建筑基坑工程內支撐拆除施工技術研究探討

翁新云

（福建經帆市政園林工程有限公司， 福建 福州 350001）

1 工程概況

本工程項目地址為湖南省張家界市，建筑面積為73508.28m2，由4 棟多層和1 棟高度為88.6m 的酒店、商業一體化綜合裙樓組成。基坑開挖深度13.7m，開挖面積為11644.68m2，基坑支護周長為442.02m。基坑支護采用咬合樁和2 道內支撐復合支護體系。咬合樁至外墻距離為100mm。項目建設場地東側為某商務寫字樓，西側為火車站站臺，南側為城市交通主干道，北側為已建成住宅小區。相鄰建筑多為上世紀90 年代建設的多層建筑，基礎形式為沉管灌注樁，相鄰火車站至基坑連續墻距離最近處僅為5.2m?；又苓吺┕きh境較為復雜。

同時，本工程施工周期短，如采用常規爆破+人工風鎬拆除方案，一方面施工周期長，人工和機械投入量大。另一方面，極易產生大量的粉塵污染和噪聲污染問題，不符合上級部門對文明施工的有關要求，針對該問題，本工程采用金剛石繩鋸切割、水鉆打孔、金剛石圓碟切割組合拆除方案。

2 支撐體系分析

本工程基坑支護形式為咬合樁+2 道內支撐復合支護體系。第2 道內支撐梁頂與地下2 層樓板高差為2.1m，大部分梁底距梁板面高度為1.1m；第1 道內支撐梁頂距地下1 層樓板高度為4m，部分區域高差達4.7m。根據工程設計，本工程采用的支撐梁截面尺寸為400mm×600mm、600mm×600mm、800mm×1000mm、1000mm×1000mm、1000mm×1200mm.腰梁截面為1000mm×1000mm，兩道支撐梁加加板厚分別為300mm、250mm，立柱樁直徑為1000mm。

3 內支撐拆除方案分析

綜合分析基坑內支撐拆除對周圍建筑、地鐵、道路等環境的影響和工程進度、施工安全等因素，經與設計單位、監理單位、業主等溝通協調，決定采用金剛石繩鋸切割、水鉆打孔機和金剛石圓碟切割組合拆除技術方案，并投入叉車、塔吊、吊車的運輸機械將拆除后的內支撐構件運輸到場外。由于本工程場地呈長方形，內支撐體系角撐和對撐結合方案，可分區分段拆除。經核算，混凝土強度達到設計值時間約為7d，內支撐拆除和外運時間約為4d，臨時支撐拆除與清理需花費時間為3d，則總體時間約為14d。考慮到本工程工期緊的現實問題，經與設計、監理、業主等單位溝通，決定將塔樓地下3 層、第2 道內支撐拆除和地下2 層結構施工一并進行，由于內支撐梁拆除與地下1 層及以上結構施工不沖突，因此，可在塔樓主體結構施工過程中同步拆除內支撐。根據該方案，可在完成地下3 層頂板、地下2 層頂板施工后，拆除第1 道內支撐，當樓板強度達到設計值85%時，可搭設臨時支撐架體，當樓板混凝土強度達到設計值強度后，使用組合拆除方案拆除內支撐體系，并將拆除后的內支撐構件運輸至場外。

4 內支撐施工技術應用研究

4.1 工藝技術原理

本工程中，內支撐組合拆除方案技術原理為：使用繩鋸切割支撐梁，使用碟鋸切割內支撐加板，使用水鉆打孔機在支撐板上打孔，以便于支撐板安全吊裝。其施工技術原理如下：

（1）繩鋸切割

本工程中，采用漢鵬207H 型混凝土全液壓切割機進行支撐梁切割，功率為22kW。切割前，先采用打膨脹螺栓的方式固定切割機和導輪，切割效率為1.5m2/h。針對部分區域內支撐腰梁、小梁厚度大的情況，可采用水鉆打孔機打孔，孔徑為φ100mm 孔后，再使用繩鋸切割。

（2）碟鋸切割

本工程中，碟鋸采用HAG-12.2 型金剛石圓碟鋸，碟鋸鋸片直徑為0.8m。采用M16 化學錨栓固定導軌基座，確保鋸片和切割平面處于同一平面內，防止鋸片傾角過大造成鋸片損壞和切割中斷。切割過程中，使用水冷卻。在切割0.3m 后加板時，切割效率為0.5m2/h。

（3）水鉆打孔

本工程中，水鉆打孔機型號為SCY-3050B，采用M12 膨脹螺栓固定鉆機，切割過程中使用水冷卻。

4.2 支撐架搭設方案

（1）第2 道內支撐梁支撐架體設計

采用直插式支撐架的水平連桿、立桿和接長套筒等搭設梁底支撐，采用鋼管、扣件搭設斜撐，居中設置雙排立桿，立桿底部設150mm×1500mm 模板墊塊。水平橫桿沿豎向設置2 道。斜撐設置方式為自支撐梁左側立桿上部通股扣件與鋼管連接，鋼管自左向由延伸至梁右側，與梁板形成45°夾角。架體下放墊放木楔子固定，防止架體移動或傾斜，確保架體頂部水平。

支撐梁截面面積為1200mm×1000mm，梁底與板面高差為1100mm，立桿縱向、橫向間距為900mm。當架體立桿間距為2700mm 時，應布設一對斜撐。立桿長度為700mm，下部接長度為200mm 的接長套筒，上部平托伸出立桿頂部約200mm，支撐梁底結構；支撐梁截面尺寸為1000mm×1000mm 時，梁底與板面高差為1.1m，立桿橫向設置間距為600mm，縱向間距為900mm，架體立桿間距2.7m 應設置1對斜撐。立桿長度為700mm，立桿下接200mm 接長套筒，上部伸出立桿頂住200mm頂住梁底；針對截面尺寸為800mm×1000mm 的支撐梁，梁底與板面高差為1100mm，立桿橫向間距為600mm，縱向間距為1200mm，斜撐按間距3600mm 設置一對，立桿長度為700mm，下部接200mm 接長套筒，上部伸出200mm 頂住梁底；針對截面尺寸為600mm×600mm 及以下尺寸的支撐梁，其梁底距板面高度為1500mm，立桿橫向間距為900mm，縱向間距為600mm，斜撐設置間距為3600mm，立桿長度為1300mm，上部采用U 型頂托，伸出高度為150mm。

針對第2 道支撐加板，其板底與樓板高差為1875mm，立桿縱向、橫向間距為1500mm，斜撐間距為3600mm 立桿長度為1600mm 上部伸出長度為275mm。

（2）第1 道內支撐梁架體設計

第1 道內支撐梁支撐架體與第2 道支撐梁架體方案基本一致，僅存在部分差異：①斜撐與樓板面夾角調整為60°；②水平橫桿道數與立桿連接盤數量一致；③針對600mm×1000mm 即以下支撐梁架體設計，其梁底與板面高差為3000mm，立桿橫向間距為400mm，縱向間距為1200mm，斜撐間距為2400mm。水平縱橫干桿、掃地桿采用扣件方式連接。掃地桿距地面高度為250mm，縱橫水平桿豎向間距為1200mm。立桿長度為2500mm，下接長度為200mm 的接長套筒，上部伸出長度為300mm。

4.3 基坑內支撐施工流程

根據上述架體搭設方案搭設完成并經驗收合格后即可進行內支撐拆除施工。根據內支撐板單塊起吊質量、下部支持架體立桿位置合理分區并彈出控制線，切割位置至立桿支點距離不小于300mm。在拆除施工時，應遵循先拆支撐板、后拆支撐連系梁、腰梁、支撐主梁的先后順序進行施工。整體施工流程：拆除支撐梁、板等支撐架體機械進場—基坑安全防護欄及水電拆除—主、次支撐梁拆除—水平吊裝、外運—廢混凝土塊外運—支撐架體拆拆外運—清理—內支撐拆除完成。在具體施工中，先使用金剛石圓碟切割支撐板，然后使用液壓繩鋸切割支撐梁，并吊裝外運。切割施工應遵循分區、分段實施原則，防止交叉、同步施工造成基坑變形，降低內支撐拆除對周圍環境的影響。

為便支撐板、梁吊裝，應在板、梁上使用水鉆鉆出吊裝孔（如圖1 所示），孔徑為100mm。同時，支撐梁吊裝應分段切割，避免梁體質量過大而無法吊裝。腰梁切割時，應按腰梁分段長度彈出切割線，并在靠近支護樁位置鉆出功φ50mm 的孔，穿入繩鋸鏈條，以便于快速、順利切割。

腰梁、支撐梁切割完成后，應對基坑內支撐拆除情況進行檢查，確認現場拆除情況是否滿足工程驗收要求。如不拆除情況不滿足驗收要求，針對100mm 以內的殘留物可采用風鎬破除的方法解決，針對超長100mm 的殘留物可采用切割機切割的方式解決。

圖1：水鉆吊裝孔示意圖

5 材料吊裝外運

針對拆除后的內支撐構件材料，綜合考慮塔吊、汽車吊吊裝優勢和制約因素，根據塔吊吊裝功率，在塔吊30m覆蓋半徑內質量控制在4.9t以內，切割體積控制在1.9m以內。塔吊半徑大于30m且小于40m時，吊裝質量控制在3.4t以內，切割體積控制在1.3m以內。當塔吊半徑大于40m且小于50m時，吊裝質量控制在2.6t以內，切割體積小于1m（如表1所示）。針對塔吊覆蓋半徑外區域的構件，先將構件切割并運輸到塔吊半徑范圍內，再通過塔吊吊裝至場外運輸車上。

針對塔吊未覆蓋的區域，如腰梁、支撐梁等，應先使用鋼管搭設支撐架，待下層樓板強度達到設計值85%后，拆除支撐，并利用叉車運輸至塔吊吊裝范圍內。加板可采用三角臨時支撐方式固定，利用倒鏈將隔斷的支撐吊起并經叉車運輸到塔吊范圍內。

表1：內支撐切割分段長度

6 基坑變形監控

在基坑拆除過程中，應加強對基坑變形的監測，重點監測內容包括：

6.1 地面沉降監測

在地面設置沉降基準點，借助水準儀、標尺等依據基準點測量地面沉降情況，內支撐施工期間，應每隔8h監測一I次地面沉降情況，并詳細記錄沉降數據。如發生地面沉降加劇情況，應查明沉降原因并采用有效措施加以控制，降低基坑內支撐拆除對周圍建筑物、地鐵、市政道路的影響。

6.2 支護樁樁頂沉降、位移監測

在支護樁樁頂設置監測點，在相對穩定且遠離基坑的位置設置沉降基準點，通過高程測量方式監測支護樁樁頂沉降和水平位移數據并詳細記錄。

6.3 建筑物沉降、位移監測

為改善基坑內支撐拆除對周圍建筑物的影響，應在遠離建筑物位置設置測量基準點，通過對周圍建筑物進行水平、高程位移監測，監測基坑施工對周圍建筑物的影響。

根據基坑、支護樁頂沉降和位移監測、建筑物沉降和位移監測數據，對監測數據變化情況進行跟蹤、判斷，如監測數據出現較大的變化，應停止施工，待查明原因并采用控制措施后繼續施工。

7 結語

在建筑基坑施工中，應從整體考慮內支撐拆除方案，綜合內支撐拆除對周圍環境的影響，通過繩鋸切割、水鉆打孔和圓碟鋸切割組合拆除方案應用，提高了內支撐拆除效率，有效滿足了施工工期要求。在內支撐拆除期間，周圍建筑物、地鐵和市政道路均未出現顯著沉降、位移現象，施工噪音、揚塵等問題得到有效控制，滿足了上級部門對綠色施工的要求，保障了基坑施工的順利進行。