装配式钢栈桥在深基坑工程中的应用与监理控制

金 磊（上海天佑工程咨询有限公司， 上海 200092）

在基坑工程实践中，为满足挖土需要，面积大的基坑通常需设置栈桥。装配式钢栈桥可在工厂制作，钢栈桥板构件质量好、精度高、简洁美观，具有现场安拆简便、可重复利用的优势，在使用阶段可以临时拆除，便于栈桥下方开挖，提高了挖土效率，但受钢栈桥板标准尺寸限制，也影响了其周转利用率。本文以某工程装配式钢栈桥板应用（以下简称“本工程”）为例，从监理角度对装配式钢栈桥板应用状况进行梳理和总结，希望为类似工程提供借鉴。

1 深基坑工程设计概况

1.1 基坑概况

本工程基坑开挖总面积约17 740 m2，设3层地下室，基坑安全等级为一级，采用明挖顺作法工艺分A、B、C三个基坑施工。基坑南北向总边长约为140 m，东西向总边长为150 m，根据基坑开挖筹划共分A、B、C三个分区分别实施。其中A区开挖面积约13 499 m2，挖深约16.2 m；B区开挖面积约2 752 m2，挖深约17.1 m；C区开挖面积约1 027 m2，挖深约16.3 m。分区基坑开挖筹划，先开挖A坑，待A区底板完成再开挖B坑。当A坑完成至±0.00且B坑底板完成后，再开挖C坑。±0.00相当于绝对标高＋4.30 m，自然地坪绝对标高＋3.80 m。

1.2 围护设计

基坑围护采用地下连续墙围护，西侧墙厚为1.0 m和1.2 m，其余为0.8 m，外围地墙深度在51 m～55 m之间，内部中隔墙深35 m～38 m。支撑设置A区设三道混凝土支撑，B区设四道混凝土支撑，C区设四道支撑（首道为混凝土支撑，其余为钢支撑）。首道混凝土支撑与栈桥合并设置（首道撑兼做栈桥梁，ZQL1截面为800 mm×1 000 mm，ZQL2截面为800 mm×1 200 mm）。栈桥立柱采用灌注桩基础＋钢立柱形式（钢立柱采用Q345B级钢，缀板中心间距600 mm，构件焊接按三级焊缝要求）。

1.3 栈桥设计

基坑A、B分区设置第一道混凝土支撑及混凝土栈桥（支撑中心标高－1.7 m），混凝土标号为C35，栈桥梁截面分别为800 mm×1 000 mm、800 mm×1 200 mm，每个立柱与各道支撑均与相邻支撑可靠连接，钢筋混凝土栈桥板双向双层配筋（φ14@500），支撑及栈桥钢筋保护层厚度为30 mm。在栈桥板抬高区域与栈桥梁、顶圈梁连接区域均采用构造加强措施（设置附加钢筋及增加锚固）。施工期间栈桥荷载不超过25 kN/m2，每跨栈桥仅限行走或临时停放一辆施工车。

2 装配式钢栈桥应用与施工概况

2.1 装配式钢栈桥方案变更

根据总包调整专项施工方案，考虑到周边环境复杂、居民维权意识高等因素，为加快栈桥安拆速度，降低对周边环境影响，故将部分符合模数的混凝土栈桥替换为钢栈桥（主要是南北方向），替换面积约2 000 m2。该方案经过设计院复核后同意实施，另根据设计要求降部分支撑梁为栈桥梁，并浇筑混凝土新增栈桥板（标号、配筋同原混凝土栈桥板）三处。

2.2 装配式钢栈桥施工深化

2.2.1 材料应用

本工程将部分偶同栈桥替换为装配式钢栈桥，装配式钢栈桥板材质为Q345B，采用固定模数长、宽、厚尺寸为6 000 mm×1 525 mm×250 mm，单块重为约2.7 t，合计262块（A坑214块，B坑48块），整体更换钢栈桥板约707.4 t。单块标准承载力5 000 kg/m2，表面板材为凹凸纹路。具体数据，如表1所示。

表1 钢栈桥工程量统计

2.2.2 节点深化

每块钢栈桥板搁置在栈桥梁上，两端设挡土墙（高15 cm，宽12 cm），与混凝土栈桥梁一并浇筑，钢栈桥板与挡土墙空隙拟采用细石混凝土填塞。在栈桥有高差区域，钢栈桥下混凝土栈桥板梁采取构造加强措施（设置附加筋及满足锚固），钢栈桥与混凝土栈桥板高差区域坡度顺接（混凝土栈桥梁设置斜坡段），每块钢栈桥板斜坡段对称种植1根φ14 mm钢筋（穿过吊装孔）作为斜坡段限位措施。

2.3 装配式钢栈桥施工组织

（1）根据场地条件，设置钢栈桥及配件堆放区域，在混凝土栈桥上堆放的满足限载要求。

（2）根据基坑开挖工筹和场内交通组织，钢栈桥根据混凝土支撑施工顺序安装钢栈桥板。

（3）根据结构回筑工筹和场地交通组织，钢栈桥根据混凝土支撑拆除顺序组织分段拆除。

3 装配式钢栈桥实施与监理控制

3.1 栈桥梁控制

（1）首层开挖后对栈桥立柱桩平面位置进行复核，对发现有立柱柱头受损修复处理。对发现的平面偏位立柱加强构造处理。

（2）分段浇筑栈桥梁素混凝土基础，对垫层标高进行查验。

（3）分段栈桥梁组织钢筋隐蔽验收，合格后批准浇筑混凝土。

（4）对栈桥梁轴线定位位置分段复核，确保轴线偏差在可控范围。对于钢筋绑扎后发现栈桥梁偏位较大部位采用植筋措施处理。

3.2 安装准备

（1）因原深基坑方案在总包方提出变更钢栈桥方案之前已通过专家评审，监理要求对变更后装配式钢栈桥专项方案重新组织了专家论证（专家评审组长邀请原深基坑评审专家）。

（2）钢栈桥构件生产厂家资质事前经监理审批，装配式钢栈桥板构件进场后，监理对出厂合格质量证明文件和外观尺寸偏差检验合格后，在固定指定区域存放构件。

（3）钢栈桥板安拆为厂家具体负责，现场安拆管理人员和特种作业人员上岗前进行了资质核查工作，经总包、监理分别进行安装交底后再实施安装。

（4）钢栈桥安装吊装作业起重机械（25 t汽车吊）进场验收手续核验后方批准进场使用，相关起重机械司机、指挥等特种作业人员须满足持证上岗要求。

（5）安装前栈桥立柱灌注桩基础、栈桥梁混凝土强度需满足要求方可安装。栈桥梁混凝土强度需满足不低于设计强度的80%方可安装，安装前须核验混凝土强度报告。

（6）为控制标高钢栈桥梁下采用素混凝土垫层，安装前对栈桥梁拆模外观尺寸偏差进行检验，重点是栈桥梁顶标高及截面尺寸，确保满足钢栈桥安装精度要求（具体标准，如表2所示）。

表2 钢栈桥基础梁质量检验标准

3.3 安装施工

（1）根据基坑栈桥体系特点，梳理了钢栈桥安装条件，便于分区分段在具备条件情况下再安装钢栈桥板，做好事前控制：新增栈桥板区域支撑梁板需完成，并满足设计强度；安装区栈桥立柱基础混凝土强度满足设计强度100%；安装区域支撑栈桥梁（顶圈梁）、邻近混凝土栈桥强度须满足不低于设计强度的80%；安装区域混凝土支撑栈桥梁拆模后尺寸偏差满足钢栈桥板安装尺寸限界要求；安装前进场的钢栈桥板构件满足进场检验要求；安装前钢栈桥吊装机械及特种作业人员资质审查合格；钢栈桥板桥面以下降水井抽水管路排布系统合理。

（2）首段安装区域采用首件安装验收，安装前对栈桥梁顶标高核对，检查铺设后板高，对高差段铺设橡胶垫片前后效果进行检查。

（3）钢栈桥板安装前，对混凝土栈桥梁截面尺寸、轴线位置进行核对，重点对栈桥梁长宽方向尺寸间距进行核对，对影响安装部位混凝土修凿处理。

（4）栈桥梁基础验收合格后，对钢栈桥板吊装过程安全进行监控，重点是吊点布置及吊运安全措施落实情况。

（5）钢栈桥板分段安装就位后，对钢栈桥板进行专项检查，对钢栈桥桥面标高、钢栈桥板板缝控制进行重点检查。

3.4 栈桥使用

（1）钢栈桥使用期间，重点做好钢栈桥临边防护安全管控，挖土结束后及时恢复桥面临边防护设施（钢栈桥采用承插式定型防护栏杆、混凝土栈桥采用移动式定型护栏）。

（2）钢栈桥使用阶段落实限载措施，桥面设置限载安全警示标志，利用场地的自动地磅系统对满载土方车辆过磅沉重，检查有无超载现象。

（3）根据开挖分块需要策划桥面停放车辆和行进路线，安排专人组织桥面临时交通，确保场地内运输形成环路，有序安排桥面车辆进出。

（4）挖土期间需配合临时拆除钢栈桥区域周边做好临时防护措施，加强专人挖土监护和指挥，确保临时洞口作业安全。

（5）钢栈桥下土方开挖结束，临时拆除钢栈桥板区域及时检查恢复状况，对发现钢栈桥板难以完全复位（如板缝大）的情况，采取临时盖板覆盖措施。对拆除复位的钢栈桥板进行焊接连接加强，提高桥面整体性，减少车辆振动噪音。

（6）钢栈桥板在挖土期间反复装拆容易导致栈桥梁两侧挡墙损坏问题，应定期检查和清理，避免高处坠物伤人。

3.5 栈桥拆除

（1）拆除前结合混凝土支撑拆除顺序，分段进行拆除，有钢栈桥板区域先拆除钢栈桥板，再拆除混凝土栈桥梁构件。

（2）拆除期间重点做好吊装安全管理工作，拆除后钢栈桥板要及时组织外运，严禁钢栈桥板随意堆载在结构楼板面。

4 装配式钢栈桥监理控制实践体会

本工程在设计复核同意下，在基坑中局部采用了装配式钢栈桥，取得了一定成效。在应用过程中，监理始终以质量、安全为核心，重点对钢栈桥策划、安装、使用、拆除阶段进行了控制，积累了对基坑装配式钢栈桥的经验。

（1）方案策划：虽然装配式钢栈桥有诸多优点，但并不是每个基坑工程都适用装配式钢栈桥，对于基坑首道支撑体系若能实现标准模块化，相信装配式钢栈桥应用前景会更为广阔。如果施工方要采用装配式钢栈桥，在设计阶段就应提前介入，有利于设计与施工更好衔接。

（2）橡胶垫板：装配式钢栈桥板下橡胶垫板根据施工方案，主要用途是调整标高，在实际应用中发现橡胶垫板厚度尺寸比较单一（均为1 cm），缺乏分级尺寸（如0.5 cm等）。同时采用了橡胶垫板，也能起到一定缓冲减震作用，实际应用中钢栈桥板车辆行车噪音还是存在。

（3）栈桥吊装孔：装配式钢栈桥板设置专用吊装孔，在使用期间也能起到排水的作用。实际应用中，孔口没有考虑设置孔口盖板。在使用阶段，孔口也会存在高处坠物的安全风险。在实际应用中采取了临时孔口覆盖措施。如果能兼顾吊装孔设计自带临时盖板，可能更好。

（4）拆除恢复：装配式钢栈桥板在开挖阶段优势就是可以自由移动，在临时拆除期间，拆除后桥面洞口存在，也带来一定安全隐患，特别是拆除后复位很难达到最初原始状态，容易导致栈桥板缝过大，严重的甚至出现栈桥板纵、横向滑移的风险。因此，如何更好地考虑钢栈桥在临时拆除复位期间的可靠安全措施，有待进一步总结提高。