房屋建筑工程深基坑內支撐拆除施工工藝探討

石江余 劉铚

摘要：混凝土內支撐是目前工程中較常用的基坑支護方式，但是內支撐的拆除產生的垃圾、噪音成為工程界的難題，內支撐無損切割拆除施工技術是利用金剛石繩索切割混凝土支撐。對基坑周邊環境條件、建筑物進行監測，結合內支撐拆除單元的劃分，施工流水等，對采用繩鋸機械拆除內支撐施工工藝進行分析。

關鍵詞：基坑工程； 內支撐； 拆除； 施工工藝

中圖分類號：TU746.5文獻標志碼：A

0引言

以某深基坑項內支撐拆除為例，采用繩鋸法拆除基坑工程內支撐，與傳統的拆除方法相比更具有優越性，有效降低了因拆除對周圍建筑物的影響，施工無粉塵，噪音小，更具有環保效果［1］。既保證了基坑工程的安全又給地下室結構提前插入提供工作面。隨著地下室主體結構的插入，內支撐往往占據地下室結構范圍，影響地下室的施工，需要對內支撐進行拆除［2］，對混凝土內支撐的拆除施工方法的選擇、拆除區域劃分、施工流水、施工工藝等進行研究，以期對深基坑工程項目內支撐拆除提供參考和借鑒。

1工程概述

1.1項目概述

光明區中心醫院二期項目新建建筑面積 177 730 m2，其中地上126 679 m2、地下 51 051 m2，地上最大層數 19 層，地下3 層，基坑面積約18 086 m2，基坑周長約542 m，設3層地下室，基坑底絕對高程為18.1 m，正負零高程為32.7 m，基坑平均開挖深度18 m。

1.2內支撐情況概述

基坑分段采用樁撐結構、樁錨結構進行支護。在基坑西北、東北、西南均采用內支撐支護形式，內支撐占基坑面積45%，冠梁、支撐梁、腰梁混凝土強度等級為C30。冠梁1200 mm×1800 mm；冠梁連梁LL 1800 mm×800 mm；支撐梁ZC1000 mm×1000 mm；腰梁YL1 1000 mm×1200 mm，基坑工程內支撐平面示意見圖1。

2內支撐拆除施工方法選擇

項目基坑平均深度18 m，根據項目所處地理位置及周邊環境，結合拆除安全、質量要求等要求，基坑內支撐拆除選擇繩鋸機械切割方法，繩鋸機械切割時在支撐結構下搭設支撐架，將支撐結構分段切割，然后用塔吊或其它機械轉運或直接吊運出基坑，裝車運出場外，優點是在拆除過程中噪音小，振動小，對環境和主體結構影響較小，已在深基坑內支撐拆除過程中被廣泛采用。項目采用的主要切割設備金剛石繩鋸，搭配水鉆孔機［3］。純切割速度：30～40 min/斷面；安裝時間：10～20 min/次。

3周邊環境條件

項目場地北側臨近院區住院大樓，基坑邊線距離建筑邊線約為17 m，紅線與建筑物之間埋設有雨水管和污水管。場地東側鄰近2棟1層建筑物，基坑邊線距離建筑邊線約為6.5 m，紅線外為市政道路，道路東側為公園，市政道路旁埋設有燃氣管線、污水管、雨水管等地下管線。場地西側、南側紅線外均為市政道路，基坑四周管線復雜且臨近建筑物。

4技術參數

4.1拼裝式方型鋼架

（1）高0.6 m以上支撐采用拼裝式方型鋼架拆除臨時支撐體系，方型鋼架高度根據支撐距下層結構板的高度，采用2.0 m、1 m、0.5 m、0.2 m高度的立桿進行組合拼裝。方型鋼架之間支設間距根據分塊尺寸確定，確保每個切割段的支撐梁都在方型鋼架上。

（2）拼裝式的方型鋼架立柱采用方鋼焊制，使用前在場地內，提前將各個構件使用螺栓，按需要的尺寸拼裝組合好。

（3）方型鋼架用小叉車叉運至支撐梁下方，支設完成后，方型鋼架頂部與支撐梁底之間不超過15 cm的空隙直接使用方木楔墊。對于支設好的方型鋼架之間使用鋼管扣件進行縱橫向連接，防止單個方型鋼架失穩發生傾覆。

（4）拼裝式支撐梁切割用方型鋼架，材質為Q345型鋼，立柱方鋼截面尺寸80 mm×80 mm×6 mm，長度2.0 m、1 m、0.5 m、0.2 m，橫撐槽鋼120 mm×6 mm，長度740 mm，耳板鋼板100 mm×100 mm×8 mm，螺栓Q345，直徑16 mm，長度120 mm。

（5）為提高可拼裝式支撐梁切割用方型鋼架的抗傾覆系數，支撐梁切割刀口處縱向鋼筋左右各保留一根。經計算的分段切割長度必須滿足起重設備的有效吊重，方型鋼架的擺放間距：計算長度不大于1.6 m時，放置 1個方型鋼架，當分段切割長度大于1.6 m時，至少放置 2個方型鋼架。

（6）待叉車叉運時再使用等離子切斷機將預留角筋切斷后進行叉運，拼裝式方型鋼架現場施工圖見圖2。

4.2枕木楔墊支撐

（1）對于高度不高于0.6 m的支撐梁，直接采用2塊枕木在支撐梁下方進行井字形疊加搭設臨時支撐體系，枕木楔墊支撐見圖3。

5施工工藝流程

5.1內支撐梁分塊劃分原則

（1）根據內支撐梁的結構尺寸，支撐下層主體結構的承載力，起重設備性能參數和重型貨車的載重，確定分塊尺寸后，在結構物上放出分塊切割線。

（2）綜合分析本項目的實際情況，根據將本工程支撐的分塊重量控制在7 t以內。通過查詢80 t汽車吊起重半徑，根據80 t汽車吊的起重參數，切割混凝土塊的重量為不超過7 t，確定切割后的混凝土塊吊運時汽車吊的有效工作半徑。

（3）支撐梁切割前應正確放樣，使切割后的混凝土塊體與理論計算值保持相符，不致吊運時超載，造成安全隱患。根據內支撐梁圖紙截面尺寸計算，對內支撐區域A的分塊長度為1.3～4.3 m，截面尺寸最小為800 mm×800 mm，截面最大尺寸為1000 mm×1200 mm，重量不超過5 t，主體結構預留鋼筋和內支撐梁交叉影響的情況下，內支撐梁分塊尺寸可根據現場實際情況進行微調整。

5.2內支撐梁拆除區域劃分

在基坑工程內支撐拆除過程中，支護結構會因為內支撐拆除產生應力釋放和再分配及再傳遞，為了保護基坑和周邊建筑物及環境不受內支撐拆除產生應力集中，根據設計要求，新澆筑的地下室及換撐梁混凝土強度必須達到75%，方可進行支撐拆除作業，因此確定內支撐梁整體拆除擬按分區順序：B區—A區—C區對撐拆除施工。

5.3內支撐梁拆除順序劃分

（1）內支撐主梁及系梁的拆除順序為由外部向內部，先拆除長支撐再拆除較短的支撐梁，保證拆撐過程中應力釋放的均勻性。

（2）先拆除角撐后拆除對撐，先拆除外側的支撐梁，后拆除內側支撐梁，單根支撐梁的拆除順序為由中間向兩端施工，首吊塊切割成斜邊。預留內支撐梁上部角筋和支撐腰梁吊筋一定不能在切割工序中進行割除，當叉車就位后，即將進行卸塊工序時，方可割除內支撐梁上部角筋和支撐腰梁吊筋。

（3）結合項目整體施工部署，地下室施工順序及施工段劃分，整個支撐拆除施工可分為3個施工區域，3個施工流水段進行。施工順序先拆除內支撐B，再拆除內支撐A，在拆除內支撐C。

5.4換撐梁施工

根據現場施工條件、進度和整體施工部署，為了保證拆除內支撐后支護結構的水平推力能正常傳遞，澆筑地下室負三層及負二層的頂板時在地下室外墻與基坑邊線之間同樓板和外墻一起澆筑一道寬度0.5 m、厚0.5 m的C30混凝土換撐梁；待混凝土達到設計強度的75％后方可拆除內支撐。

5.5內支撐切割順序

內支撐梁切割順序原則上應先切內側混凝土塊①，再切割兩側混凝土塊②或③，為方便內側混凝土塊吊裝方便，需切割成內八字型，內支撐梁切割示意見圖4。

（1）施工流程：施工準備—澆筑地下室B2層梁板—第二道內支撐梁下搭設方型鋼架—定位放線—分塊切割—塔吊吊下放至清運車輛上—外運—澆筑地下室B1層梁板—第一道內支撐梁下搭設方型鋼架—定位放線—分塊切割—塔吊吊下放至清運車輛上—外運—完工。

（2）前期施工準備，專業水、電施工人員負責現場水、電接通，及其他各項前期準備工作，切割前應先搭設方型鋼架，做好臨時支撐工作。

（3）采用切割法施工：現場施工人員對需切割部位支撐梁使用紅漆標注切割線位置和切割長度，方便施工人員控制切割長度。

（4）按照確定好的放線位置進行切割，切割時首先在支撐梁上部側邊豎向邊緣100 mm處采用風鎬破口，保留支撐梁上部兩邊各一根角筋，并在鋼筋內穿鏈條（確保不傷到鋼筋），梁切割時預留梁兩側的上部角筋不切，待吊裝前再使用等離子切割機切斷鋼筋，以確保施工安全，內支撐梁角部鋼筋鑿出保留示意見圖5。

（5）當切割到一定階段時，應按施工現場管理人員要求配合汽車吊將混凝土塊吊裝清運。

5.6腰梁切割的施工方法

（1）腰梁截面尺寸大，規格為1000 mm×1200 mm，且腰梁四周操作空間有限，為保證拆除腰梁過程中安全可控，腰梁拆除時輔助使用叉車拆除，同時減小分塊重量，換撐施工時的模板支架不拆除的條件下，需要在換撐部位操作預留窗口處鋪設模板提供施工作業人員操作安全防護平臺。

（2）用水鉆孔機在腰梁的切割線交界處貼圍護樁或地下連續墻結合處鉆切割孔。如在澆筑混凝土支撐時，提前進行穿繩孔的預埋，預埋直徑25 mm的PVC管，沿圍檁與樁交接處間距1 000 mm排布，預埋后可以提高施工功效和節約施工工期［4］。

（3）在腰梁上根據腰梁的分段長度，間隔一定距離在鉆好的切割孔內穿入金剛石切割繩，采用繩鋸切割機切割腰梁與圍護結構的結合部位，當腰梁內側切割出一定長度后，與地下連續墻結合面切割長度不得超過10 m，與圍護樁結合面切割長度不超過5 m，再垂直于腰梁進行分塊斷刀切割，首塊應切割成八字型，以保證混凝土塊順利叉出［5］。

5.7支撐板、擋土板及鋼立柱切割拆除方法

5.7.1支撐板拆除方法

根據支撐板分塊重量，劃定支撐板分塊尺寸，在切割線交叉部位，鉆設穿繩孔，使用繩鋸進行縱橫向切割。

5.7.2擋土板拆除方法

擋土板參照支撐梁板的拆除方法，以現場情況隨支撐梁一起切除，或單獨分割切除。單獨分割時在墻根部鉆孔，進行水平刀的切割，然后分塊長度，豎向刀切割拆除、外運。

5.7.3鋼立柱拆除方法

（1）在所有混凝土內支撐梁拆除完成后方可進行鋼立柱拆除施工。在地下室結構施工過程中，預留混凝土內支撐鋼立柱與結構樓板之間四周預留500 mm空間，500 mm×500 mm洞口或滿足梁板鋼筋后期搭接長度即可。

（2）拆除鋼立柱前，人工對鋼格構柱與支撐梁連接切割殘留的混凝土塊進行破除，然后再進行鋼格構柱拆除施工，以保證鋼格構柱由結構預留孔洞中順利吊出。

（3）采用兩輛叉車配合，一號叉車將叉齒升至鋼立柱上部，二號叉車對向叉住鋼立柱中部，待鋼立柱底部切割完成后，兩輛叉車配合將鋼立柱緩慢傾斜放倒至底板上。使用叉車將切割完畢的鋼立柱轉運至吊裝點起吊。鋼立柱切割分段示意見圖6。

6結束語

綜上所述，由于基坑工程內支撐結構受力復雜，在內支撐拆除過程中受力體系發生變化，為確保支護結構的安全，采用繩鋸機械拆除內支撐的方法，既保證基坑周圍道路、建筑物及地下管線的安全，又滿足國家建設工程的有關法規和規范要求［6］。經過項目案例實踐分析，深基坑內支撐拆除選擇繩鋸機械拆除施工工藝是可行的，在拆除過程中未發生較大水平位移和豎向位移。繩鋸機械切割內支撐在工期上節約一個月的工期，取得了良好的經濟效益；在環境效果方面有效的降低了因拆除對周圍建筑物的影響，施工無粉塵，噪音小，更具有環保效果。

參考文獻

［1］崔懷志.深基坑鋼筋混凝土內支撐梁靜力切割拆除施工技術應用［J］.江蘇建筑，2022（1）：76-79.

［2］徐化新.鋼筋混凝土內支撐生態拆除施工技術研究［J］.工程建設與設計，2020（3）：228-229.

［3］童曉剛，裘國榮，諸國娟.繩鋸切割法在基坑支撐拆除工程中的應用［J］.浙江建筑，2016，33（6）：39-43.

［4］徐云飛，邵龍.深基坑鋼筋混凝土支撐拆除技術應用［J］.工程建設與設計，2017（3）：175-177.

［5］崔懷志.深基坑鋼筋混凝土內支撐梁靜力切割拆除施工技術應用［J］.江蘇建筑，2022（1）：76-79.

［6］王東利.關于混凝土內支撐拆除的研究［J］.四川水泥，2021（9）：55-56.

［作者簡介］石江余（1987— ），男，本科，高級工程師，研究方向為全過程工程咨詢項目管理、建筑工程技術等。