浅谈复杂环境下的既有地下结构拆除施工

浅谈复杂环境下的既有地下结构拆除施工

董新波，蒲洵，刘世存，韩伟

中建八局第一建设有限公司，济南250000

[摘要内容] 随着城市的更新建设与发展，对既有建筑物的拆除重建成为常态，这就牵涉到对既有建筑物的拆除施工。一般建筑物的拆除施工研究很多，但对于地下建筑物的拆除尤其是涉铁等复杂环境下的地下结构拆除却极为少见。本文依托绍兴高铁北站TOD综合体项目（A区块）的地下结构拆除施工，考虑到对正常运营高铁线、站房的保护，着重分析总结了地下结构拆除过程中换撑、破除、回填、拔桩等的重要工艺方法，为今后类似的工程项目提供借鉴。

[关键词] 涉铁；复杂环境；地下结构拆除

0、引言

绍兴高铁北站TOD综合体项目（A区块）位于绍兴北站南广场，绍兴北站面朝项目基坑，项目实施过程中高铁不停运，人流车流需在拆除结构与站房之间通行，绍兴北站日均客流量达3万人次。该项目施工范围内存在建筑面积达4万平米的地下结构，项目施工需对原地下结构全部拆除并拔除影响现结构施工的工程桩及围护桩。综合考虑安全、环境、社会影响、技术可行性等方面，结合本项目特点，选择适合本项目的地下结构拆除方法。

1、工程概况和周边环境

1.1、工程概况

项目占地面积12.43万平方米，总建筑面积 49.64万平方米。其中地下三层（局部四层），地下建筑面积21.56万平方米。围护结构采用800～1200厚地下连续墙和混凝土内支撑的形式，桩基采用600、800、1000直径不等钻孔灌注桩。

根据工程勘察报告，该项目所处地下水位在地表以下0.15m～3.20m之间，地下水位高程2.39m～6.06m；常水位高程为4.00m。在地表以下存在14m厚的杂填土，属于强透水层。在-35.34m以下存在（8）-2粉砂层，对于深部（8）号层，孔隙承压水水量一般，其透水性较好；深部（8）号层承压处于封闭环境地下水主要接受平层径流补给，地表至深部（8）号层分布较厚的不透水层，故潜水与承压水无水力联系；其水位埋深在5.00米左右，地下水水位高程在0.40m左右，原结构桩基已深入该土层。

1.2、周边环境概况

项目周边环境复杂，项目北侧紧邻绍兴北站站房，运营杭甬客运专线及在建杭绍台高铁，西侧紧邻在建苏台高速，南侧紧邻嘉汇江，东邻北站东路，该路是项目建设阶段乘客进出绍兴北站的唯一通道。

1.3、既有地下建筑物概况

现有地面标高5.4m，既有地下结构为地下一层车库，地下室顶板面标高3.8m，底板底标高-1.3m，地下结构建筑面积4万平方米，既有地下结构基础采用钻孔灌注桩，其中抗压桩桩径600mm，桩长41m；承压兼抗拔桩桩径600mm，桩长27m；结构顶板厚180、250mm，底板厚500、600mm，采用井字梁布置。地下结构围护是排桩的支护形式，采用φ700@900钻孔灌注桩，桩长14.9m、21.3m不等。由于新建绍兴高铁北站TOD综合体项目在平面位置上与既有地下室冲突，施工前需拆除既有地下室结构并拔除部分冲突的桩基，方可进行后续围护结构桩基施工、基坑开挖等工序。

2、地下结构拆除施工

2.1、地下结构拆除难点

既有地下结构体量大埋深大，原结构建筑面积达4万平米，结构埋深6.7m。外部环境条件复杂，无法进行大面积开挖，原地下结构北距绍兴北站站房最近处只有17m，东邻北站东路25m，南邻嘉汇江驳岸最近27m。北侧高铁线对变形十分敏感，涉铁施工压力大，拆除过程中高铁正常运行，需最大限度的减小对旅客的影响，保障高铁站的安全运营。

施工时适逢当地梅雨季节，雨量大且持续时间长，地下水位高，拆除过程中地下室容易产生大量积水增加拆除施工难度。原结构桩基已深入承压水层，在后续基坑开挖过程中拔桩孔洞容易产生突涌。

2.2、地下结构拆除实施过程

2.2.1、监测

地下结构拆除施工前，在项目周围布设监测点，对于高铁桥墩、站房、道路等重点区域加密监测点，增加观测频次，为地下结构拆除的安全实施提供准确信息。

2.2.2、斜抛撑施工

为控制拆除过程中的外部结构变形，地下结构拆除前，在地下结构外墙四周先行施工斜抛撑，斜抛撑采用609钢管支撑，固定于外墙与底板上，间距8m布置。

2.2.3、顶板、内墙、柱拆除

对于离高铁站房较远的区域采用镐头机破除地下结构顶板、梁，然后破除内部结构墙、柱，将拆除后的钢筋、混凝土块清理外运。为减小对高铁的影响，对距离高铁站房近的地下结构采取静力切割拆除外运。

2.2.5、底板、外墙破除

先期破除地下室外墙5m范围以外中心区域底板。对于外墙5m范围以内的底板及外墙分为20m左右小段，分段采用间隔法破除，先期拆除的小段完成后在围护桩边回填土方，再进行下一段的拆除，拆除过程中保留原围护桩及压顶梁，利用原围护结构以控制外部变形。

2.2.6、土方回填

地下结构拆除完成后进行全面的土方回填，回填土施工质量要符合设计及规范要求。

2.2.7、拔桩及封孔

对于与待施工地下连续墙桩基冲突的原桩基、围护桩，在土方回填完成后采用全回转钻机工艺对障碍桩进行拔除施工，然后在拔完的桩孔上施工高压旋喷桩，对桩孔进行封堵。对待施工围护结构无影响的桩在基坑开挖阶段随基坑开挖逐步破除。

3、重点控制措施

3.1、外部建筑物的变形控制

控制周边环境的影响，特别是对运行高铁线路及站房的影响是地下结构拆除过程中的重中之重[1-2]。施作斜抛撑对地下结构外墙回顶，分段法拆除。拆除过程中保留原有围护结构，加快拆除进度，拆除完成后及时回填土方，多方面采取措施控制拆除后基坑变形。通过监测发现，在整个拆除过程中外部建筑物均未发现明显变形，说明这些措施取得了良好的效果。

3.2、拔桩过程控制

为了防止原桩基施工桩位偏差对后续拔桩定位的影响，在地下结构底板破除完成后对原桩基坐标进行采集，为后续拔桩定位提供依据。因原工程桩已深入承压水层，为防止基坑开挖后承压水通过拔桩孔上涌，对拔桩孔采用高压旋喷加固措施，每个拔桩孔采用7Φ800@600高压旋喷桩加固，加固深度为坑底下至地连墙底下1m，水泥掺量20%，空搅5%。

3.3、回填土质量控制

回填土的质量直接关系到后续工程桩地下连续墙的施工，回填前对局部积水及时抽排，回填土采用低压缩性土，严格控制回填土内石块，有机物等杂物，分层回填分层压实，并在回填土中掺拌5%的水泥。回填压实完成后进行环刀试验，压实度≥0.93，均符合设计要求。

4、结语

该项目地下结构拆除的成功实施表明，该施工方法是可行的，在保障安全，工期的前提下快速的完成了地下结构的拆除施工。

在原有建筑场地进行重建施工是建筑施工的重难点，对于地下结构的清除更是难点中的难点。既有地下结构对于项目建设来讲是个体量庞大的障碍物，它的拆除直接关系到新建结构的正常实施，拆除不彻底就会增加后续施工的难度，增加成本，影响施工质量，影响工期[3]。本项目采取的既有地下结构拆除措施、处理方法及成功经验可以作为类似工程的借鉴。

参考文献

[1]于廷新. 软土地区某临近高铁基坑支护设计及监测分析[J]. 铁道工程学报, 2015, 32(11):8.

[2]聂文高. 复杂环境下深基坑内旧地下室的拆除设计与施工[J]. 建筑施工, 2021, 43(6):3.

[3]陈浩, 周凯, 陈星,等. 基坑施工遇地下障碍物的处理技术[J]. 工程质量, 2013(12):5.

作者简介：董新波（1993-），男，从事建筑工程施工管理工作，1159645254@qq.com