高層建筑基坑支護體系施工與拆除

□文/劉春強

高層建筑基坑支護體系施工與拆除

□文/劉春強

文章結合工程實例，詳細介紹了建筑基坑工程SMW工法樁施工方法及其支撐體系拆除時現(xiàn)場須具備的條件及拆除工藝。

基坑支護；SMW工法樁；鋼管支撐；拆除工藝；監(jiān)測

工程概況

天津市濱海新區(qū)某住宅工程總用地面積約為11 000 m2，總建筑面積約 39 300 m2，主樓為 26層、商用樓3層，住宅樓和商業(yè)樓下整體設1層地下室。本工程基坑較深，大范圍挖深為5.75 m，局部電梯井坑部位深度6.95 m。地下室平面呈矩形布置，周長319 m。場地南鄰主干道，其他三側均為18層以上高層建筑，距基坑邊凈距均在25 m內。

基坑支護設計

根據(jù)該工程地塊位置特點及地質勘察報告決定采用SMW工法樁的圍護方案。

采用三軸水泥攪拌樁，直徑650mm，水泥摻入量20%，土體重度取18 kN/m3，28 d無側限抗壓強度不低于1.2 MPa，插入的H型鋼采用500 mm×200 mm×10 mm×16 mm，長度為12.15 m。H型鋼穿過壓頂梁并高出壓頂梁頂面0.5 m。

該基坑工程支撐面標高為-1.80 m，自然地面標高為-0.800 m。自然地面至支護鋼管支撐梁頂面的深度1.00 m，支護立樁采用截面為400 mm×400 mm的鋼格構柱，鋼格構柱植根于樁徑700 mm鉆孔灌注樁上。四周壓頂梁均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構，強度等級為C35。

施工工藝

泥土攪拌樁的施工

（1）水泥土攪拌樁施工時保持樁機底盤的水平與立柱導向架的垂直；同時，要特別注重樁的間距和垂直度，傾斜度＜5‰。

（2）嚴格按水泥漿液的設計配合比與攪拌機操作規(guī)定拌制水泥漿液并通過濾網(wǎng)倒入具有攪拌裝置的貯漿桶或貯漿池中，以防離析。

（3）攪拌機攪拌下沉速度和提升速度應控制在1～1.5 m/min并保持勻速，同時避免攪拌提升時使孔內產(chǎn)生負壓造成周圍地基沉降。

（4）樁與樁的搭接時間≯12 h，若因故超時，必須放慢攪拌速度保證搭接質量。

（5）攪拌樁施工中產(chǎn)生的涌土必須用挖機及時清理。每日完工后，應向貯漿桶或貯漿池中放入清水，開啟注漿泵，清洗全部管路中殘存的水泥漿液。

H型鋼的制作與插入

（1）型鋼進場時要進行逐一驗收，不符合要求的一律退回，以確保型鋼質量。

（2）對進場后的型鋼頂部一律加焊兩塊加強腹板以抵抗型鋼拔出時頂部吊孔處的集中應力。 然后對型鋼表面進行除銹并在干燥條件下涂抹減摩劑。

（3）型鋼應在水泥初凝前插入，插入前應校正位置，設立導向裝置，以保證傾斜度＜5‰，插入過程中，必須吊直型鋼，盡量靠自重壓沉。若壓沉無法到位，再開啟振動下沉至標高。

（4）型鋼的插入必須采用牢固的定位導向架并用2臺經(jīng)緯儀雙向校核型鋼插入時的垂直度，型鋼插入到位后用懸掛構件控制型鋼頂標高。將已插好的型鋼連接起來，防止在施工下一組攪拌樁時，造成已插好的型鋼移位。

（5）型鋼插到標高后，用φ18 mm鋼筋彎成鉤狀，一端在型鋼的吊孔中，另一端電焊或掛在橫在溝槽上的龍門架上，一周后方可拆除。

支撐體系的拆除

拆除順序

先進行西側角撐的拆除，然后東側角撐，最后為中間對撐。角撐拆除由里向外進行，即先拆長支撐，后拆短支撐。拆除前須完成連桿拆除。

（1）拆除連桿。用氣焊切割將焊接處割開，使其與其他部位完全分離，然后利用吊車或塔吊將其移至基坑外。所有連桿拆除后方可進行鋼管支撐的拆除作業(yè)。

（2）應力釋放。本工程4道最長的角撐和中間4道對撐均有活動頭，拆除時利用液壓千斤頂將其鍥鐵取出，然后逐步釋放應力使其為0。然后利用氣焊切割與預埋件相連的另一端。

（3）鋼支撐解體。將各鋼支撐連接處的法拉盤打開，然后用塔吊或吊車將其移至基坑外。

（4）拆除支撐鋼管的槽鋼。

支撐拆除監(jiān)測點布置和變形控制

在支撐拆除前后，要加強監(jiān)測，拆除后2～3 d內每天觀測次數(shù)不得少于2次，若基坑已穩(wěn)定，則可返回正常觀測程序；若變形不穩(wěn)定，需繼續(xù)監(jiān)測并及時采取措施。監(jiān)測點布置見圖1。

在應力釋放過程中，注意觀察圈梁與周圍環(huán)境的變化，若出現(xiàn)較大的裂縫和位移變化，立即停止應力釋放。對于沒有活動頭的鋼支撐，在進行分段切割時，若產(chǎn)生較大變化，立即停止切割并在已切割處焊接鋼板。

拆除前后要求支護體位移累計不超過40 mm，若經(jīng)過3 d變形仍不穩(wěn)定，需及時會同設計單位協(xié)商處理辦法。鋼支撐拆除完成后，四周的堆載不得＞10 kPa，泵車等大型機械設備不宜安放在支護體中間部位。

拔除SMW工法樁中的型鋼

待主體地下結構施工完成、地下室外墻與SMW工法樁之間回填密實后，拔除SMW工法的H型鋼。在拆除支撐時，應將型鋼表面留有支撐抗滑構件等清除干凈并涂抹型鋼起拔減摩劑。采用2臺液壓千斤頂組成的起拔器夾持型鋼頂升，使其松動，然后采用振動錘，利用振動方式或履帶式吊車強力起拔，將H型鋼拔出。采用邊拔型鋼邊進行注漿充填空隙的方法進行施工。拔除過程中應避免碰撞地下室結構。同時，對于在周邊人員的安全和結構等要有專人負責指揮。

結語

SMW工法樁具有止水防水效果好、無泥漿污染、施工快、無噪聲等特點，是防止基坑變形的有效措施，較常用的鉆孔排樁節(jié)省20%～30%的費用，符合國家倡導的建筑節(jié)能要求，具有較好的社會效益和經(jīng)濟效益。

［1］JGJ 120—99，建筑基坑支護技術規(guī)程［S］.

TU753

C

1008-3197（2010）06-23-02

2010-05-13

劉春強/男，1980年出生，助理工程師，天津市玉鑫置業(yè)有限公司，從事建設工程施工管理工作。