深大基坑支撐拆除施工技術(shù)

1 工程概況

樂清農(nóng)村合作銀行營業(yè)樓工程位于樂清市樂成鎮(zhèn)三環(huán)路與丹霞路交叉口西南角，三環(huán)路南側(cè)，丹霞路西側(cè)(圖1)，總建筑面積40 383 m2，地上21 層，地下2 層，框剪結(jié)構(gòu)，為辦公綜合樓。本工程基坑面積為9 200 m2，基坑支護體系采用鉆孔灌注樁+2 道鋼筋混凝土水平內(nèi)支撐的支護形式(圖2)，基坑大面開挖深度9. 8 m，支撐最大截面為1 000 mm ×800 mm。

圖1 基坑周邊環(huán)境

圖2 支護體系剖面圖

2 工程難點

2.1 周邊環(huán)境復雜

基坑附近管線眾多，場地東側(cè)紅線范圍內(nèi)埋設(shè)有給水管，距離基坑2.6 m，埋深1.8 m。三環(huán)路、丹霞路均為城市主干道，車流量多且繁忙，同時路基下還埋設(shè)有雨水管、污水管，距離基坑10 m 左右，對基坑變形控制要求高。

2.2 工期緊

施工工期緊，從土方開挖至地下室±0.000 m結(jié)構(gòu)完成，要求在4 個半月內(nèi)完成，期間支撐拆除占了一定的關(guān)鍵工期。基坑為二道支撐，支撐區(qū)域面廣，拆撐需分區(qū)實施，并按換、拆撐施工工況逐道拆除。拆除時必須考慮的技術(shù)條件見表1。

表1 每道支撐拆除時關(guān)鍵工況的技術(shù)條件

2.3 成品保護難度大

由于拆除每道支撐時，底板或樓板已澆筑完畢，需要防止大塊混凝土因砸下而影響底板或樓板結(jié)構(gòu)安全，因此要嚴格控制破碎混凝土塊大小，同時做好主體結(jié)構(gòu)的保護措施。

3 方案選定

本工程支撐拆除初步考慮3 種方案:

方案一:人工風鎬拆除、鎬頭機拆除技術(shù)投入少，但在搶工期間大體量支撐采用人工拆除無法實現(xiàn)工期節(jié)點目標，且人工拆撐危險性較大。

方案二:考慮到爆破拆除時噪聲大、粉塵多，爆破防護措施費用高，在爆破前還需要對附近交通實施管制等，爆破時對組織流水施工比較困難，爆破時全場人員撤離現(xiàn)場，對非拆除區(qū)域施工進度影響較大。

方案三:由于支撐拆除量較大，支撐拆除和結(jié)構(gòu)施工可以同步進行，對工期影響較小，同時拆除過程中配合支撐，并對成堆的渣土進行灑水減少粉塵污染。

綜上所述，本工程采用鎬頭機、局部結(jié)合人工空壓機破碎的方法進行拆撐。

4 拆撐主要施工技術(shù)

4.1 施工工序

支撐系統(tǒng)拆除分3 道主要工序，即支撐破碎、廢鋼筋回收外運、碎混凝土清理外運。

4.2 施工流程

底板結(jié)構(gòu)及換撐帶施工→第2 道混凝土支撐拆除→地下室2 層主體結(jié)構(gòu)施工→樓板處換撐帶施工→第1 道混凝土支撐及棧橋拆除→地下室1 層主體結(jié)構(gòu)施工。

4.3 拆撐順序

結(jié)合后澆帶位置，拆撐總體流向從東向西依次推進，組織拆撐與下部結(jié)構(gòu)的流水施工。再根據(jù)對稱拆撐原則，將每道支撐分為6 個區(qū)域，A 區(qū)和B 區(qū)同時拆除，C 區(qū)和D 區(qū)同時拆除，E 區(qū)和F區(qū)同時拆除，確?；又ёo體系受力均衡。每個區(qū)域支撐大面開拆前，必須采用人工拆除方式將連系梁與腰梁(壓頂梁)斷開，進行應(yīng)力釋放，然后將主梁與腰梁、壓頂梁斷開，進行應(yīng)力釋放(圖3)，應(yīng)力釋放后確保各區(qū)支撐先拆連系梁，后拆主梁。

圖3 支撐拆除應(yīng)力釋放平面圖

4.4 第二道支撐拆除

當結(jié)構(gòu)底板、傳力帶混凝土達到設(shè)計強度后，在基坑邊緣采用200 t 汽車吊將PC200 鎬頭機吊入坑內(nèi)［1］，鎬頭機下鋪廢舊輪胎，在混凝土底板上行走對第二道混凝土支撐進行破碎。第二道支撐拆除工況見圖4。

圖4 第二道支撐拆除工況

拆除時先用鎬頭機破碎支撐梁，再切斷梁的鋼筋，用人工切割回收廢舊鋼筋，鋼筋的垂直運輸依靠基坑內(nèi)塔吊進行。角撐區(qū)域支撐梁由外向里逐排拆除的順序，中間支撐梁可以單根拆除，也可以2 根支撐梁同時拆除。支撐梁的拆除應(yīng)每道梁的所有跨同時對稱拆除，每跨從中間往兩邊拆除，見圖5。

圖5 第二道支撐梁拆除順序

4.5 第一道支撐拆除

當?shù)叵? 層樓板、傳力帶混凝土強度達到設(shè)計強度后，進行第一道支撐拆除，鎬頭機停到預(yù)先鋪設(shè)的鋼制道板操作平臺上對支撐實施破碎。操作平臺由4～6 塊鋼制道板組成，在行進的線路上，鎬頭機可以利用鋼絲繩調(diào)整鋪設(shè)道板位置。鎬頭機前行時，先把后側(cè)路基箱吊到前側(cè)前進路線上鋪設(shè)好，鎬頭機繼續(xù)前進，如此滾動式鋪設(shè)道板，完成鎬頭機在支撐上的行走。到達指定位置后，破除此位置前方支撐，破除結(jié)束后，鎬頭機向后行走，把前面的道板吊到后側(cè)，作為繼續(xù)向后行走的操作平臺，在平臺上對上一步機械站位處的支撐拆除。以此類推，完成支撐的拆除。第一道支撐拆除工況見圖6。

圖6 第一道支撐拆除工況

帶棧橋的支撐區(qū)域應(yīng)先拆棧橋板，后拆支撐梁。在整個支撐拆除過程中應(yīng)避免立柱受到機械擠壓、碰觸，立柱1 m 范圍內(nèi)采用人工破除，減少振動?；炷了閴K采用小鏟車和人工配合清理，并歸堆到棧橋面板下方的底(中)板上，隨后由塔吊網(wǎng)兜運出坑外。

從支撐拆除開始直至地下室完成，歷時僅僅52 d，其中拆撐只占關(guān)鍵工期的9 d 時間。1 臺PC200 鎬頭機每個臺班平均拆撐方量能達到75 m3。

4.6 主體結(jié)構(gòu)保護

支撐拆除時需要保證該區(qū)域后澆帶封閉完成、剪力墻插筋和高低差棱角處保護架搭設(shè)完成，電梯井、集水井等洞口封堵完成。在拆除過程中，底板面層鋪設(shè)竹笆片，支撐破碎跌落混凝土塊不大于Φ150 mm，以免沖擊底板面層。挖機等中型機械不得直接輾壓墻柱鋼筋，小型鏟運車必須越過時，在插進根部鋪設(shè)高不低于300 mm 的木方。

5 基坑監(jiān)測與應(yīng)急措施

支撐拆除期間基坑監(jiān)測內(nèi)容:坑外地表沉降及水平位移，圍護樁身水平位移，支撐軸力，深層土體水平位移，立柱樁沉降等［2］。對周邊地下管線沉降、位移監(jiān)測和周圍道路沉降進行加密監(jiān)測頻次。

現(xiàn)場配備基坑應(yīng)急措施所需的材料及設(shè)備，如砂袋、鋼管、千斤頂、水泥、注漿機、發(fā)電機、潛水泵等。如基坑支護有明顯的變形，監(jiān)測數(shù)據(jù)達到監(jiān)測報警值等，應(yīng)立即停止拆撐，采取加固措施，必要時坑外適當卸土，處理完畢，再繼續(xù)拆撐。本工程支撐拆除全過程，監(jiān)測數(shù)據(jù)均在正常范圍內(nèi)，未達到預(yù)警值。

6 結(jié) 語

基坑混凝土支撐拆除方法有多種，如何選擇合適的拆除方法是施工關(guān)鍵［3］。本工程采用機械為主、人工空壓機為輔的拆撐方法，工期短，成本低，同時確保拆除過程中地下室結(jié)構(gòu)的安全、文明施工和環(huán)境保護。為以后類似基坑支撐拆除的施工積累了寶貴的經(jīng)驗。

［1］ 薛備芬，黃毅.環(huán)保拆除鋼筋混凝土支撐的設(shè)備與方法［J］.上海建設(shè)科技，2010(4):36 -38.

［2］ 中國建筑科學研究院. 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程［M］. 北京:中國建筑工業(yè)出版社，2012.

［3］ 吉璇.鬧市區(qū)拆除基坑混凝土支撐的綠色施工新工藝［J］. 建筑施工，2012(8):773 -774.