深基坑的支撑拆除施工技术研究

深基坑的支撑拆除施工技术研究

姓名：李超、蔡继宏、李勇

单位名称：中国葛洲坝集团第一工程有限公司  单位所在省市：湖北省宜昌市

邮编：443000

摘要：以某工程为例，通过对基坑支撑拆除工程的研究，结合基基坑监测、支撑拆除、钢筋砼块转运等同步协调的方案，设计一种使用混凝土绳锯切割，采用倒“八”形切割工艺达到高效、安全、环保目标的深基坑内支撑拆除的施工技术。以达到为后续施工总结经验的目的。

关键词：深基坑；围护结构拆除；换撑；倒“八”字形切割

引言

随着城市人口增多，城市建筑用地面积紧张，城市的发展开始向下进行开发，随着地下建筑层数的增多，基坑深度也随之增加。在深基坑施工过程中，为保证基坑稳定及施工安全，需要先进行设置围护体系。随着地下主体结构的施工，围护体系则会妨碍到主体结构的继续施工。通过本项目的研究、验证，探索出适用于深基坑围护结构拆除施工中高效、经济、环保绿色的拆除技术。为以后的深基坑施工总结经验。

1  工程概述

某工程项目占地面积81531.50㎡，总建筑面积250181.85㎡。基坑开挖面积为78581㎡，南北向长为655m，总延米长1944m，大面积开挖深度约为8.75m。基坑围护采用PC工法桩结合砼围檩及砼支撑的形式，采用HRB400级钢筋和C30混凝土浇筑。最大主撑截面尺寸为1100×800，连杆截面尺寸为800×800，拆撑时净空高度为1.75m。

2  施工重难点分析

该工程基坑面积大、支撑梁配筋量大、截面尺寸大、混凝土强度高，从而导致工程量大，如何在计划工期内快速、安全、环保地完成混凝土支撑的切割为施工难点。该工程的基坑深度为8.75m，基坑坍塌风险高，施工机械需在地下二层顶板上进行施工，在作业过程对于切割拆除和深基坑的稳定安全是施工重点。因该工程基坑面积过大，将该基坑分为三个区域分别同时施工，且各区内也进行分段进行流水施工，在内支撑切割后如何快速转运混凝土块，避免影响施工进度为施工难点。

3  拆除方案的选择

常规的内支撑拆除方法有：炸药爆破、化学药剂静爆、无损静力切割、水钻、手动风镐、机动风镐等。风镐或镐头机破除为传统施工方法，工艺成熟，整体费用较低，但是多台设备机械同时操作所产生的震动和噪音，不仅影响主体结构，还会对周围环境产生影响，更甚至会波及到围护结构将影响基坑安全。破除所产生的粉尘污染不受控制，产生的残渣难以清理。大型机械在地下二层顶板上行走不利于成品和预埋件的保护。

相比较而言，混凝土绳锯切割的作业速度快、噪音低、无震动，现场无粉尘废气污染，对周边环境影响较小。切口平直光滑有利于转运至基坑外，有利于已有结构和成品保护。

为使拆除过程中对周边环境减到最小，并从经济、安全、工期等多方面比选，决定本基坑砼支撑采用混凝土绳锯切割法拆除支撑。

4  施工方案

4.1  施工流程安排

施工区域划分→支撑分段定位放线→马镫安装→接通水电→砼支撑分段切割→叉出混凝土→叉运至吊点位置装车外运

4.2  拆除施工流程

根据现场各区各段的实际施工情况，对满足拆撑条件的区域结合基坑总体情况，制定拆合理高效的拆撑顺序，通过制定的施工进度计划及现场实际施工情况，按照连杆到主撑的顺序进行流水分段拆除，为了均匀释放应力，先拆除角撑后拆除对撑的顺序进行拆除。

4.3  内支撑拆除施工

4.3.1  换撑型钢及传力带施工

该工程两层地下室区域换撑形式为换撑型钢加传力带，在地下室底板及地下二层顶板四周浇筑混凝土传力带，并在底板的后浇带处按5米的间隔放置型钢换撑，在地下二层顶板后浇带的主梁处放置型钢换撑。拆除区域全部混凝土基础底板及地下二层底板传力带及型钢换撑浇筑完成，并达到设计强度80%以上时，采用叉车和绳锯进行内支撑的切割拆除施工。

4.3.2拆撑施工临时支撑体系搭设

由于拆撑时净空高度为1.75m，采用临时马镫支撑即可。钢筋砼块的大小应考虑吊车的选型和楼板支撑的荷载承受能力。最大重量不得大于8.5t，最大长度不得大于4m。钢筋砼块应尽可能最大化，使切割量最小化，以达到最大经济效益和最快的施工速度。

（1）格构柱间支撑分两段拆除时，先采用倒“八”字形切割叉运转移①段，②段使用马镫支撑，用于支撑悬臂梁。

（2）格构柱间支撑分三段拆除时，先采用倒“八”字形切割叉运转移①段，②段和③段使用马镫支撑，用于支撑悬臂梁。

放线完成后进行马镫安装，根据切割构件长度进行支撑，马镫延构件长度方向可根据构件具体尺寸进行调整。马镫底部必须平整坚实，避免在切割过程中发生失稳。

4.3.3地下二层顶板支撑体系搭设

拆撑时需要通过叉车在顶板上进行转运，为防止地下室楼板可承受荷载不足，需采用支模架进行回顶加固。经过验算，原顶板浇筑时搭设的1200mm×1200mm的满堂盘扣式脚手架满足支撑需求。

4.3.4支撑梁切割方法

（1）支撑梁切割孔开设。为保证切割施工时支撑梁不坠落，要开设切割孔保留支撑梁上部两侧各一根主筋，切割孔需要用风镐进行手动凿除；

（2）将切割机放在顶板上固定好，穿好链条并用液压钳接好接头，注意绳子的方向应和主动轮驱动方向一致沿破口位置处进行切割，切割方向为自上向下切割。接好电源和水源；

（3）切割过程中通过操作控制盘调整切割参数，确保金刚石绳运转线速度在20m/s左右，另一方面切割过程中应保证足够的冲洗液量，以保证对金刚石绳的冷却和把磨削下来的粉屑带走。切割操作做到速度稳定，参数稳定、设备稳定；

（4）启动电动马达，通过控制盘调整主动轮提升张力，保证金刚石绳适当绷紧，启动循环冷却水，再启动另一个电动马达，驱动主动轮带动金刚石绳索回转切割。切割过程中必须密切观察机座的稳定性，随时调整导向轮的偏移，以确保切割绳在同一个平面内。支撑切割顺序原则上先割中间后两侧，首吊块切割成斜边以便吊装。

（5）叉车插入梁底向上托紧混凝土块，用气割枪割断钢筋后叉运钢筋砼块至吊装位置，再吊运装车外运。

4.3.5  格构柱“蘑菇头”拆除方法

“蘑菇头”与钢格构柱粘接，采用叉车将格构柱整体分段切割，吊运出场地后用镐头机破碎，不在基坑内施工。

针对格构柱两侧的支撑梁的拆除，我方拟采用先在节点处对称切断，再拆除其它部位的砼支撑，防止对立柱增加侧向的附加荷载。

（1）支柱拆除必须是在所有支撑、横粱全部拆除后进行，拆除的顺序是由上至下分段分层，把支柱断开，并把断开的支柱从地下室吊到地面一层再运走。

（2）拆除的方法：首先用三角架将支柱临时固定，将其立柱切断，用10T叉车运至基坑边，再用汽吊将被切断的立柱吊到地面运走。

（3）立柱分段切断的长度应根据塔吊起吊的有效半径的起重量来进行计算、确定。若在起吊半径以外不能满足起吊的立柱则采用其它起重设备（汽车吊），但必须满足施工现场相关规定。严禁超负荷运作，确保施工安全和施工质量。

4.3.6基坑监测

深基坑施工全周期进行基坑监测，在支撑拆除期间加强基坑数据监测。支撑拆除前后是一个结构受力进行转换的一个过程，会改变结构内力和周边环境的受力状态，因此需要及时掌握支护结构和周边环境的变化情况，能在第一时间内做出突发情况应急响应，保障人民生命财产安全，保证基坑结构稳定。

5 结语

运用绳锯进行深基坑内支撑拆除，其切割速度块，噪音和对环境的污染小，可避免大型机械在已浇筑的结构上经行施工，并可快速清理转运钢筋砼块，提高了工作效率，缩短了施工周期，节约投入成本。

本施工技术方法将基坑监测、支撑拆除、钢筋砼块转运等施工措施统筹起来，在保证安全文明施工的前提下，快速的完成支撑拆除作业。能为后续的内支撑拆除工程提供借鉴，其高效、经济、环保绿色的特点，在未来将得到进一步的发展和应用

参考文献：宁传红，于海申，王岩峰等，深基坑混凝土内支撑拆除关键技术【J】建筑施工，2016,38（4）：409-411