改造工程原地下結構分區分階段拆除施工技術

朱榮軍

（上海建工七建集團有限公司，上海 200050）

0 引言

近年來，由于城市更新加速，原結構拆除加固或整體改造工程數量越來越多。降低原結構拆除對周邊影響，杜絕拆除過程中安全施工事故發生，一直是拆除工程首先考慮的重要問題。以上海某一整體改造工程為研究對象，從降低對周邊環境影響、縮減工期及節約經濟成本出發，開展原結構地下室分區分階段拆除施工技術研究工作，總結實際實施效果，為今后類似工程施工提供參考[1]。

1 工程概況

項目位于上海市長寧區，前連虹橋開發區，后靠中山公園商業中心區。延安西路高架與內環線高架的大型立交橋在此交匯，地鐵與高架輕軌近在咫尺。

1.1 原結構概況

主館直徑82m，高35m，建筑面積2.49萬m2，底層建有地下車庫，面積6900m2，層高4.2m。地面一層面積為9600m2，層高5m。二層為體操館主館，主館內場平面最長處為62m，最寬處為37m，中間凈高16.6m。

室外自然地面標高3.45m，原地下室頂板標高4.7m，板厚120mm；底板標高0.5m，厚600mm；承臺厚1000mm，共計106個；原樁為450mm預制方樁，樁長33m，分兩節，總共423根。

原主館部分已拆除，原地下室保留待拆。

1.2 新建工程概況

本項目為整體改造項目，新建為高層公共建筑，甲級體育建筑，可舉辦全國性和單項國際比賽。

本項目為一類高層建筑，耐火等級為一級；主體結構設計耐久年限為50年以上；抗震設防烈度Ⅶ度。用地面積為3.22萬m2，總建筑面積11.71萬m2。地下建筑面積8.40萬m2，地下4層，鋼筋混凝土結構。地上結構包括主體操館和訓練館，均為全鋼結構。主體操館地上3層，建筑高度44.95m。

基坑安全等級為一級，環境保護等級為一級?；硬捎梅謪^順作法，圍護結構采用地下連續墻+三軸水泥土攪拌樁槽壁加固+四道鋼筋混凝土水平內支撐的圍護體系。基坑開挖面積2.15萬m2，常規區域開挖深度21.2m，分二個區，先施工一區，待一區地下室出地面后，再進行二區施工。

2 工程特難點

（1）項目東南側為區婦幼保健院，10層主樓保留改造，南側裙房重建（新建地下四層，與體操中心連為一體，與體操中心基坑整體設計，同步施工）；東北側為原有游泳館；北側三涇北宅為多層住宅區；西北側為23層美侖大酒店；西側為27層綠洲大廈；西側中山西路（內環高架）為城市主干道，南側武夷路道路狹小，人流量大、交通繁忙；周邊道路下市政管線非常密集。

項目位于市區繁華地段，周邊有多個住宅小區，又有辦公、酒店等，社會關注度高，施工時周邊維穩、綠色環保及安全文明要求非常高。

（2）項目周邊不僅有多個多層和高層住宅小區、高層辦公和酒店等建筑，還有市政各類管網、內環高架和地鐵等對沉降敏感的市政工程。周邊環境十分復雜，環境保護要求極高。

（3）施工場地小，制約因素多，拆除、改造與新建并存，交叉施工多，施工工期緊，施工組織要求高。

3 方案優化

3.1 前期整體拆除回填

樁基圍護施工前，進行原地下室整體拆除，原樁拔除，外運土分層回填壓實，場地整平。如果回填密實度不滿足要求，可以采用輕型井點降水固結土體加固，甚至采用壓密注漿加固回填土體。

此方案土方工程量大，經濟成本較高，工期較長且為關鍵工作，影響總工期，對周邊建筑影響較大，優點是有利于后期樁基圍護按正常順序順利施工。

3.2 樁基圍護完成后拆除

在原地下室頂板上進行中隔墻施工和樁基施工，一區樁基圍護完成后開挖前拆除一區范圍內的原地下室結構，一區地下結構出零后二區開挖前拆除剩余部分。中隔墻穿過原地下室施工范圍，成槽機和大型履帶吊需上頂板進行施工，需采用滿堂排架或型鋼大范圍加固原地下室頂板。原地下室范圍內中隔墻需二次接高。一區開挖時，進出一區的行車路線需經過二區原地下室頂板，此范圍頂板也需要加固，并且原頂板與棧橋高差2m，需較長的斜坡處理。

該方案原頂板加固面積大，經濟成本較高，大型機械在頂板上施工存在一定的安全隱患，優點可以利用原地下室進行樁基圍護施工，對周邊環境影響小。

3.3 分區分階段拆除

在一區外圍地墻、樁基及裙邊加固施工完成后，進行一區范圍內的原地下室頂板、柱及標高1.6m以上外墻結構拆除。中隔墻、一區原地下室范圍內的樁和深坑加固在原地下室底板上進行施工。一區地下結構出零二區地墻完全封閉后拆除剩余部分。原結構預制方樁隨挖土隨挖隨鑿，圖1為原地下室拆除工況流程。

圖1 原地下室拆除工況流程

在原結構底板上進行中隔墻施工，成槽機、土方車及大型履帶吊經原汽車坡道下底板進行施工。為消除地下水對地墻施工質量的影響，在導墻一側采用輕型井點進行降水。在標高0.5m的底板上開槽施工地墻導墻，導墻頂標高0.7m，浮漿高度約0.5m，首次施工地墻頂標高0.0m；0.0~1.6m（設計地墻頂標高）地墻段采用二次澆筑接高：沿中隔地墻兩側開寬0.8m深1m的溝槽，鑿除浮漿，采用一級套筒進行豎向鋼筋接高，綁扎水平分布筋，支模，澆筑混凝土到標高1.6m。

優化一區棧橋方案，將一區棧橋出入口盡量避開原結構范圍，東側棧橋出入口完全避開，可以利用原二區重型道路作為一區開挖回筑的施工道路；西側棧橋未避開部分頂板拆除回填，表面鋼筋混凝土硬化作為施工道路。

一區原地下室范圍內的樁和深坑加固在原底板上施工完成后，進行原底板破碎，剝離回收鋼筋，整平，棧橋和支撐對應范圍內澆筑100mm厚C20混凝土作為短肢排架的墊層。原地下室范圍內支撐棧橋施工采用短肢排架模板，凈高1.1m，由于重量超限，屬于超過一定規模的危大工程，需編制專項方案經專家評審通過后實施。

此方案避免了原地下室拆除后大范圍土方回填和大面積頂板加固，經濟效益最優，安全可行，且在樁基圍護階段穿插拆除施工，不影響總工期，對周邊環境影響小。

4 拆除工程施工

4.1 拆除施工

拆除總的原則：結合樁基圍護施工分區分階段拆除，以降低拆除對周邊環境的影響；Ⅰ區和Ⅱ區拆除分界面在保證中隔墻施工機械最小操作空間的前提下，設置在柱邊和主梁邊，禁止出現構件懸臂，保證剩余拆除部分的整體安全穩定。

原地下室拆除總的順序：先拆Ⅰ區（對應基坑一區及局部二區范圍內的原地下室），一區新建結構出零后再拆除Ⅱ區剩余原地下室。具體到每一個拆除階段：先拆板，后拆梁，再拆柱和外墻，底板在首道支撐施工前破碎整平，后期在棧橋上清運碎混凝土（首道支撐形成前保留原底板對周邊土體的壓力），原樁隨土方開挖隨挖隨破。

拆除前首先定位拆除分界線，采用切割機切割分界線上的板，防止第一拆除階段時超拆。

第一階段拆除范圍Ⅰ區分Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅰ-3作業區，第二階段拆除范圍Ⅱ區分Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3作業區，采用三臺液壓剪在頂板上同步進行從北向南拆除；配置一臺鎬頭機配合局部鑿除。拆除機械行走路線范圍鋪20mm厚鋼板。

Ⅰ區頂梁分Ⅰ-1和Ⅰ-2作業區，Ⅱ區分Ⅱ-1和Ⅱ-2作業區采用兩臺液壓剪從坡道處進入，在底板上從北向南同步進行拆除。局部先拆次梁再拆主梁。梁從跨中向兩跨邊方向拆除。并安排鏟車清理、駁運至指定堆場位置，集中裝車外運。

梁板拆除清運完成后，采用液壓剪拆除柱和外墻。首層土卸到第一道支撐底標高1.6m處，外墻首次拆到1.6m處，第二層土開挖時再拆除剩余外墻。

4.2 拆除監測

在結合樁基圍護施工分區分階段拆除原地下室實施前后，項目監測頻率由一周兩次加強為一天一次。周邊監測數據并無明顯改變，表明原地下室分階段拆除對周邊環境影響極小，可以忽略不計。

5 結語

在整體改造工程中，結合工程實際情況，分區分階段拆除原地下室結構，不僅可以節約總工期和經濟成本，而且有利于周邊環境保護。本工程分區分階段拆除原地下室方案的實施取得了良好的社會效益和經濟效益，為今后類似項目建設提供一定的參考價值。