钢结构施工在深基坑工程的应用

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【摘要】：针对城市核心区工程建造的施工场地有限、无法形成车行道路的问题，提出深基坑工程采用钢结构施工平台进行车辆停靠及材料倒运，有效解决了施工现场场地狭窄的问题。

【关键词】：钢结构；施工平台；永临结合；深基坑

近年来，城市建筑群密度越来越高，施工现场可利用场地有限，周边环境也较为复杂，为充分利用施工现场场地，一般深基坑支护桩会紧贴用地红线，支护桩与地下室外墙距离较小，给地下结构施工带来较大困难，现场无法形成车行道路[1]。部分项目采用贯通式钢栈桥形成场内道路，地下结构涉及到大面积二次施工作业，成本增加较多且施工困难。为满足深基坑内地下主体结构施工，借鉴类似工程，采用钢结构施工平台解决施工现场的材料水平、垂直运输及大型材料运输车辆停靠的问题，平台基础与主体结构基础相结合提高了施工效率。施工平台尺寸根据基坑边现有可利用道路宽度及主要出入口尺寸确定，在满足施工要求的前提下，尽量缩小钢结构平台的平面尺寸。

1钢结构施工平台

某地下4层、地上17层双子塔办公商业楼占地面积16822m2，基坑长230m、宽81.4m。基坑支护桩紧邻建筑红线，场内道路仅可供人员通行，地下室施工阶段车辆无法进入施工现场。类似工程大多使用钢筋混凝土结构作为施工平台，后期混凝土需要拆除，不但造成大量的材料浪费，同时施工噪音对环境影响很大。本工程边紧邻各大高校及居民区，现场噪声控制为施工过程中重点控制因素，因此钢筋混凝土结构不适宜作为施工平台。使用钢结构施工平台，构件只需现场拼装，主要节点部位采用高强螺栓连接固定，部分钢梁节点采用焊接的形式，安装及拆除使用现场塔式起重机，构件可重复利用，其基础在钢结构平台拆除后无需破碎。

1.1设计概况

平台采用筏型混凝土基础且与主体结构基础相结合，地基承载力标准值400kPa,基础底部设置100mm厚C15混凝土垫层，基础混凝土强度等级为C35。施工平台竖向受力构件为圆管钢柱，单根长度为6m，采用法兰连接，平台主次梁均为工字钢梁，材质为Q235B，钢构件除锈等级为Sa2.5，表面涂层漆膜总厚度200µm。平台长9m、宽7m、高22.35m，极限荷载1500kN，使用荷载为1200kN。见图1。

1.2平面布置

钢结构施工平台布置在基坑内的人防区外，邻近基坑内钢筋加工场，此部位地下结构暂不施工，待地下室结构封顶后再行施工，以满足现场加工场的布置要求。平台与现场1#、2#施工大门相对应，北侧连接市政道路，便于施工车辆出入。见图2。

2安装要点

2.1钢柱安装

竖向受力构件采用ϕ800mm圆形钢柱，共分4节，最长5m，钢柱之间采用法兰盘、高强螺栓（承压型）连接，钢柱底部与基础预埋地脚螺栓进行连接固定，螺栓柱间设置24mm厚加劲板，采用C35混凝土进行柱脚防护。钢柱呈矩形布置，共12根，柱间距3000~3500mm，柱轴线垂直度偏差应＜35mm[2]。见图3.

2.2水平系梁及斜撑安装

钢柱之间水平系梁采用2[12槽钢（双拼），间隔2250mm布置，系梁之间设置2[14a槽钢（双拼）斜撑，与圆形钢柱之间采用16mm厚连接板焊接固定，焊缝形式为角焊缝，焊缝等级为三级，焊脚高度为6mm。水平系梁、斜撑间距500mm布置14mm×140mm×60mm填板，防止构件发生扭转变形，填板与双拼槽钢之间焊接固定。见图4。

2.3钢梁安装

钢柱顶设置30mm×6880mm×580mm钢垫板，在两个垂直方向均设置主梁，主梁为2I63b#（双拼），连接部位采用焊接固定，主梁腹板两侧设置20mm厚加劲板，垂直方向主梁使用4M24摩擦型高强螺栓连接固定。主梁上部设置次梁，共24根I40a#工字钢梁，钢梁间距为400mm，次梁与主梁采用焊接固定。因柱中线距离基坑边还有2150mm距离，安装主梁时在基垂直于基坑方向伸出2050mm悬挑，悬挑部位采用双拼槽钢支撑并与钢柱连接固定，焊接部位设置连接板，悬挑部位需与基坑支护冠梁离开100mm，防止平台位移破坏冠梁。见图5和图6。

2.4钢平台与地面连接构造及使用

平台顶部铺设20mm厚花纹钢板，钢板需覆盖整个钢梁表面，钢板底标高同冠梁标高一致，与次梁焊接固定。钢平台除进出口处，其他三面均采用80mm×3mm方管设置1200mm高安全防护，距离边缘300mm，防护立杆间距1200mm，水平杆间距600mm，共设置2道，使用2mm厚镀锌铁皮将防护全部包裹。平台尾部使用钢管焊接500mm高挡车杆，防止运输车辆超出停靠范围。为确保基坑支护桩2m范围内无荷载作用，将支护桩外侧采用C25混凝土进行硬化，硬化厚度为150mm，平台位置混凝土地面浇筑厚度为500mm，为确保车辆及材料等荷载不作用在冠梁顶面，在平台与外侧地面连接部位铺设I25a#工字钢，间距200mm，工字钢一端与平台次梁焊接固定，一段支撑在混凝土地面上，不作用在冠梁顶面，工字钢顶面铺设20mm花纹钢板且与平台钢板连接。工字钢与地面连接端头留设100mm缝隙，使平台具有足够的位移量，平台与支护桩之间不得有任何连接构件，确保支护结构安全，见图7。钢结构施工平台维护是平台安全使用的重要环节[3]，加强日常巡检，对节点部位加强检查及监控。平台安装完成后，在入口处还需完成车辆限重标志牌与车辆限速警示牌的设置[4]，在防护内侧张贴反光条，设置危大工程公示牌，标识牌必须具备反光性能。

3结语

钢结构施工平台承载力高，可停靠大型材料运输车辆，在塔吊覆盖范围内进行材料的水平及垂直运输；安装完成后与深基坑支护结构互不影响，荷载直接作用在基坑外侧混凝土地面及钢平台上，支护桩不承受荷载，满足规范要求。本工程地下有部分型钢混凝土，钢结构重量大，进场后可利用钢结构施工平台作为临时堆放场地，以满足现场施工。钢结构施工平台相较于混凝土结构施工平台更为环保，更加符合“绿色施工”的要求。

参考文献：

[1]文杰，唐云，史朋，等.软土地基深大基坑预制钢栈桥后拆施工方法及运用［J］.建筑施工，2021，43（10）：2030-2033.

[2]GB50205—2020，钢结构工程施工质量验收标准[S]．

[3]姚健.可回收钢栈桥在深基坑工程中的应用[J].建筑施工，2018，40（8）：1371-1373.

[4]林武.基于钢栈桥应用深基坑施工的技术初探［J］.建材与装饰，2015，（27）：287-289.

作者：崔进 苟生贵 张宝云 付效铎 单位：中建八局第三建设有限公司