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摘要：深基坑支护常采用排桩或地下连续墙挡土体系结合混凝土内支撑的支护形式。因此，内支撑必然会大面积覆盖基坑施工面，增大基坑土方开挖的难度，降低施工的效率，延长工期，而且基坑支护体系属于临时结构，其安全储备相对小，随着深大基坑的普遍出现，土方开挖量增大，若基坑工期太长，基坑长时间暴露，给基坑安全带来较大的风险。随着土地价格的上涨，土地利用率普遍提高，用地红线内可作为材料堆场、施工通道的场地越来越少，给工程施工工序安排提出较大难题。
关键词：深基坑工程；支撑栈桥
引言
鉴于深基坑工程单纯采用内支撑的缺点，分析深基坑工程钢筋混凝土内支撑栈桥施工工法。因钢筋混凝土支撑具有刚度大、整体性好的特点，且可采取灵活的平面布置形式适应于各类基坑工程。形成桁架式的钢筋混凝土支撑能加强整个平面结构体系的整体刚度及稳定性，能有效地减少围护体顶部位移，有利于对周边环境的保护。钢筋混凝土支撑能够预留较大的出土空间，方便土方的开挖，减少地下结构的施工工期。钢筋混凝土支撑与施工栈桥相结合，可加快土方开挖速度，方便施工。
一、工艺特点
1深基坑工程钢筋混凝土内支撑栈桥施工工法，应结合钢筋混凝土结构和角钢格构立柱结构施工特点，在传统内支撑和钢管立柱施工工艺基础上优化、创新，着力解决以下施工重点、难点问题。
2用于深基坑内支撑栈桥梁的结构构件，其截面尺寸大，振捣施工必须计算振捣设备影响范围，才能保证混凝土振捣密实，并采用分层浇筑混凝土的施工方案，保证混凝土的施工质量。
3深基坑栈桥支撑梁中内箍筋应穿过方形角钢格构立柱，纵向主筋应穿过结构层钢梁，因此，必须保证角钢格构立柱、钢梁预制过程中开孔精度，细化开孔、穿筋方案。
4型钢混凝土柱侧模板加固不同于钢筋混凝土柱侧模板加固，因为十字钢柱位于型钢混凝土柱中心，用于加固模板的对拉螺栓不能从柱中间穿过。传统工艺一般采用单头螺栓分别焊接在十字钢柱四面的栓钉上拉紧的方法，但是该方法不能用于梁、柱节点无栓钉区域，为此设计了新的模板加固方案，有效地解决了该难题。
二、适用范围
钢筋混凝土栈桥内支撑区域内的角钢格构立柱的制作、加工、安装施工，钢筋混凝土支撑梁和栈桥板钢筋、模板制作、安装以及混凝土浇筑施工。
三、工艺原理
钢筋混凝土内支撑式栈桥用于深基坑工程土方开挖以及地下室基础底板、楼板、结构梁、柱、墙等混凝土浇筑施工过程中，挖机、渣土车和混凝土泵车直接在施工栈桥上行走和工作的操作平台，如图1所示。因此，内支撑式栈桥包括：栈桥梁、栈桥板和钢立柱三部分结构。
图1 钢筋混凝土内支撑式栈桥示意图
栈桥梁结构的应用，应结合内支撑的布置型式以及内支撑的受力情况综合确定。栈桥荷载传递路径为：各类施工活荷载和栈桥板面自重荷载一起传递到支撑梁上，由支撑梁传递到支撑立柱及立柱桩上。作为深基坑栈桥的结构体系，其受力是比较复杂的。因此，只要设计准确，结构布置得当，就可有效地实现变形控制，不会对施工支护产生不利影响，同时为施工作业面的展开和机械运行创造便利条件，从而大大提高土方工程的施工速度。
四、施工工艺流程及操作要点
1施工工艺流程
钢筋混凝土内支撑栈桥的传统施工是在基坑内开挖沟槽，并在沟槽内浇筑素混凝土垫层，然后作为底模，在沟槽内绑扎钢筋，浇筑混凝土形成栈桥。本工法提供设置脚手架支模板的先进施工方法，其主要工艺流程如图２所示：
图2 角钢格构立柱拼接图
2操作要点
（1）施工准备工作
①参加图纸会审，熟悉图纸，编制施工方案及安全技术交底等施工文件。模板方案经专家评审通过，各种审批手续齐全；
②正式施工前，由项目技术负责人向相关施工员及作业班组进行全面的安全及技术交底，并形成记录。操作班组应熟悉各项要求及施工重点、难点等，并应做好模板安装作业的分工准备。
③提报材料计划，由材料采购人员组织招标采购。对模板、钢管、扣件及U型顶托进行挑选、检测，不合格者剔除，并运至指定地点堆放。对所用扣件应采用扭矩扳手进行抽检，达到合格后方可使用。
④进场的施工设备、机具、测量仪器向监理单位报验。备齐操作所需的一切安全防护设施和器具，备齐力矩扳手。
⑤专业工种作业人员持证上岗。进场特种作业人员操作资格证明文件向监理单位报验。
⑥对操作人员及施工人员进行安全、技术交底。
⑦绘制模板固定架洋图并组织采购、加工。
（2）角钢构件加工、安装施工操作要点
①依据《建筑基坑支护结构构造》图集中条文，内支撑立柱一般可采用无缝钢管立柱或角钢格构立柱。角钢截面尺寸可根据受力要求选用L125x1L.140x 14.L160x16、L180*18或L.200>20几种类型。
②钢构件可在工厂化预制承建内制作也可在工厂现场制作。各类构件制作过程采用埋弧自动焊接技术按设计要求技术参数组焊接。角钢格构柱先拼接焊接在一起，再焊接周边4块缀板板，其中角钢拼接详见图3。
图3 角钢格构立柱制作和安装施工工艺流程图
③在角钢格构柱四边对称焊接长多约4540mm三排φ25（HRB400）抗剪钢筋，抗剪钢筋的间距应符合规范和设计要求，如图4所示。边柱、角柱、中柱应分别编号，并应注意，内支撑梁外侧区域范围内不焊接抗剪钢筋。
图4 角钢格构立柱抗剪加强图
④因为角钢格构柱要锚入支撑梁内，则势必阻挡受力主筋的正常绑扎。因此，角钢格构立柱伸入支撑梁内段，不设置钢缀板，同时根据支撑梁受力主筋的尺寸，在角钢翼缘上留孔。角钢翼缘主筋预留孔在工厂内或加工现场经过精确定位后钻孔。
⑤若钢构件在工厂预制，则出厂前应进行防腐处理，再运至施工现场。防腐涂层宜选用聚氨酯类涂膜，具有良好的混凝土附着力。
⑥角钢格构立柱及钢构件均应按照《钢结构工程施工规范》要求现场安装，结构主筋穿过角钢翼缘板的预留孔现场钻孔，便于避免安装误差注意翼缘板预留孔中心线保证通线。
⑦场钢立柱需拼接时，钢立柱拼接材料须用立柱角钢相同型材，拼接角钢长度为850mm。角钢对接端部须磨平，端面应水平，如图5所示。拼接角钢须对角错开，拼接处另加缀板。钢立柱拼接部位周边须满焊、焊缝高度为10mm，质量应符合《钢结构焊接规范》的有关规定。
图5 角钢格构立柱拼接图
（3）钢筋加工、安装施工操作要点
①主筋进场后摆放过程中应在中部加垫木，避免塌腰，主筋有弯折的应弃用，因为主筋安装过程中需穿过结构钢梁腹板预留孔，精度要求较高，因此必须加工调直。
②内箍筋分节点区域和非节点区域两套加工方案，因此箍筋加工前应分位置编号、放样，应特别注意节点区域中部拉钩筋的两端弯钩，-端为直角弯钩，另一端为135弯钩。
③节点区箍筋应在竖向主筋焊接前安装完毕。外箍筋分段穿过型钢预留孔后，焊接闭合，同一平面焊接接头不应超过50%。（参考图6钢筋节点图）
图6 内支撑栈桥梁钢筋节点图
④钢筋加工完毕，应涂刷聚氨酯类防腐涂层后安装。
⑤节点区内箍筋由直角弯钩端穿过钢柱腹板预留孔，节点区箍筋应100%绑扎牢固。
⑥非节点区域箍筋可以预先套在主筋上落在柱根部，主筋焊接完毕后按设计间距窜筋、绑扎。上下两层箍筋水平方向上连接点应错开绑扎。
⑦钢筋穿过位置，角钢上应按设计及规范相关要求焊接补强板。
（4）模板安装施工操作要点
①角钢格构柱中的钢柱阻挡模板加固用对拉螺栓穿过的空间，因此模板竖向中轴线部位无法用对拉螺栓加工，传统做法将对拉螺栓截断，分别焊接在抗剪钢筋上，不仅操作难度大，而且钢筋焊后受热，可能产生应力变形，且节点区域加强箍筋大硕，无法焊接加固，因此我单位施工前重新设计模板加固方案，采用模板固定架将模板和结构钢筋拉紧，整体加固（见图7），经过计算完全满足模板加固要求，并且不会对主要结构造成任何负面影响。
图8 栈桥梁板模板支设示意图
④节点区域加固木方横向设置，与钢同向受力，模板固定架分别安装在梁两侧与加固钢管、主筋锁紧，外侧用井字钢管架与梁连接固定。
⑤梁上、下模板拼接处用模板固定架锁紧。
⑥非节点区域模板加固木方竖向设置，与钢柱同向受力，模板固定架用于模板不能使用对拉螺栓加固区域，按计算间距安装，与加固钢管、主筋锁紧。
⑦模板两边区域用对拉螺栓加固，与柱两侧加固钢管分别锁紧。
⑧模板固定架尾部焊接支架，支架顶在钢柱翼缘板上，加强模板体系整体稳定性。
⑨模板安装完毕后，应使用密封条对模板与角钢接触部位密封。
⑩用密封条封闭模板接缝，防止混凝土浇筑过程中漏浆。
结束语
总之，土木工程的任何一环都必须慎重对待，一栋建筑物的立起，从设计、选材、打基、外观施工，结构造型等都必须牢牢记住“质量第一、安全至上”这八个字，尤其是深基坑内的“ 内支撑的施工质量”是施工安全的重要因素。
参考文献
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论文作者:宋亚奇,王正超,潘丙泉,于海泉,胡贵
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/20
标签：角钢论文; 栈桥论文; 立柱论文; 模板论文; 基坑论文; 钢筋混凝土论文; 钢筋论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;