關于混凝土內支撐拆除的研究

王東利

（中電建建筑集團有限公司， 北京 101500）

0 引言

隨著我過建筑業的發展，超高、超深建筑逐步增多，特別是隨著城市發展，新建建筑物建立在密集的城市建筑群中，比比皆是，如何保證周邊建筑及設施，已經成為突出問題，因排樁+內鋼筋混凝土支撐價格低廉、穩定性強，已經成為多數行業者的選擇。隨著此工藝的大量使用，內支撐的快速、穩定、安全環保拆除問題，也成為突出的問題，有待探討和研究。

1 工程特點

1.1 危大工程施工特點

1.1.1 容易產生大量的粉塵和噪音。

在支撐拆除時會產生大量的噪音及粉塵，對周圍的環境及居民會產生影響，應對措施如下。

1）合理安排工人和機械的作業時間，晚22:00～早6：00時間段不進行拆除作業；

2）做好周圍居民的安撫工作，拆除作業施工前在工地周邊張貼公告，告知周圍居民項目將進行支撐梁拆除作業；

3）經常灑水，采取濕作業，防止揚塵。

1.1.2 施工場地狹小。

基坑周邊場地狹小，可利用場地有限，尤其是支撐拆除期間需穿插進行地下室結構施工，需要考慮材料堆場以及車輛停靠，場地非常緊張。

應對措施：對現場進行規劃，合理布置材料場地，充分利用現場的棧橋（未拆除前），現場不設置混凝土渣土堆場，拆撐后的回收鋼筋及時處理，隨時清運出場。

1.1.3 施工安全要求高

基坑臨近東北兩側管線眾多，且南側和西側構、建筑物離基坑很近，保護好周邊構、建筑物和管線是支撐拆除過程中的重點工作，應對措施如下。

1）選擇合理的支撐拆除方法；

2）加強基坑監測；

3）與政府和市政相關部門及時溝通；

4）做好周邊的告知工作；

5）應急物資準備，隨時啟動應急預案。

1.1.4 成品保護要求高。

地下室車庫混凝土結構地面預埋管線和結構插筋數量眾多，支撐拆除后的混凝土渣、鋼筋以及相關機械較多，對成品保護尤其是混凝土地面的保護帶來相當大的困難。

應對措施：采取合理有效的地面防護措施、鋼筋保護措施和管線保護措施，如地面大面積鋪設木模板，防止掉落的混凝土塊直接砸向地面；框架柱和剪力墻插筋采用搭設防護棚保護鋼筋等方法。

2.1 施工要求和技術保證條件

2.1.1 施工要求

1）基礎底板四周素混凝土換撐施工完成（澆筑至支護樁邊），底板后澆帶內正確安裝完成工字鋼傳力桿，且基礎底板和換撐混凝土強度達到設計強度80%后，拆除第二層混凝土支撐及圍檁。

2）繼續施工地下室結構，地下二、三層頂板及四周換撐結構混凝土澆筑完成后，頂板后澆帶內安裝完成工字鋼傳力桿，坡道處型鋼換撐安裝完成，且地下二層頂板及換撐混凝土達到設計強度80%后，拆除第一層混凝土支撐。

3）拆撐時先拆除連系梁，后拆除主支撐。采取緩慢有序、對稱、逐個方式拆除支撐，可分區實施。

4）支撐拆除按先邊角后中間順序進行。

3、施工工藝技術

2.1.2 拆除總體策劃

根據場地條件以及周邊環境情況，確定主要以金剛石繩鋸切割為主的拆除方法，在局部繩鋸施工困難的情況下，輔以機械及人工拆除；棧橋部分面板采用機械破碎，棧橋梁采用繩鋸機切割拆除。

1）第二層內支撐拆除前提條件

基礎底板施工時，同期施工完成底板結構換撐（基坑底周邊素混凝土作為外部換撐，后澆帶內配型工字鋼傳力桿）。當底板混凝土及換撐體系達到設計規定的強度（80%）后，可以拆除－8.600m水平支撐體系（第二道水平支撐）。

2）第一層內支撐拆除前提條件

拆除－8.600m水平支撐體系后，繼續施工完成地下室負三層和負二層頂板結構及其外部換撐結構體系（包括地下室外墻與圍護樁之間的換撐；負三層、負二層頂板內后澆帶中工字鋼傳力桿；坡道側墻型鋼換撐），當負二層頂板及其換撐結構達到設計規定的強度（80%）后，可以拆除－3.150m及以上水平支撐體系（第一道水平支撐體系，包括棧橋結構），此時第一層內支撐拆除時，負二層頂板模板支撐體系保留不拆，待內支撐拆除完成后，且滿足模板拆除要求時拆除模板及支撐體系。

3）－8.600米水平支撐結構體系的拆除范圍、順序、施工要點和施工時間

a 拆除范圍：

自基坑圍護樁內側邊緣起，坑內－8.600米范圍水平支撐結構體系中只拆除混凝土支撐梁和連系梁、圍檁，原整體支撐體系豎向支撐結構本次不允許拆除，如型鋼格構柱柱身和槽鋼斜撐不允許拆除。

b施工順序：

因為－3.150m水平支撐結構體系還是一個完整的結構體系，與豎向支承鋼格構式柱一體，在拆除施工時保證其不受影響即可。依據設計要求（先邊角后中間的順序）以及棧橋的實際使用通行情況，先保留棧橋，從角撐區域開始拆起。具體施工順序計劃如下：

B 區角撐梁——A區角撐梁——D區角撐梁——C區角撐梁——最后拆除中部對撐梁

c 施工要點：

1）先搭后拆原則

首先在－13.100米基礎底板上建立角撐或對撐梁拆除用專用施工叉車，建立支撐梁鋼筋混凝土塊體拆除專用卸力體系，采用繩鋸切割后保證鋼筋混凝土塊整體均勻下放，保證其吊裝運輸出場前的安全，保證已經建成的主體結構體系不受沖擊破壞。

2）先外后內、先長后短、劃長為短原則。

拆撐時，先拆除連系梁，再拆除主支撐梁，緩慢有序、逐個拆除。角撐梁應先拆較長的梁體，較長的梁體受力較大，應首先對待處理。角撐梁靠近外部的梁體在結構中剛性較小，它們先期拆除時，保留的內部體系剛性較大，在拆除過程中還可用于觀察外圍護結構的變形情況，特殊情況下可以暫緩拆除支撐體系。

3）切割拆除時對格構式柱以可靠保護、可靠支承為原則

切割拆除時對格構柱做可靠保護，切割拆除時不得損傷豎向鋼結構件。

同樣，在切割拆除與格構式柱相聯結的梁時，應以梁處支點在叉車上作可靠支承為原則，即將所拆除的梁體整體全梁下搭設支撐托好，然后才能在梁柱結點切割隔離。

4）棧橋下中間對撐拆除由南而北逐步退出拆除。

如此拆除結構基本均勻卸載，同時方便組織吊運出場。

5）切塊吊運及破碎方法

拆除的切塊采用專用汽車吊架于－3.150m棧橋上進行吊裝外運，采用汽車外運至專用場地后，另行人工、機械配合破碎處理。

6）拆除施工不得影響已有底板結構（混凝土換撐）的成品保護。

4）－3.150米及以上水平支撐結構體系的拆除范圍、順序、施工要點和施工時間

a 施工范圍

基坑內－3.150m水平支撐結構體系中支撐梁、棧橋、圍檁需要拆除，棧橋兩端口部梁板需要拆除，拆除至圍護樁邊緣為止，圍護樁頂部圍檁及鋼筋混凝土擋土墻不允許拆除。整體支撐體系豎向結構包括鋼格構式柱身、鋼牛腿、鋼托架、鋼支撐均同步拆除。

b 施工順序：

此時的拆除是完成了負二層頂板及其換撐體系并達到了足夠的設計強度之后，對整體基坑內水平支撐結構體系（棧橋）的拆除。此時的拆除主要是考慮拆除的施工安全以及切塊的起吊外運施工方便，既要充分利用棧橋，又不能在棧橋的使用中越軌，對棧橋的施工使用必須滿足施工安全條件。

先水平梁板、后豎向結構為原則。

拆除施工先拆除水平梁板構件，后拆除豎向構件，拆除豎向構件必須以不影響拆除對象本身結構安全為原則。

先上、后下逐層整體拆除為原則。

拆除豎向格構式柱時必須逐層整體拆除，拆完成一層再往下一層拆除，應防止局部突然拆至底層，導致局部拆除對象失穩。

局部維持整體穩定、整體同步拆除為原則。

拆除過程中施工技術人員、安全管理人員應監督好所有拆除施工的局部穩定性，拆除構件自體不能作為施工中的可靠支撐，應隨時清理吊運所拆除構件，使拆除對象局部同步整體拆清。

2.1.3 繩鋸切割施工工藝

1)工藝流程

支撐梁切割施工準備→支撐→劃線定位→確定切割斷面位置→安裝固定導向→固定繩鋸機→安裝繩鏈鋸→連接相關操作系統→混凝土梁切割→混凝土塊吊裝運出工地→清理場地、支架拆除。

2)施工工藝

（1）施工準備：根據現場實際情況，支撐梁吊裝及運輸需在棧橋上進行。棧橋承載按設計要求滿載情況下不超過50t，50t汽車吊自重為38.5t，支撐梁每段最大重量為8t，共計46.5t，不超棧橋最大載荷50t，棧橋承載力滿足要求。運輸車輛由北側應天大街大門進出，支撐梁拆除計劃投入的2臺10t叉車，所以單段混凝土重量分塊控制在最大重量8t。在設備和人員進場后，進行施工機具的調試與人員的入場安全教育，并接通施工所需電源和水源。

a 支撐及內部運輸：支撐采用15T叉車。

b 畫線定位、安裝金剛石繩鋸機：依據施工圖紙現場放樣，并經業主及監理確認，對于混凝土支撐梁，第二層主支撐梁以3m～3.5m為一個切割單元，重量約6.84t～7.98t，連系梁以7m為一個切割單元，重量約7.1t；由于負二層頂板設計均布活荷載為4kN/m2，所以第二層支撐梁以2m為一個切割單元，重量約4.56t；連系梁以3m為一個切割單元，重量約3t。

c 切割方法：由梁中部開始以倒八字方式切割，依據上述原則，在切割前在主支撐梁以及連系梁上依序畫出切割線，并在畫線部位鑿出上部受力主筋，然后在梁側下方底板上布置繩鋸機，隨后按切割線安裝金剛石切割繩，從上部主筋下方穿過，切割時保留上部主筋，待吊裝時采用乙炔割斷。繩鋸機冷卻水管從第一道支撐梁上引入，安裝完成經試運行及調試以后開始切割支撐梁，切割時操作人員遠離待切支撐梁，遙控操作機械切割。格構柱處節點周邊支撐梁段（梁端處）切割時將叉車置于支撐梁下方托緊作為支撐使用，然后將此段梁切斷運至站橋邊放置，待汽車吊吊運；或采用搭設支撐架體方式進行，支撐架在梁下托緊，然后切割支撐梁，將支撐梁切斷后落于架體上，由叉車運輸至棧橋邊吊裝運輸出場。

d 支撐梁吊裝外運：根據現場棧橋實際承載情況，本工程采用50T汽車吊進行吊裝作業。第二層內支撐梁切割后全部在棧橋上吊裝運輸，在汽車吊作業半徑之內的，每個區域切塊后直接吊裝至平板車上外運，在吊裝半徑以外的由叉車運至棧橋一側，然后再利用汽車吊將支撐梁吊離基坑，直接將支撐梁吊至平板車上運至場外破碎；第一層支撐拆除，四個角撐梁以及棧橋梁切割后仍然利用棧橋吊運，分塊切割，作業方法同第二層支撐梁。

e 支撐梁吊點位置：吊運物體時，為保證吊運過程中物體的穩定性，防止提升運輸中發生傾斜、擺動或翻轉，應使吊鉤吊點與被吊物重心在同一條鉛垂線上。混凝土支撐梁分段切割后多為長方體，吊點應在重心之上，長方形重心為對角線交點，現場吊運采用兩點吊裝，兩邊吊點分別距離桿端0.21L（L為桿件長度）。