栈桥技术在深基坑开挖中的应用

严伟健

【摘要】在深基坑土方开挖阶段，依靠基坑的支撑体系，建造栈桥通道能提高土石方外运的效率，也能保证施工安全，满足业主对工期的要求。栈桥技术符合了现代工程中创新、安全的理念。

【关键词】栈桥；深基坑；支撑

一、引言

深基坑的开挖和土石方外运是城市建设中一个关键的课题。以往深基坑的出土通道是预留的土台坡道，但随着基坑开挖得越深，使用土坡道出土的难度就越大，后期施工进度和安全也会倍受影响。栈桥的设计为深基坑创造出了一条绿色的通道，解决了土坡道的不足，为施工提供了便利和效率。

二、栈桥的构成及形式特点

1、栈桥的构成

而在深基坑中，栈桥是为出土、运输材料设备而修建的临时桥梁结构。结合着深基坑中的混凝土支撑体系或者钢支撑体系，栈桥常见的为钢筋混凝土结构。

栈桥充分结合支撑体系的自身结构，一般由立柱、支撑梁及桥面构成。

立柱为钢格构立柱，其下部为冲孔灌注桩基础，上部采用钢格构柱结构，钢格构立柱插入钻孔桩内一定设计深度。冲孔灌注桩部分即为立柱桩的基础，也为栈桥的基础。栈桥的荷载通过钢格构柱传递到冲孔灌注桩基础，保证了栈桥的稳定。

支撑梁为深基坑支撑体系，钢筋混凝土支撑为对称形式，在基坑中形成了大小相等、方向相反、相互抵消的力，构成了稳定的支撑体系，支撑梁对跨度较大的栈桥板面起着承载和保障的作用。

桥面常为现浇钢筋混凝土板结构，是栈桥的重要组成部分，是栈桥的主要通道，也承受栈桥面上竖向的荷载。

2、栈桥的形式及特点

栈桥的形式可以根据现场的条件灵活变化，若根据结构的形式可以分为跨越式栈桥、斜坡式栈桥和半岛式栈桥。

a、跨越式栈桥为栈桥布置在同一水平面上或同一道支撑上面，为基坑提供水平的运输通道；

b、斜坡式栈桥为栈桥两端位于不同水平面上的两道支撑，为基坑提供上下的通道；

c、半島式栈桥与斜坡式栈桥的区别在于半岛式栈桥一端设置在支撑上面，而另外一端设置在基坑中。

无论栈桥设计成哪种形式，都是与支撑体系紧密结合。栈桥与支撑相结合，可以利用支撑原有的结构，减少了施工难度，节约了成本和施工措施，也能保证施工的安全。但是值得注意的是，栈桥的施工于支撑结构结合能有效提高基坑支撑体系的刚性，但是在基坑开挖之后会给支撑体系带来了更大的荷载和影响因素，如果使用不当容易造成支撑体系失稳从而影响基坑的稳定，因此，在设计栈桥的同时，一定要结合支撑体系计算，保证结构和基础能有足够的保证。

三、实际工程案例

1、工程概况

本基坑面积为2.38万m2，基坑开挖深度为15.8～16.9m，总土方量约为40万m3。

根据设计要求以及本工程实际情况，施工土方分成三个大区五个小区。具体分区及面积如图3-1 土方分区图。

图3-1 土方分区图

根据本工程支护及开挖深度情况，将土方竖向分为三层，第一层底为第一道支撑底标高，包括第一道支撑和第一道锚索，深4m；第二层土方底为第二道支撑底标高，包括第二道支撑和第二、三道锚索，深7m；第三层土方底为基坑底标高，包括第四道锚索，深5.5m。

本工程在两道支撑中间设计了钢筋混凝土栈桥，栈桥由第一道支撑跨越连接到第二道支撑，栈桥平面位置位于图3-1的支撑阴影部分。

本栈桥分两阶段施工，第一阶段施工范围为第一道支撑以上部分及变截面部分，其中变截面段采用土台模施工，与第一道支撑同时浇筑；第一道支撑以上部分在第一道支撑施工完成后采用支架搭设模板浇筑。第二阶段施工范围为第二道支撑以上部分，其中最后三跨为土台模施工，其他采用支架搭设模板施工。

2、施工安排

土方开挖分为两个阶段，第一阶段为第一、二层土方开挖（栈桥启用前），第二阶段为第三层土方开挖（栈桥启用后）。

在第一阶段，利用围护阶段两个出口作为出土口，此阶段约从围护结构基本完工后开始，持续约90天，出土量达26万m3，考虑雨季出土、持续时间长干扰因素多等原因日均高峰出土量约4000m3。此阶段采用留坡作法，利用原路口作为主出土口，东侧位置旧路口作为副出口，两个出口均需设置临时坡道。临时坡道采用1：6放坡，坡道路面铺垫40cm厚砖渣，由于坡道高度较大，车道两侧采用放坡形式，坡比1：1，边坡采用挂网、浇筑厚5cm的C20细石混凝。

在第二阶段，利用栈桥作为出土坡道，同时原两个出口坡道土方（共约1万m3）开始挖运，此阶段约为本工程工期最后60天，出土量达14万m3，考虑雨季出土等原因日均高峰出土量约3000方。

最后收尾土方为栈桥平台下放坡土方，此部分土方开始挖运根据业主通知时间要求，采取长臂挖机或吊机吊运在平台上装运的措施。

3、栈桥的安全管理

为了规范使用栈桥，消除栈桥使用过程中的安全隐患，保障工程能顺利按期完成，必须遵守以下规章制度：

a、栈桥两侧要做好安全防护工作，栈桥两边搭设1.2米高的防护栏杆，栏杆必须焊接牢固，并刷上红、白相间的反光油漆，警示作用鲜明。

b、栈桥两端要设限速标志牌和相关警示牌，限速10km/h，严禁泥头车速度过快造成事故发生。

c、土方班组要派专人执勤疏导上下车辆，栈桥上只允许同时通行一辆空载的泥头车和一辆满载的泥头车，栈桥上不允许车辆排队等候。

d、要经常对栈桥和停车平台的安全性进行检查，并建立好监测和巡查记录。

e、当栈桥在使用时，严禁人员在栈桥上行走。

f、土方班组要对进场的泥头车司机进行安全教育，明确栈桥使用的细则。

四、栈桥使用的效益

1、在工期和成本方面，通过计算对比，若只用土坡道出土，最后预留坡道大约要2万方土，后期只能使用垂直运输工具开挖调运此土方，若一天能吊运150立方的土，则需要出土133天才能完全把土方完成，而且再加上坡道位置的锚索和腰梁等的施工，预留坡道至少需要180天才能把剩余土方全部完成。按这样计算使用栈桥技术可以把工程的工期提前半年以上，为工程下一步的施工提供的最佳的工作场地，大大提高了业主的效益。

2、在安全管理方面，栈桥能杜绝以往泥头车在土坡道行驶时打滑后流等危险现象，保证了泥头车上下基坑的安全，同时也减少了土坡道对施工造成的安全隐患。

五、总结体会

栈桥技术在基坑工程中的应用符合技术规范的要求，也满足了预期效果。我们在施工过程中总结并归纳了栈桥施工的重点难点及质量通病防治办法，为以后同类的工程奠定了坚实的基础。

栈桥的使用能满足了工程最大的时间效益和经济效益，在提高施工效率的同时也提高了基坑的安全系数，同时也是施工企业绿色施工的重要一步。栈桥技术能在实际应用中取得优良的效果，为企业创造出效益，因此希望栈桥技术能在深基坑的工程中不断的发展和推广，为城市和社会的建设发挥重大的作用。

参考文献：

[1]郭亮亮 陆志军 陈大友 刘全芝 《混凝土与支撑相结合的深基坑开挖技术》 建筑施工 （2014）03-0226-03

[2]赵升峰 李书波 马世强 《深基坑栈桥支撑结构设计与实践》 岩土工程技术（2012）03-0128-04

[3]黄鸿钦 《施工栈桥在深基坑施工中的应用与实践》 建材与装饰 2010-08

[4]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）