史盛恒
(中國建筑一局(集團)有限公司,廣東 東莞 523073)
我國建筑工程建設中,深基坑常采用圍護結構加內支撐的支護形式,其中內支撐拆除是一個較為復雜且難度較大的工序,需充分考慮拆除擾動與安全問題,合理選擇拆除方法。本文主要圍繞基坑內支撐拆除技術展開詳細分析。
建筑業(yè)發(fā)展中基坑一直是建設難題,尤其是隨著建筑高度、規(guī)模的持續(xù)擴大,基坑面積、深度較大,對基坑開挖、內支撐拆除等技術均提出了更高的要求。結合相關工程實踐經驗,目前常用的幾種基坑內支撐拆除技術分析如下:
人工鑿除指的是工人配備風鎬鑿除支撐,機動性強,可精確拆除基坑內支撐,較好保證基坑結構與人員安全。然而,人工鑿除的效率相對較低,一般情況下為0.5~1m3/d,且基坑內支撐拆除過程中存在較大的噪聲與揚塵,對周邊的影響較大;當內支撐距樓板高度較大,需搭設好操作平臺,防止現(xiàn)場出現(xiàn)安全事故。
機械拆除指的是利用鎬頭機進行破除,應用范圍廣,其優(yōu)勢在于無須搭設支撐體系、操作平臺等,且成本低、噪聲與揚塵較小。根據(jù)工程實踐經驗分析可知,由于鎬頭機破除時,需在內支撐上行走,因此在設計內支撐時需考慮鎬頭機重量問題。
基坑內支撐拆除常用的有兩種,淺孔微差爆破與靜力爆破。
(1)淺孔微差爆破:此種技術采用的是毫秒延期雷管,操作簡單、安全性高。爆破方案實施前,需做好專家論證,成立爆破指揮小組,做好爆破維護工作,保證爆破安全完成。
(2)靜力爆破:此種技術主要是在爆破物體上開孔,孔內灌注靜力爆破劑,借助膨脹力實現(xiàn)破碎,對環(huán)境影響相對較小。此種工藝的優(yōu)點在于無振動、無飛石、無噪聲、無污染,可實現(xiàn)精確爆破,不同類型爆點可進行局部小范圍試爆,保證正式爆破效果與安全性。
繩鋸無損切割,多采用金剛石繩鋸,主要組成包括電動機、傳動定位滑輪、金剛石繩索。繩鋸切割時,通過電機帶動金剛石繩索繞切割面高速旋轉實現(xiàn)切割,具有靜態(tài)分離特征。
此種拆除方法可有效抑制揚塵,且噪聲較小,現(xiàn)場切割完成后運出施工現(xiàn)場,無須清理場地,振動較小。支撐切割前,根據(jù)現(xiàn)場起重設備對內撐梁進行分段,避免二次切割。
基于上文分析可知,人工鑿除、機械拆除、爆破法拆除以及繩鋸無損切割等技術各有優(yōu)缺點與適用性,具體需根據(jù)基坑工程情況合理選擇相應的拆除方法,保證拆除效率、安全性等。本文以繩鋸無損切割技術為研究對象展開詳細分析。
本文圍繞東莞某項目基坑內支撐項目為例展開分析,項目位于東莞市南城區(qū)莞太路與環(huán)城西路交匯處,距離南城CBD及東莞市行政中心約5km。擬建場地周邊環(huán)境整體較擁擠、相對復雜,本項目支護體系結構形式與拆除方式如表1所示。共有34條支撐主梁、48條支撐聯(lián)系梁須拆除。

表1 支護體系結構形式與拆除方式
2.2.1 基坑內支撐切割拆除順序
依據(jù)地下結構施工區(qū)域劃分,本工程需拆除的內支撐位于施工一區(qū)、施工二區(qū)、施工三區(qū),如圖1所示。

圖1 內支撐拆除施工分區(qū)
2.2.2 基坑內支撐分段與重量
本項目基坑內支撐分段與重量如表2所示。分段長度3m,為加快拆撐進度,使用“轉運”方式。

表2 基坑內支撐分段與重量
2.2.3 基坑內支撐切割拆除施工技術
(1)換撐板施工。
為保證內支撐拆除后,結構樓板能完全替代角撐對基坑支護樁的支護作用,第二道拆除前應按設計要求先施工傳力帶(換撐板)。換撐板混凝土強度等級同同標高樓板混凝土強度等級,第一道換撐板厚度為500mm(底板厚度400mm+100mm);第二道換撐板厚度為200mm,換撐板與支護樁頂緊。
(2)肥槽回填施工。
根據(jù)施工分區(qū),施工一、二、三區(qū)地下室外墻之間存在后澆帶,因此在后澆帶兩側需設置一道與肥槽同寬且不低于回填標高的封邊墻,以保證支撐部位級配砂石回填施工。
考慮到拆撐需回填的高度有7.2m(從標高2.00~9.4m),選擇采用鋼筋混凝土封邊墻。封邊墻墻體厚度300mm、C25混凝土澆筑,分2段完成,即負二層外墻施工完成后澆筑一次,負一層局部高度外墻施工完成后再澆筑一次。拆除地下室外架同時,將基坑內清除干凈,并抽出肥槽內積水。封邊墻外側應做好臨邊防護,分層回填并夯實。
(3)金剛石繩鋸切割工藝。
本項目采用操作控制盤調整切割參數(shù),金剛石繩運轉線速度20m/s,用水冷卻,保證足夠沖洗液量。切割過程中排放大量廢水,對此需做好集中廢水處理,破碎后混凝土碎塊采用鏟車集中堆放、料斗兜裝車外運。
(4)鋼構件切割工藝。
本工程內支撐的格構柱采用氣割方式進行分段切割,按照現(xiàn)場采用的倒運設備,確定可倒運的每段鋼梁及鋼柱的最大重量,將格構柱合理切割成數(shù)段。
(5)格構柱混凝土剔鑿工藝。
混凝土梁靜力切割繩鋸完成后,格構柱頂部剩余混凝土需用風鎬剔除,不得將頂部帶有大量混凝土的格構柱直接切割。
風鎬破碎方向從每個格構柱頂部混凝土的邊緣開始,由四周向中間,且每個格構柱的端頭混凝土破碎均按此施工方式進行,所破碎混凝土塊體不大于100mm×100mm。下方豎向構件鋼筋需纏上PE膜并在端頭套鋼筋套。
(6)混凝土梁拆除。
切割掉的梁采用兩個吊點吊裝,兩吊點分別在梁中心的兩側。在梁的底面和側面捆綁吊繩的位置提前剔鑿30mm×30mm截面的槽以防吊繩移位。
(7)鋼構件拆除。
鋼構件拆除順序:拆除樓板與格構柱間鋼楔→切割負一層格構柱→吊運至場外→切割負二層格構柱→吊運至場外。格構柱切割分段不大于單層層高,切割完成后由轉運至堆放地點。
2.2.4 內支撐拆除的基坑變形監(jiān)測
現(xiàn)場機械吊裝過程中,安排專人觀測,如發(fā)現(xiàn)基坑變形較大、地面出現(xiàn)較大裂紋等安全隱患,立即停止施工作業(yè),安排塔吊和施工人員撤離,啟動應急預案。
綜上所述,建筑工程內支撐拆除是一項關鍵工序,不同基坑工程內支撐體系有所差異,相應的拆除方法不同。該項目采用繩鋸工藝拆除內支撐體系,施工進度較快、無噪聲污染,同時通過基坑變形監(jiān)測,切實保證基坑安全,為后續(xù)作業(yè)提供了堅實的基礎。