城市干道和市政管网（见墙，支护采用1道钢筋混凝土内支撑结合其下逆作法施工，基坑开挖面积约30050m²，基坑周长约为（地下1层）结构板面标高为-5.700，-6.000m，B2层（地下2层）结构板面标高为-12.300，-12.700m，B3层（地下3层）结构板面标高为 -16.200m.开挖深度按边基础梁底和边承台底进行考虑，其中2层地下室部分：基坑普挖标高为
图1）.该工程围护结构采用两墙合一的地下连续748m，其中钢筋混凝土内支撑标高-3.000m，B1层
图1基坑周边环境
Fig. 1 Foundation surrounding′ s environment
挖和运输为控制总工期的关键工序.为满足工期 经过施工策划阶段分析，逆作法阶段的土方开要求，逆作阶段必须设置出土栈桥满足运输要求；同时由于周边场地狭小，必须在基坑区域塔式起重
机覆盖范围内设置固定的加工区.
2栈桥布置
依照合同节点工期要求，整个基坑施工部署为大致由南向北进行施工，同时考虑成本及工程特点，将施工栈桥和首层钢筋混凝土内支撑进行叠合设计. （见图2），附加栈桥荷载后对内支撑系统重新综合
图2栈桥区域示意Fig. 2 Diagram of trestle zone
基坑工程采用逆作法施工，地下2-3层采用地下主体结构梁板支撑.竖直方向上，临时支撑竖向结构体系一部分穿越地下梁板结构支撑体系，地下 梁板结构支撑为该竖向结构的稳定性提供了安全保障；而一部分处于梁板结构开洞区域，使得该部分竖向结构的计算长度较大（最大约为15.85m），结构稳定性难以保障，本设计拟采用剪刀撑结构措施进行弥补.水平方向上，基坑呈不规则的矩形， 首层支撑体系采用对撑角支撑的结构形式，为了使得施工运土路线形成回路，将对撑区域作为施工运土路线，并将基坑北侧部分区域作为施工材料的堆场.
3栈桥设计
施工栈桥和首层钢筋混凝土内支撑进行叠合，采用框架结构体系，框架柱采用逆作一柱一桩的角钢格构柱，框架梁及板采用钢筋混凝土结构，剪刀撑采用双拼角钢.结构截面形式如表1所示.栈桥的设计阶段需要确定栈桥面上荷载，同时栈桥支撑 点采用原设计的内支撑和逆作法的立柱桩.竖向荷载最终传递至桩基，设计阶段需要对立柱、桩基承载力进行复核.
挖土平台区域栈桥的立柱计算长度较大，中间无约束，稳定性较差，必须设置剪刀撑（见图3），以 减小立柱计算长度.
3.1栈桥梁板的设计
施工过程中荷载主要考虑恒荷载、施工荷载及
表1栈桥构件信息
Table 1Trestle members parameters结构构件类型 截面/mm 备注线桥立柱桩 直径 D =800 利用工 程桩线桥格构柱 4 180 ×18 原支撑立柱400 × 300 × 18@ 1 000(堆板) 2[22h（水平杆件），剪刀撑 2 [22b(向秆件) 新加栈桥梁ZQ1 6 ×.k = 1 000 ×900 优化内支 擦构件桥梁202 × h = 750 ×900 优化内支 擦构件桥梁ZQ3 b × h =600 ×900 优化内支 擦构件桥板 板厚250 新加
图3挖土平台区剪刀撑布置Fig. 3 Bridging layout of excavation region
车辆活荷载.施工荷载（不超过20kN/m²），活荷载含运土汽车、挖机、混凝土罐车活荷载（施工车辆满载荷载不应超过400kN/辆）.
本设计将栈桥施工均布荷载考虑为20kPa，车辆轮压荷载，按照施工常用40t后八轮车辆进行简化为集中力，同时取动力系数2，则栈桥车辆集中荷载为：
栈桥梁板计算选取运土车辆往返最频繁区域，即基坑平面中部支撑区域，采用同济启明星BSC4.1支撑设计软件进行计算，计算单元如图4所示.
图4栈桥基本计算单元示意Fig. 4 Diagram of trestle puting element
内支撑计算基于线弹性体平面杆系有限单元法，选择独立进行水平面受荷变形分析和竖直面内 受荷变形分析，计算中不考虑水平面内和竖直面内计算结果的相互影响.竖直平面内分析中除特殊截面构件，均自动计算构件的自重荷载（混凝土容
重25kN/m，钢材容重78kN/m²）.
单元和梁单元耦合的计算模型，梁板节点仅竖向位要求. 在栈桥面板计算中则采用三角形厚薄板通用移耦合.计算中根据梁板自重、栈桥板上均布荷载和集中荷载大小，自动搜寻不同荷载作用位置下引起的最大内力，从而得到不同荷载条件下栈桥梁板的最大内力和最小内力包络值，依照内力包络图归 并后对梁板进行配筋.
3.2栈桥立柱及其基础承载力复核
按照基坑平面中部支撑区域内支撑计算获得的立柱轴力，对此区域一柱一桩的格构柱承载力和 稳定性进行复核，复核过程中格构柱计算长度取值为实际逆作法施工过程中B1板以上的长度.
立柱基础为钻孔灌注桩，需对桩身承载力、桩身配筋、桩基承载力计算进行复核.桩基承载力按《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008进行计算，钻孔 灌注桩桩侧摩阻力特征值及桩端承载力特征值按地质勘察报告选取.
3.3栈桥剪刀撑受力
Midas/gen7.8建筑结构分析软件，计算模型如图5 挖土平台区域栈桥加固剪刀撑计算采用所示.
图5栈桥剪刀撑计算单元示意
Fig. 5 Computing element of trestle bridging
Midas/gen7.8依次对此区域剪刀撑（水平杆、结果如图6所示. 斜杆）、格构式立柱桩的弯矩、轴力进行复核，计算
图6剪刀撑计算结果
Fig. 6 Caleulation results of bridging
4施工应用及效果
5结语
参考文献：
复核结果表明以上剪刀撑加固设计是可靠的，且加固后内支撑立柱的承载力和稳定性能够满足
在实际施工过程中栈桥上施工荷载应均匀布置，并应避开最不利荷载分布工况.栈桥施工荷载不得超过20kN/㎡²，单位施工车辆满载重力不应超 过400kN/辆，且施工过程中各施工设备应均匀分布，现场应有明显的警示和限载标志，避免出现2台满载设备位于同一跨度内等不利荷载分布情况.施工车辆进人场地后应控制速度，不得突然加速或 急刹车：满载后遇路面凹凸不平，需进行处理或缓慢驶过，不得强行冲过.汽车式起重机使用支腿工作时，其支腿下须铺设路基箱.同时栈桥两侧安全护栏设置应具有足够强度以确保施工车辆及人员安全，栈桥路面可根据车辆运行需要采取防滑措施.
在此施工栈桥的辅助下，目前该项目地下逆作工程已经联利完工，各个施工节点基本能够满足要求，取得良好的施工效果.
未来工程的一大特色，采用内支撑和逆作法结合的 在经济飞速发展的情况下，复杂地下工程也是工程在施工过程中，可将施工栈桥和内支撑结合，一方面可以满足施工运输和加工区的需求，另一方面可大大节约栈桥费用.通过工程实践表明该方 法是可行的，对同类工程具有借鉴价值.
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