后拆支撐法在超高建筑地下結構施工中的應用

趙麗梅

摘 要：本文結合實例對后拆支撐法在超高建筑地下結構施工中的應用進行了探究，首先論述了工程的特點和難點，在此基礎上進行設計方案和施工方案的優(yōu)化和確定，最后介紹了室內爆破及主體結構保護措施。僅供交流借鑒。

關鍵詞：超高建筑；地下結構；后拆支撐法；施工技術

某金融大廈位于金融貿易區(qū)，是一幢地下3層、地上42層、大屋面高度180m的超高層辦公樓，裙樓地上5層，主、裙樓總占地面積8128m2，總建筑面積90818m2。主樓采用型鋼混凝土框架-核心筒結構體系、樁筏基礎，鉆孔灌注樁。基坑近似矩形略呈發(fā)散狀，長約90m，寬約74m，面積為5540m2，基坑開挖深度在裙樓區(qū)為18.250m，主樓區(qū)19.850m，局部電梯井落深區(qū)為25.600m?；訃o采用地下連續(xù)墻（兩墻合一）結合4道水平鋼筋混凝土支撐支護方案。支撐平面布置采用中部圓形環(huán)梁、四周邊桁架的形式，圓環(huán)直徑為60m。圍檁的最大截面尺寸為1.4m×0.8m，支撐最大截面尺寸為2.2m×1.1m。

1 工程的特點和難點

1.1 工程的施工工期比較緊張

該工程從底板鋼筋混凝土施工到地下結構出土施工共78d工期。在具體的施工過程中，地下室施工的工作量比較大，而施工人員如果采用的傳統(tǒng)的施工方式，那么地下室的施工工期就會達到101d，這樣一來，業(yè)主的要求就無法滿足。但是如果施工人員采用的是后拆支撐法，按照每層20d的施工工期算，那么整個地下室施工工期共需要60d。

1.2 基坑超深、周邊環(huán)境較為復雜和保護要求高

該工程抵地處在鬧市當中，周圍的環(huán)境較為復雜，與高層建筑寫字樓和多條道路相鄰，施工現(xiàn)場的地下管線較多，并且交叉管理的數(shù)量尤其多，不同的管線之間的鋪設和排列比較密實。而深基坑的深度比較深，面積也比較大，但是施工現(xiàn)場周圍環(huán)境較為復雜，因此對控制土體的變形具有較高的要求，加之，工程的規(guī)模比較大，在發(fā)生爆破施工過程中所產(chǎn)生的揚塵是比較嚴重的。

2 確定技術路線

設計人員綜合該工程的實際情況，制定出許多的施工方案，但最后決定的是使用后拆支撐法，并對其進行了優(yōu)化處理，在施工過程中不用占用主干線，同時也不會使所挖基坑出現(xiàn)變形的問題，具體的做法是：當工程主體結構建設到地面9層以上時，采用延時爆破技術，對鋼筋混凝土支撐需要從上到下拆除。

3 后拆支撐法施工方案

3.1 優(yōu)化支撐設計

在優(yōu)化后拆支撐的布置應該從平面和高程兩個方面進行，同時對工程主體結構的局部區(qū)域進行適當?shù)捏w征，有利于受力構件和支撐體系互相碰撞問題的解決，方便工程施工環(huán)節(jié)和后續(xù)施工環(huán)節(jié)的順利進行。

超高層建筑地下室結構的基坑圍護的初步設計方案是將地下連續(xù)墻和等4道中部十字對稱以及四周邊架的鋼筋混凝土結構相結合的支撐體系。施工人員在施工過程中，對施工現(xiàn)場的實際情況和業(yè)主的需求等方面進行中和的考慮，對施工方案進行適當?shù)恼{整，將十字對撐邊架的布置采用圓環(huán)支撐形式，中間設置的圓形環(huán)梁的直徑為60m，對圓形支撐的受力特點進行充分的利用，從而使完整的支撐受力體系得以形成。與十字對撐體系相比，圓環(huán)形支撐體系完全避開了主樓的核心結構區(qū)域和主樓的勁性柱，因此，在不拆支撐結構的狀態(tài)下落實地下室主體結構的具體施工。

后拆支撐法在應用在該工程的具體施工過程中，需要重點考慮以下幾項問題。首先，豎向結構與支撐的平面位置關系需要進行全面的考慮，而先拆部分支撐的工作量應該盡量減少；其次，結構梁和格構柱的平面位置關系也應該全面的考慮，有利于避免由于格構柱的原因造成結構梁施工難度增大的問題；再次，支撐結構和地下梁板之間的空間需要施工人員進行綜合的考慮，只有這樣，施工人員的裝藥操作就會有足夠的空間，有利于工程的爆破工作；最后，應該綜合、全面的考慮位于支撐下面的豎向結構施工，然后在支撐室內爆破和清渣處理完成之后再進行補做，同時設施工縫的深化設計需要做好。

3.2 地下結構施工

3.2.1 局部先拆支撐區(qū)域確定以及拆除方法

將影響豎向結構施工的最小部分水平支撐先行拆除，該部分支撐采取人工用風鎬拆除的方式。此外，棧橋由于距離地下1層頂板較近，采用室內封閉爆破較難實施，在地下1層頂板澆筑前，予以先行拆除。

3.2.2 地下室四周豎向結構施工方式

本工程地下室四周沿地下連續(xù)墻邊設置截面尺寸400mm×1000mm、400mm×1200mm、400mm×1800mm的結構壁柱，壁柱正好被每道支撐圍檁上下分隔開，因此一部分壁柱必須待支撐圍檁爆破清渣完成后再進行補全施工。

4 室內爆破及主體結構保護措施

4.1 爆破拆除方案

針對地下室的頂板和底板、梁、柱都已經(jīng)澆筑完成，上部結構仍在施工，待拆支撐梁處在地下1層～地下3層，夾在上下樓板之間（見圖1），支撐梁距離樓板最近處約為35cm，部分立柱與支撐梁連接在一起，爆破難度大的特點，采用小藥量、微差延時起爆，著重注意孔距、排距的調整，確定合理的藥量，嚴格控制單孔藥量和單段起爆藥量，采用粉碎性破碎與松動破碎相結合的爆破方案。

圖1 支撐與地下結構立面關系

4.2 爆破拆除順序

支撐采用爆破的方法從下至上逐道拆除，即先進行第4道支撐的爆破作業(yè)，然后依次進行第3，2，1道支撐的爆破。每道支撐爆破拆除時間間隔在2周左右。單次起爆量近百段，任一局部按切割孔→連系梁→支撐→圍檁順序逐段安全解體。

4.3 渣土清運施工

廢鋼筋和渣土由于受地下室空間、通道以及車道樓板承載能力的限制，采用了人工清理廢鋼筋，由小型挖機、鏟車將散落的渣土歸堆，5t小型卡車外運的方式。

4.4 降低爆破施工對地下結構影響的技術措施

4.4.1 根據(jù)結構情況，優(yōu)化炮孔參數(shù)（孔距、排距、炮孔深度及堵塞長度等）和用藥參數(shù)。

4.4.2 藥量選擇選擇合理的爆破藥量，使支撐圍檁做到“碎而不拋”。特別靠近結構的炮孔（距離小于30cm），適當減小單孔裝藥量。

4.4.3 起爆方法采用微差起爆的爆破技術，嚴格控制每個小網(wǎng)絡的時差（幾十毫秒），這樣可以有效控制單段起爆藥量<3kg。對于特別靠近結構（距離小于60cm）的支撐梁、圍檁等，單段起爆藥量<1kg，以減少炸藥能量過于集中，從而減少爆炸沖擊波及飛石對地板和頂板的影響。

4.4.4 由于一小部分剪力墻、部分立柱與支撐澆筑在一起，為防止爆破支撐時損壞剪力墻、立柱。爆破前需將剪力墻、立柱兩邊的支撐人工打斷，并氣割鋼筋。

結束語

綜上所述，在超高建筑地下結構的施工過程中，后拆支撐法得到了廣泛的應用，并取得了較好的效果，不僅縮短了工程的工期，還在一定程度上降低了工程的成本支出，受得了建筑施工企業(yè)和業(yè)主的一致好評。與傳統(tǒng)的施工方法相比，后拆支撐法具有較大的優(yōu)勢，在超高建筑的地下結構應用過程中，保證了超高建筑地下結構施工質量，并使得建筑企業(yè)獲得了生態(tài)環(huán)境的綜合效益。

參考文獻

[1]何杰，張聰.后拆支撐法在超深基坑及大型轉換梁模板傳力體系中的綜合應用技術[J].建筑施工，2008（6）.

[2]王宗國，何恩東，高德申.爆破法在室內支撐梁拆除中的應用[J].浙江建筑，2005（4）.

[1]劉洪明.幾種地下結構施工技術的對比分析[J].城市建筑，2013（4）.