装配式钢栈桥新技术在民用建筑工程中的应用——郑州银行金融服务中心工程

发表时间:2020/12/29   来源:《基层建设》2020年第24期   作者:王文通1 王铭浩2
[导读] 摘要:本文以郑州银行金融服务中心工程为例,在前期施工中应用装配式钢栈桥新技术,解决场地限制、土方外运及后续主体结构施工无可通行施工道路等问题,对装配式钢栈桥新技术在民用建筑工程中应用的可行性、适用性及创效性展开分析,为以后有类似问题工程提供可选择解决方案。

        中国建筑第二工程局有限公司  河南郑州  450000
        摘要:本文以郑州银行金融服务中心工程为例,在前期施工中应用装配式钢栈桥新技术,解决场地限制、土方外运及后续主体结构施工无可通行施工道路等问题,对装配式钢栈桥新技术在民用建筑工程中应用的可行性、适用性及创效性展开分析,为以后有类似问题工程提供可选择解决方案。
        关键词:民用建筑、钢栈桥、应用效果、创效性
        1工程现状
        如图1所示,郑州银行金融服务中心工程位于郑东新区郑州综合交通枢纽地区东南片区(高铁站东南侧),西侧为城市主干道博学路,南侧为次干道白佛路,北邻中原银行用地,东侧为城市公园;建筑性质为大型综合体公共建筑。
        工程前期施工现场由于场地有限,大量土方未进行外运,仅南侧中部1个出入口可供施工车辆出入,无法满足生产及施工物资的运输需求,且基坑大面已开挖,唯一通行的道路是基坑内的土方坡道,基坑边界线外无可通行施工道路,但中间坡道大量土方堆集,后续主体结构工程施工将受到严重制约无法施工。如图2。又因不间断扬尘及臭氧管控,现场土方作业时断时续,进度缓慢,后续施工工作面迟迟无法交付。

        图1 基坑整体概况                   图2 拟建钢栈桥剖面概况
        2 突破现状
        在正式开工前项目部重新梳理施工现场作业环境,就基坑现状问题进行场布和施工组织优化,提出在基坑西北侧重新开设大门,设置钢栈桥连接临近市政道路,使之现场形成环路,即可突破场地限制,也是解决当前工程现状的最优方案。经过施工图设计、数值模拟计算,对深基坑的特点和钢栈桥以及相邻基坑间的关系进行安全评估,出具安全性评估结果,即基坑与钢栈桥相互影响在控制范围内,北侧在施基坑对钢栈桥影响较小,并最终通过专家评审,确定在现有围护设计支护方案上基坑北侧拟建一座装配式公路钢栈桥。

        图3基坑整体水平位移云图(工况1)         图4  基坑整体竖向位移云图(工况1)
        3确定方案
        根据图3、图4所示现场的地形、地貌及实际情况,在基坑北侧建一座装配式公路钢栈桥,全长为72m,跨径6米,共计12跨,净宽4.5m。该桥采用321标准式六排单层上承式贝雷结构钢桥,间距为0.9米*2+0.45米+0.9米*2排列;贝雷主梁上面铺设4.5m×1.5m横向桥面板,桥面两侧焊接护栏。贝雷主梁与桩梁2I40工字钢用小龙门焊接固定,桥面板与贝雷梁用桥面专用螺栓连接。两头桥台设置在第二层土上,中间钢管桩设置在Φ800钢筋混凝土灌注桩上,灌注桩呈1*2排列,桩顶设有冠梁,横向间距2.4米;2根I40a并焊工字钢桩梁焊接在冠梁后置钢板上。承载力满足100T以下车辆通行,限速15千米/小时。钢栈桥形式见下图:

        图5钢栈桥平、立面图
        4装配式钢栈桥应用效果分析
        装配式钢栈桥在民用建筑工程中应用,主要适用于施工现场场地狭窄、深基坑工程,需提前打设灌注桩,钢栈桥两头设置桥台,满足钢栈桥安装要求。
        1)钢栈桥的设置,使施工现场形成环路,坡道土方提前外运,主体结构提前组织施工,可盘活施工现场,形成流水作业,总工期可提前6个月完成。
        2)设置钢栈桥解决了施工道路问题,可缩短土方作业工期,同时解决主体结构施工无工作面问题,后续施工可同步进行,因工期滞后带来的安全隐患从根本上得到解决。
        3)施工现场道路畅通后,基坑内土方施工周期可以提前,减少土方裸露时间,缩短了对空气扬尘的影响周期,又避免因工期滞后由于土方问题带来的环保影响,产生的积极社会效益。
        4)基坑支护设计使用年限是一年,目前大部分基坑支护使用超过一年,随着时间推移,安全隐患愈来愈大,超限使用,极有可能造成重大安全事故,工期的缩短,可提前消除基坑安全隐患。
        5)钢栈桥安装拆除简便、快捷,不占用基坑面积,使土方开挖可以大面积展开,有利于施工组织。[1]
        6)钢栈桥组装所用的工字钢横梁、预制板、剪刀撑、栏杆等材料经过修复可重复使用,提高了材料的利用率,节约资源。[1]
        5装配式钢栈桥应用效益分析
        钢栈桥经过使用检验,使用效果优良,产生巨大社会、经济效益。具体如下:
        1)设置钢栈桥虽增加人工及桥体材料费用,但业主方支付由此增加的费用,既有利于缩短工期,又能减少降水、安全、环保等的费用投入,且整体项目投入运营后,带来的经济效益远远大于设置钢栈桥的增加费用。
        2)根据钢栈桥的设置,数据中心、动力中心区域可作为临时材料堆放场地,原土方不挖除,待地下车库主体完工后,材料堆场移至车库顶板上,可进行数据中心、动力中心区域土方开挖,此处土方可用于地下车库回填使用,此处土方无需外运至弃土场,也无需外购土方进行回填,可双向节约成本费用。
        3)使用钢栈桥较之不设可提前半年工期,降水费用25万元/月,项目人员工资60万元/月,机械设备停滞费用(含人员工资)40万元/月,管理费用35万元/月,生活费用10万元/月,提前半年工期至少可节省170万元/月*6月=1020万元。钢栈桥应用于主体工期20个月,每月节省费用51万元。钢栈桥总利润约40万元。因此钢栈桥总创效额度:1020+40=1060万元。
        6结语
        装配式钢栈桥技术目前在民用建筑工程应用较少,本工程前期阶段成功应用装配式钢栈桥技术,提供一种新的解决施工现场场地狭窄,无施工道路问题的思路,解决出土困难问题,大幅度加快基坑出土速度,节省成本,并在主体施工阶段继续提供道路通行保障,钢栈桥自投入使用,为整个工程施工进度、安全文明、质量提供了保证,钢栈桥也经过使用检验,使用效果优良,产生巨大社会、经济效益。
        参考文献:
        [1]王鹏,高加林,周健芝.深基坑装配式钢栈桥施工技术[J].施工技术,2015,v.44(S2):554-557.

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