深基坑鋼筋混凝土內支撐梁機械拆除施工技術探討

摘要：根據昆明市某基坑工程的操作實例，對深基坑鋼筋混凝土內支撐梁的機械拆除進行闡述，以此為同行們提供基坑內支撐梁機械拆除的施工借鑒，希望能供同仁們學習交流。

關鍵詞：內支撐梁;機械拆除;基坑

一、引言

1、項目簡介、特點分析及方案比選確定：

該工程為云南省昆明市某醫院的一個基坑工程，本項目基坑呈長方形，三層地下室，基坑周長約250m，面積約3500m2，基坑深16.6m，工程±0.00=1893.15m。基坑采用“支護樁+鋼筋混凝土內支撐+樁后及樁間止水帷幕”的支護形式。內支撐系統結合地下室深度和形狀，采用三道內支撐，每道內支撐由中間對稱及四角撐構成，三道支撐位置依次為1889.5m、1885.0m、1880.5m，支撐腰梁尺寸為1200×800mm，主支撐尺寸為800×800mm，連梁尺寸600×600mm，第一、二層內支撐采用C35砼，第三層內支撐采用C40砼，三層內支撐砼方量依次約為：900m2、780m2、9003。

項目特點分析：

本項目工期要求緊，在基坑施工及拆除階段塔吊還未安裝，不能提供拆除的配合工作;工序或拆除方案的選擇受到地下室結構施工的影響，基坑周環境影響，基坑支護結構與主體結構外墻之間基本沒有操作面。

項目拆除方案的比選及方案實施：

拆除方案對比;靜力爆破：振動小，對支護樁及噴錨面損壞小，對周邊環境影響小;造價高，速度慢。動力爆破：振動大、噪音大、粉塵大，對周邊環境影響大，辦證困難。繩劇切割：振動小，對支護樁及噴錨面損壞小，對周邊環境影響小;造價高，速度一般。機械破碎：振動不大，對支護樁及噴錨面損壞不大，對周邊環境影響不大;造價適中，速度一般。

根據項目特點，結合以上四種拆除方式的對比，綜合考慮，本項目三道內支撐拆除采用“機械破碎為主，人工破碎為輔”的機械破碎法拆除。

2、換撐施工方案：

為保證支護結構受力的傳遞，防止拆撐時支護體系出現大變形而造成基坑整體失穩，故在支撐拆除前必須先進行換撐施工，本工程換撐包括：支護樁邊和地下室外墻（筏板）之間的換撐;地下室車道傳力帶。

（1）支護樁邊和地下室外墻（筏板）之間的換撐

支護樁和地下室外墻筏板間采用C20素混泥土滿灌作為第一道換撐;基坑北、東、西三側支護樁邊和地下室外墻采用C15素混泥土滿灌作為換撐;南側在地下室樓板處用500mm厚C30混泥土帶作為換撐。

（2）地下室車道傳力帶

本項目主體結構無后澆帶，因此地下室范圍內換撐只有地下車道處換撐，車道換撐方法為鋼管換撐。

3、120破碎機平臺單跨梁設計計算

本項目主梁最長單跨梁長10.m，120破碎機總重約13噸，鋼平臺重約4噸，按破碎機加鋼平臺一半重量置于單跨梁上，單跨梁荷載為14.2KN/m（鋼平臺按6m寬計算），考慮1.4動荷載系數，則單跨梁上工作載荷為20KN/m，經計算單側要求配筋量1901mm2，而現支撐梁實際單側配筋為1906mm2 ，姑現支撐梁滿足120破碎機工作要求。計算結果如下：支撐梁跨長=10000mm，BХH=700Х700，經過計算，最大裂縫為：0.341mm<0.4mm;最大撓度：23.759<50.000（10000/200）。

二、施工工藝

1施工工藝流程：

施工工藝流程圖

2、內支撐拆除施工總體部署（詳下圖），及分區：

內支撐拆除施工總體部署

支撐拆除分區：根據維護支撐體系的設置本項目內支撐拆除分為兩條施工路線，每條施工路線以一臺120破碎機為主配合10個人工風鎬，從基坑西側角撐住往基坑東側角撐拆除，最后進行中間對稱拆除。

3、拆除順序

按照“先撐后拆，先次梁后主梁，最后腰梁”的原則進行施工拆除。地下室底板澆筑完成、底板處傳力混泥土澆筑完成且達到設計強度→拆除第三道內支撐體系（破碎砼塊清理外運出場）→完成第三層地下室結構、防水和將第三層地下室與支護樁之間滿灌C20素砼及回填換撐→完成第三層車道換撐→回填砼及地下三層頂板達到設計強度，拆除第二道內支撐體系（破碎砼塊清理外運出場）→完成第二層地下室結構、防水和將第二層地下室與支護樁之間滿灌C15素砼及回填換撐→完成第二層車道換撐→回填砼及地下二層頂板達到設計強度，拆除第一道內支撐體系（破碎砼塊清理外運出場）→鋼立柱拆除。

4、鋪設保護層

先在預拆除的支撐梁的樓板上鋪設保護層，防止破除支撐梁時砼碎塊砸壞樓板。保護層采用鋼板、模板、草墊等材料鋪設。拆除第三層內支撐時破碎機需在地下室結構板低板上行走，應在破碎機行走路線上鋪設汽車輪胎，防止破碎機損壞地下室結構地板。

5、人工破口

根據支撐受力特點，為了防止支撐拆除段域對暫未拆除支撐段域造成沖擊、對周圍環境產生影響，支撐拆除前將預拆除段與暫未拆除段連接處、支撐梁與腰梁連接處破口，破口寬度為30-50cm，在破口處先按30-50cm鉆孔，后使用劈裂機將破口處撐裂，之后再用人工破口，作業時，兩人一組，將破口處混泥土破碎剔除，僅留下鋼筋。

6、 砼梁及廢渣外運

利用平板車、小型鏟車等工具將砼碎塊、鋼筋等運至吊車或塔吊范圍內，碎塊及鋼筋堆放在樓板上時荷載不得超過5KPa（砼渣堆放高度不超過30cm），然后用坑頂吊車或塔吊將砼碎塊及鋼筋吊至棧橋板，棧橋板上荷載不得超過30KPa，用車輛將碎塊及鋼筋運至指定地點（場外），若將廢渣及砼塊堆在場地內，15m范圍內超載不得超過15KPa。

7、現場技術準備

拆撐前相應的地下室結構和換撐已施工完成，并達到設計強度;現場所有人員做好安全、技術交底;支撐梁防護腳手架已搭設并通過驗收;基坑周邊的材料、管線機維護已整理好，，已具備拆除條件。

8、施工監測

在拆撐期間加強基坑的位移監測和周邊巡視，在拆撐期間按照《施工監測專項方案》的要求，每天對支護樁的位移、周邊建筑沉降、周邊道路沉降、回灌井水位監測一次，并每天對內支撐結構、噴錨面開裂情況和漏水情況進行巡視，每天對監測和巡視結果進行記錄，出現位移或沉降超過報警值及時上報項目部和監理。

三、拆除施工技術的安全措施

1、防塵減噪措施

拆撐前事先周邊貼出擾民告示，爭取取得周邊民眾諒解;合理安排施工時間，減少夜間噪音污染;靠近住院樓及門診樓位置盡量使用人工、劈裂機及繩鋸施工減小噪音污染;空壓機盡量擺放在遠離住院樓和門診樓位置;破碎時先在要破除處進行澆水處理，并在破碎過程中多次澆水，減小破碎揚塵;清理混泥土碎渣時先對碎渣進行澆水，減少揚塵。

2、應急救援預案和相關準備

做好應急救援措施，組織好應急領導小組工作，以便全面協調和指導事故應急救援工作，督促項目部做好應急準備工作，做好緊急調用搶險救災物資、設備、交通工具和人員。

應急準備：預備常用的應急材料如紗布、急救箱、個人防護用品（安全帽）等;常備一些手提式應急照明燈，配備足夠的滅火器材，危險部位應標上安全標示;應在制定地點預備搶救使用的簡易工具、器材，如撬杠等;做好安全生產的宣傳教育工作。

結語

根據以上工程的拆、換撐施工，為該工程取得了較好的效益，也為后面類似的工程提供了更多拆撐施工的經驗，故在此和大家交流共享。

1、按本方案施工，未造成基坑止水帷幕漏水及周邊環境的影響，取得了一定的環境效益。

2、工期按原計劃完成，未造成對總承包單位工期的影響。

3、經過最終的造價對比，費用比原方案節省約10%左右，取得了一定的經濟效益。

4、施工過程未造成醫院工作人員、住院病人及學校等人員的投訴，取得了一定的社會效益。

5、本項目改變了換撐的常規方式，不是先施工主體結構外墻，再施工換撐結構，而是，先分層、分段施工換撐結構，再施工主體結構外墻，為施工工序積累了施工經驗。

參考文獻

[1] 《深基坑支護技術指南》 中國土木工程學會土力學及巖土工程分會? 中國建筑工業出版社2012.3

[2] 《建筑基坑支護技術規程》JGJ120—2012? 中國建筑工業出版社

[3] 《建筑深基坑工程施工安全技術規范》JGJ311—2013? 中國建筑工業出版社

[4] 《建筑基坑工程監測技術規范》GB50497—2009? 中國計劃出版社

[5] 《建筑基坑支護結構構造》11SG814? 中國計劃出版社

作者簡介：

王茂霞，總經理，高級工程師，IPMP國際工程項目經理、昆明市深基坑工程專家

國家注冊監理工程師、國家注冊一級建造師、國家注冊安全工程師、國家注冊水利監理工程師