超大基坑混凝土支撐拆除技術

史有軍

【摘 要】本文主要闡述了超大面積的深基坑支撐梁的拆除施工技術。根據支撐形狀與受力特點，通過組織合理的結構施工流程與優化拆撐方案，結合信息化的監測手段，采用分段分塊及時完成支撐梁的底板、樓層板與換撐結構，盡早形成受到力體系，從而提早拆除該區段的內支撐，保證基坑安全的前提下，加快了施工進度，實現了進度與安全的統一。

【關鍵詞】超大基坑 混凝土支撐 提前 分段分塊 機械拆除

基坑內支撐的拆除方法、拆除順序對基坑安全以及地下室結構的影響和對其周邊的環境的影響非常關鍵。特別是對施工進度有一定要求的超大面積的基坑支撐拆除的施工組織尤為重要。

1工程概況

上海閘北區大寧街道392街坊54丘商辦用房（創富中心一期）項目位于汶水路北側、壽陽路東側、平型關路西側，北側緊鄰7#地塊。本工程地上6～13層（8棟），整體2層地下室，框架結構。總建筑面積16萬平方。

2基坑圍護設計概況

基坑面積4.5萬平方米，基坑總長度850米，基坑深度12米。

基坑圍護體系采用φ1000@1200鉆孔灌注樁結合φ850三軸水泥土樁止水帷幕，基坑內設置二道鋼筋砼支撐，在第一道支撐處結合布置施工棧橋。基坑長邊、陽角區、落深區設有雙軸攪拌樁加固墩。

支撐平面布置主要采用集中角撐+邊桁架+對撐的形式，支撐桿件截面尺寸及中心標高如下表一所示。

表一 支撐截面參數表

支撐砼強度等級為C35。

3基坑周邊環境

基坑東側：東側為平型關路，距基坑約3m。基坑西側：西側為壽陽路，距基坑約4m。基坑南側：南側為汶水路（中環線），距基坑50m。基坑北側：北側為待建建7#地塊C1-02。

4施工段劃分與拆除方法

4.1施工段劃分

一般情況下，拆除支撐需要等支撐下部的結構全部完成后再進行。但對于面積超大基坑如果等結構均完成后再拆除，施工周期一定很長，臨近路面與管線的累計沉降可能很大，圍護結構變形也會過大。因此，何時拆除以及如何拆是影響地下室施工進度及安全的一個重要因素。經分析，按支撐構件主要受力情況，結合后澆帶的位置，分區、分塊施工結構和拆除支撐，不一定要等結構都完成后拆除，從而縮短工期，提高基坑安全。

4.2拆除方法

本工程選擇機械鎬頭拆除，人工輔助。

拆除的順序：先拆次要受力構件，再拆主要受力構件，先拆角撐和邊桁架，再拆對撐。

分段拆除支撐的施工過程中，關鍵的是如何確保拆除范圍內圍護結構所受的應力傳遞到地下室結構，且所承受力傳遞的結構必須是完整整體受力構件，確保支撐體系內力重新分配并使結構受力平衡，使基坑處于安全狀態。且換撐和結構梁板的強度必須達到80%以上。以第一道支撐拆除為例，由于支撐呈“井”字形狀，簡化成四個受力體系。拆除之前必須有一道“十”字型支撐范圍內的換撐及樓層結構完成。因此結合后澆帶位置，將基坑總體分為三個大段，如圖一。

結構施工先后順序為第一段→第二段→第三段。

拆撐順序為：第一段（北側的東西向對撐）的樓層板與換撐混凝土強度達80%以上→依次拆除角撐、邊撐、撐，即1→2→3→4→5；第二段（西側的南北向對撐）樓層板與換撐混凝土強度達80%以上→依次拆除6→7→8；第3段（東側的南北對撐及南側的東西向對撐）樓層板與換撐混凝土強度達80%以上→依次拆除9→10→11。拆撐流程圖如圖二。

圖一 施工區域劃分 圖二 拆撐流程圖

4.3拆除工藝

（1）施工工序：機械進出場、就位→安全防護→角撐、邊撐拆除→對撐拆除→人工回收廢鋼筋→垃圾外運。

（2）拆除方法：先拆除角撐與邊撐聯系桿、再拆主撐梁，最后拆除節點和圍檁。機械拆除支撐時，先中間破碎，向節點兩端推進，拆完一個梁后進行鋼筋氣割回收。靠近格構柱的節點，應從四周向節點中間對稱進行拆除。拆除過程中，在后澆帶和施工機械下部布設鋼板用于保護底板建筑結構和后澆帶。

拆除時支撐上鋪設40#H型鋼和走道板，使機械行走于走道板上，采用倒退式間歇拆除方法。根據支撐格構柱格局鋪設工字鋼和走道板，杜絕懸臂梁作業。H型鋼和走道板鋪設遵循平行橫梁，垂直縱梁，拆除前一跨時，機械所站的道板要獨立鋪設于后一跨位置，不可懸臂鋪設道板。

（3）垃圾清理：每天拆除施工結束后，采用小型鏟車及人工水平運輸將垃圾運至預定堆放處，堆放處必預先鋪設鋼板，再利用長臂挖機和現場塔吊配合垂直運輸至卡車。做到砼渣全部脫筋，砼渣塊粒徑小于20cm。砼渣必須及時清運，樓層板上不得過多堆放。

作業期間嚴格控制噪音污染。在工地圍墻周邊采用噪音測試儀隨時檢測，超過75分貝及時整改。同時在支撐拆除、渣土歸堆與裝車時邊作業邊灑水，防止揚塵。

5監測分析

根據監測數據顯示，拆撐階段墻頂水平位移一般發生在第一道支撐拆除期間（即圍護墻成為懸臂狀態）較明顯。每拆除一個段面，此段面圍檁受土壓力的側向推力影響，產生了向坑內的位移，一般每天變形1～1.5mm左右，拆除三天以后趨于穩定。拆除第二道支撐期間，累計變化量很小，最大的在10mm左右，說明在拆撐期間整個圍檁都處于相當穩定狀態。

墻體豎向變化即測斜顯示見表二與表三（此數據反映是8米深測斜位移日變化最大位置）。其中表二是反映在拆除角撐時1時的數據，此部位的CX1點拆撐開始兩天每天變化稍大，表明圍護結構及外側土體應力瞬時釋放，圍護體測斜會產生一個相應的位移變形。后兩天變化較小，最后趨于平穩。鄰近CX2點期間日變化量在1mm左右，較小，再下一點CX3點較穩定。而上一層支撐軸力ZL1的累計值為1289.13KN。其鄰近支撐的ZL4的累計值為4862.64KN。不超過報警值。

表二 1段角撐拆除部位點與鄰近點測斜日變化量

點位 9月22日

拆撐 9月23日

拆撐 9月24日

拆撐 9月25日

拆撐 9月26日

拆撐后 9月27日

拆撐后 9月28日

拆撐后

CX1 -3.74 -4.28 +0.04 -0.58 -0.46 -0.49 -0.21

CX2 -1.48 -0.41 -0.94 -0.82 -0.64 -0.69 -0.92

CX3 -1.07 -0.08 -0.11 0.09 0.06 -0.15 -0.14

注：表二中數據表示日變化量（mm）

表三是反映在拆除對撐時6段時，此部位的CX2點、CX3開始拆撐開始變化稍大，兩天之后減小。拆完后基本趨于穩定。鄰近CX1、CX4點期間日變化量在0.5mm左右，較小，屬于基本穩定。其對邊的CX19點日變化量在0.2mm左右，同樣較小，基本穩定。其上一層支撐軸力ZL4為5000KN，未超過報警值。

表三 6段對撐拆除部位點與鄰近點測斜數據日變化量

點位 10月1日

拆撐 10月2日

拆撐 10月3日

拆撐 10月4日

拆撐 10月5日

拆撐后 10月6日

拆撐后 10月7日

拆撐后

CX1 -0.01 -0.48 -0.13 -0.20 -0.34 -0.52 -0.25

CX2 -0.44 -0.65 -0.36 -0.06 +0.02 -0.19 -0.18

CX3 -3.12 -1.41 -0.45 0.95 -0.58 -0.39 -0.29

CX4 -1.91 -0.99 -0.45 -0.40 -0.30 -0.25 -0.18

CX19 -0.27 -0.16 +0.35 -0.23 -0.37 -0.10 -0.20

注：表三中數據表示日變化量（mm）

現場實際情況結合監測數據，拆撐過程中以及拆撐完后基坑一直處于安全狀態。說明分塊、分段拆撐，不會造成基坑外側土體有大的變形，對鄰近區域的影響也是較小的，分段拆撐技術是可行的。

7結語

超大面積深基坑鋼筋混凝土內支撐，通過優化拆撐方案，合理的拆撐流程，信息化的監測手段，采用分段、分塊的拆撐技術能夠保證基坑的安全，能加快結構施工進度，節省工期。本工程拆撐方案經優化，整個地下室工期比預期提前了近30天時間，受到業主獎勵。

參考文獻：

[1]李福清，蔣耀港，曾定波，李振寧，史志遠.不同基坑拆除方式對比研究[J].爆破，2011.3.005.

[2] DG/TJ-61-2010，基坑工程技術規范[S].上海市建設工程規范.