建筑復雜結構深基坑的內支撐拆除施工技術

【摘要】目前，國內城市較為普遍的現象就是，建設用地面積逐漸縮小。規格較大的深基坑也較為常見，但是當前，不管是深基坑的圍護設計工作，還是深基坑的施工過程，都具有較大的難度。本文以某建筑工程深基坑內部支撐拆除施工為例，對坑內支撐拆除的相關施工方法和對安全可靠方面的控制進行詳細說明和深入研究。研究出一種可以有效的拆除深基坑內支撐施工方式，旨在為日后相似的施工項目提供參考。

【關鍵詞】建筑復雜結構；深基坑；支撐拆除；施工技術

隨著社會的發展和科學技術的日益更新，各個城市內建筑物的規模和高度也在增加，目前世界各地的建筑工程的主流就是高層建筑和地下建筑，這就預示著施工場地愈發緊湊，基坑的挖掘的深度也與日俱增，這樣的施工過程可以使得建筑質量更為優質，使得城市更為美觀，但是同時也會有某些安全隱患的存在。尤其是隨著工程基坑深度的增加，施工過程中支護施工會引發安全事故，并且嚴重影響建筑施工過程中的安全和質量，因此，相關施工單位必須對基坑深度的確定引起足夠的重視。本文詳盡的分析探討了復雜建筑結構的深基坑內部關于拆除內部支撐的相關技術和經驗。旨在為日后相似工程提供參考。

1、工程概況

以某建筑項目為例，項目占地面積約為50000m2，建筑結構為地下5層，地下建筑面積為250000m2。本工程基坑總長950m，面積為49000m2。基坑具有一級的工程環境保護等級。基坑周圍的連續墻，深度46m，厚度為1.2m，地下連續墻的作用是可以當作地下室的結構外墻，也可以當作基坑開挖過程中的擋土止水圍護體。連續墻所應用的混凝土抗滲等級為P12，強度為水下C40。基坑內純地下室逆作區和塔樓順作區域應該選擇地下連續墻進行臨時隔斷，連續墻厚度為1m，深度為45m，所應用的混凝度強度為水下C35。本工程選擇5道鋼筋混凝土圓環支撐體系，豎向的支撐選擇鋼格構柱。與此同時，應該設置棧橋、坡道在首道支撐上。

2、內支撐拆除難點分析

（1）因為地下的結構相對復雜，施工機具會因此受到限制。本工程因為多樣性的建筑功能，導致建筑結構相對復雜，而結構的復雜性隨之帶來的就是會限制施工機具作業。具體體現在以下方面：1）因為樓板上會有相對密集的混凝土柱子和數量相對較多的墻體暗柱異形截面，這就會導致造成樓板上會有數量較多，間隙較小的預留插筋，造成施工過程中很難通過叉車，或者限制叉車在樓板上行走。2）因為同一層樓板會有不同的標高或者樓板通常會有較多的空缺區域，這也會直接影響到叉車的通過[1]。3）支撐底和樓板之間的凈距相對較高，局部扣板空缺區域的凈距更高。而叉車的最大抬升度不夠，這時叉車就無法運送切割后的混凝土。（2）建筑基坑往往開挖支撐面較大，開挖的深度也較大。該工程基坑的開挖深度范圍是26.50～28.06m，最深的位置達到33.10m。為了確保開挖過程中的安全工作，會在基坑內部，設置鋼筋混凝土進行支撐，為了能夠闡述清晰支撐拆除方法，本文以能夠金融中心項目為例，進行說明。該工程選擇使用5道鋼筋混凝土圓環進行支撐工作。根基越深，支撐的截面面積也越大。最大的截面面積達到2600mm×1400mm，因為工作過程會收到樓板承載重量的限制，所以選擇型號為LG100型號叉車進行混凝土切塊的外運工作，該叉車重量為12.7t，而起重質量約為10t。

3、內支撐拆除關鍵技術

3.1 結構回筑工況下內支撐拆除順序

如果基礎底板施工完成以后，養護強度能夠達到要求，那么開始拆除5道支撐，拆除順序是自下而上，每結束一框結構的施工，即進行上一道支撐的拆除。為了避免進行拆除工作的時候，因為內力的突然釋放，會對地下連續墻造成不利影響，要求拆除支撐桿的工序為：首先進行徑向桿件的切割，繼而進行角撐的切割，最后進行圓環撐的切割。

3.2首道支撐拆除方法

在拆除5道支撐的過程中，最為重要也是最為特殊的是首道支撐拆除，對比其他4道支撐拆除工序，常規的拆除工作通常是完成地下室頂板的施工后，如果混凝土強度等級達到所規定的要求，才能進行首道支撐的拆除工作。如圖1即為頂板分塊施工平面布置。一般情況下，首道支撐的設置位置在地下室的頂板下面，所以進行拆除的時候，只能進行暗拆，方法最常用的有兩種，即爆破和人工靜力破碎。而關于爆破，不管是出于文明項目的設立，還是城市管理部門的管理，對其都有十分嚴格的相關要求，而且使用爆破的方式進行拆除支撐，會對建筑結構本身造成一定的損傷，所以這種方法的使用范圍會受到一定的限制[2]。人工靜力破碎所具有的特點是：費用比較昂貴，工期較長，并且因為破碎工作是在閉幕的環境下進行，破碎帶來的粉塵對工人的健康有十分不利的影響。本文所使用的是一種，大量減少人工破碎量，同時也不使用爆破的拆除方法。原理基本可以概括成：用板代替支撐，逐步慢慢的拆除支撐，緩慢的進行地下室頂板的施工，最終能夠達到用頂板將支撐完全置換。以上方為北，該項目的南面是地下連續墻，另外3面都是逆作結構。出于圍護結構受力體系進行分析，憑借地下連續墻，南面基坑的水壓力會傳遞給支撐，然后由支撐再傳遞給逆作結構。處于對已經完成的主體結構受力體系進行分析，南側基坑的水土壓力通過地下連續墻傳遞給樓板，樓板再傳遞給逆作結構。為了能夠更好進行“以板代撐”施工工藝的闡述，將本項目頂板分為5塊，然后通過以上所分析的傳力路徑可知，頂板在進行水土壓力的傳遞過程中，由于1號板在南北方向的傳力最為明顯和直接，所以1號板起到了決定性的作用。2號板和3號板因為樓板的空缺，并不能做到南北貫通，這樣水土壓力的傳遞就會減弱。通過分析支撐和樓板的傳力效果，并且為了減少暗拆，解決豎向墻和支撐互相碰撞的問題，頂板施工的具體施工流程為：先進行1號板的施工，待1號板混凝土的養護設計達到要求后，進行2號板支撐頸向桿和角撐的拆除，然后再進行2號板的施工。依照上述的順序進行3號板、4號板、5號板的施工，最后進行圓環的拆除。拆除首道支撐桿的過程中，因為不能應用反吊的方式，只能夠選擇常規的切割混凝土塊的方法。如果遇到支撐無法進行排架的搭設，那么就要選擇吊裝設備臨時吊住切割的支撐，方可進行切割，最后運走。

圖1 頂板分塊施工平面布置

3.3坑內結構復雜內支撐拆除方法

最為常見的基坑內部拆除支撐的方式是墊鋼馬凳和支撐底搭設排架，搭設完畢后進行切割支撐，然后進行叉車駁運與吊運[3]。如果遇到結構比較負責的基坑內支撐，常規的拆除方法不再使用。本文針對結構比較復雜的基坑內部支撐拆除工作，提出一種比較安全的，切實可行的施工技術，即反吊鋼絲繩、支撐桿件切倒“八”字、保留角部縱向受力鋼筋。綜上所述，基坑內部拆除支撐的流程具體為：1）依據施工現場的條件，進行吊運機械的選擇。2）分析吊運機械的起重能力，進行支撐切塊大小的確定，接著在每根支撐頂面進行彈線工作，接著，在彈線的位置，使用風鎬進行支撐截面的人工剝離，需要保留的部位是角部鋼筋，目的是為了支撐混凝土和角部保留鋼筋的脫離工作，方便金剛鏈保留根數的確定。3）采用反吊鋼絲繩把即將要切割的支撐的反吊工作，鋼絲繩的粗細必須經過精準的計算方可確定[4]。4）開始切割支撐的時候，必須特別注意切割面應該不間斷的注入水以降低金剛鏈的溫度，避免金剛鏈因為溫度過高，發生斷裂的情況發生。5）進行吊運鋼絲繩的安裝工作時，應該緩慢的抽緊，進行抽緊的力度大約等于所要吊運的混凝土塊重力。6）解除反吊鋼絲繩。7）憑借氣體慢慢切割角部所保留的受力縱筋。8）講切割的混凝土塊進行切割并且外運。

結語：

為了適應現代建筑潮流，世界各地涌現出越來越高的建筑結構，這些建筑結構往往都具有較深的基坑。隨著技術的發展，深基坑內支撐物的拆除成為建筑施工過程中重要的工作內容之一。雖然深基坑對建筑物的穩定性和安全性有意義，但是深基坑內支撐的拆除工作也會帶來安全隱患。相關技術人員應該深入的對深基坑內拆除支撐工藝進行研究分析，保留深基坑給建筑結構帶來的益處的同時，盡量減小深基坑內支撐拆除所造成的安全隱患的發生。

參考文獻：

[1]賈飛俊.工業與民用建筑深基坑支護施工技術淺析[J].四川建材，2016，（02）：219-220.

[2]劉超.鋼筋混凝土環形內支撐深基坑支護結構拆除技術簡述[J].工程技術（全文版），2016，（61）：231.

[3]吳愛紅.某深基坑對撐梁拆除技術研究[J].江西建材，2016，（13）：65.