狹窄場地內(nèi)深基坑拆換撐方案的優(yōu)化與施工

倪超 邱嘉敏

【摘要】在鬧市區(qū)深基坑施工中，由于場地狹小和周邊復(fù)雜環(huán)境的影響，往往采取排樁+內(nèi)支撐梁的基坑支護(hù)形式。在地下室結(jié)構(gòu)施工階段，采用先換撐后拆撐的方式對鋼筋混凝土內(nèi)支撐進(jìn)行拆除。內(nèi)支撐拆除時(shí)需綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、工期、環(huán)境等因素。若按部就班地進(jìn)行土方回填、換撐、拆撐等施工工序，往往需要很長的工期，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。通過調(diào)整施工順序，采取有效的方式以替代常規(guī)的土方回填方案，并結(jié)合合理有效的拆撐方式，能夠在確?；影踩耐瑫r(shí)，更好地縮短工期、避免人、材、機(jī)的浪費(fèi)，從而節(jié)約時(shí)間成本并帶來經(jīng)濟(jì)效益。本文結(jié)合深圳宏電大廈項(xiàng)目內(nèi)支撐拆除施工，對深基坑內(nèi)支撐拆除方案的優(yōu)化與施工做簡要論述，為類似工程施工提供參考。

【關(guān)鍵詞】深基坑支護(hù);內(nèi)支撐換撐與拆除;技術(shù)管理;分析優(yōu)化

1、工程概況

1.1 基坑內(nèi)支撐設(shè)計(jì)概況

宏電大廈項(xiàng)目位于廣東省深圳市龍崗區(qū)，地下3 層，地上24 層。其中，地下3 層層高3.85 m，地下2 層層高3.7 m，地下1 層層高5.2m?；用娣e5500 ㎡，周長305m，深度13.8m。采用直徑1.2m 排樁+內(nèi)支撐的支護(hù)形式，支護(hù)樁間設(shè)置三重管旋噴樁與支護(hù)樁形成封閉的止水帷幕。設(shè)一道內(nèi)支撐梁，內(nèi)支撐梁采用1200×1000mm，支撐連梁采用800×1000mm，支撐梁中心標(biāo)高為-4.8m，支撐梁底距離地下1層樓面標(biāo)高50 公分。

1.2 施工總平面概況

本工程施工現(xiàn)場西、南側(cè)為在建的招商銀行金融創(chuàng)新大廈項(xiàng)目（開挖深度約23m，采用1.2m 咬合樁支護(hù)+三道內(nèi)支撐支護(hù)，基坑回填未全部完成）;北側(cè)為規(guī)劃園區(qū)四號路;東側(cè)為中環(huán)大道。除北側(cè)以外，其他支撐梁部位（東、西、北），基坑邊距離圍墻寬度僅為1.5～2.5m;同時(shí)地下室外墻距離基坑支護(hù)樁1～2m。

2、內(nèi)支撐拆除重、難點(diǎn)分析

1）主樓進(jìn)度緊迫，支撐梁橫跨塔樓，必須先拆除支撐梁，主樓方可往上施工。

2）東、西、南側(cè)的基坑回填石粉渣約4500 m3，在地下室施工完成前無法采用挖機(jī)、推土機(jī)等常規(guī)機(jī)械施工。

3）如采用人工運(yùn)輸方式來回填石粉渣，則面臨水平運(yùn)輸距離長、場地狹窄、施工效率低等問題，回填工期約55d（且不考慮外墻防水施工周期），將嚴(yán)重影響上部結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度。

4）如采用塔吊來吊運(yùn)石粉渣回填，則無法保證其他區(qū)域的施工進(jìn)度，施工效率也不高。

5）由于沒有施工道路，并且塔吊的起吊能力不足，故支撐梁的拆除吊運(yùn)難度較大。

6）地下室外腳手架需根據(jù)分成回填的施工順序多次進(jìn)行搭拆。

3、支撐梁拆除換撐設(shè)計(jì)方案優(yōu)化

3.1 原設(shè)計(jì)方案

原設(shè)計(jì)為樓層基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)板處澆筑砼帶和回填土相結(jié)合作為換撐施工：地下室基礎(chǔ)底板厚度范圍及負(fù)三層頂板、負(fù)二層頂板及車道夾層處澆筑500mm 厚強(qiáng)度為C20 混凝土，其混凝土間回填填料為石粉渣摻6%水泥，須分層夯實(shí)。待負(fù)二層頂板處換撐混凝土澆筑完成后，方可進(jìn)行內(nèi)支撐的拆除。

3.2 優(yōu)化方案

根據(jù)現(xiàn)場場地條件，按原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)換撐施工方案，考慮到混凝土強(qiáng)度、防水施工周期，土方回填及換撐混凝土施工至少需要65d，再考慮拆撐工期，支撐梁拆除至少需要15d，這將嚴(yán)重影響總體工期。為了加快施工進(jìn)度，經(jīng)與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，通過設(shè)計(jì)安全驗(yàn)算，對原換撐混凝土施工及石粉渣回填方案進(jìn)行了優(yōu)化，縮短了換撐混凝土施工工期，加快了內(nèi)支撐梁拆除的進(jìn)度。

1）優(yōu)化第三道（-5.75m）換撐混凝土設(shè)計(jì)方案，用500 mm×600 mm 頂撐梁結(jié)合300厚板帶將基坑支護(hù)樁與地下室外墻及負(fù)二層頂板連接。兩項(xiàng)板帶之間留設(shè)空洞，間距3 m，用于后期基坑石粉渣回填，此換撐構(gòu)件混凝土強(qiáng)度為C30。

2）優(yōu)化第二道換撐混凝土下部石粉渣回填的施工順序，待地下室結(jié)構(gòu)及防水施工完成后直接回填至-5.75m 處，將換撐板帶進(jìn)行鑿除，鋼筋燒斷，保證其支護(hù)樁體與本工程結(jié)構(gòu)斷開后繼續(xù)回填至地下室頂板標(biāo)高。

4、施工流程及施工方法

4.1 施工流程

地下室底板外側(cè)素混凝土施工→負(fù)三及負(fù)二層結(jié)構(gòu)施工→-5.8m 換撐板帶施工（與負(fù)二層板面施工同步）→內(nèi)支撐拆除→負(fù)一層結(jié)構(gòu)施工→地下室外墻防水施工→-5.8m 以下土方回填→換撐板帶鑿除→-5.75m 至地下室頂板土方回填

4.2 施工方法

4.2.1 地下室底板外側(cè)素混凝土施工待地下室底板混凝土澆筑完成、清理外側(cè)垃圾后，澆筑地下室底板外側(cè)部位的素混凝土。

4.2.2 負(fù)三層結(jié)構(gòu)施工

采用混凝土輸送泵，澆筑完成負(fù)三層結(jié)構(gòu)，確?；炷翝仓駬v密實(shí)，并養(yǎng)護(hù)到位。

4.2.3 負(fù)二層及換撐板帶結(jié)構(gòu)施工

1）負(fù)二層結(jié)構(gòu)及換撐板帶一同澆筑，養(yǎng)護(hù)到位

2）根據(jù)換撐板帶設(shè)計(jì)的標(biāo)高，按3m 間距設(shè)置500 mm×600 mm 規(guī)格的頂撐梁及300 厚板帶，將基坑支護(hù)樁側(cè)壁與地下室外墻進(jìn)行互頂。

3）頂撐梁內(nèi)縱向配鋼筋上下各6Φ20 mm， 箍筋Φ10mm@200。

4）頂撐梁鋼筋與基坑壁采用植筋連接，植筋深度≥10d

5）混凝土澆筑時(shí)留設(shè)同條件混凝土養(yǎng)護(hù)試件，待項(xiàng)撐梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%以上，方可進(jìn)行支撐梁拆除。

6）頂撐梁施工時(shí)搭設(shè)Φ48.3mm×3.6 mm 鋼管支模模架立桿間距0.9 m。為保證施工安全，頂撐梁底部支模鋼管架在內(nèi)撐梁拆除前暫時(shí)保留，待支撐梁拆除后、基坑回填前再行拆除。

4.2.4 內(nèi)支撐拆除

在負(fù)二層樓板達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后在將需要拆除的混凝土內(nèi)支撐下方搭設(shè)支架體系將混凝土支撐梁撐住，本工程支撐梁底標(biāo)高距離樓面高度為800mm 高，采用支架體系為鋼馬凳，鋼+馬凳為18#國標(biāo)槽鋼制作加工而成，馬凳長1.0 米，間距0.8-1 米設(shè)置，馬凳與梁底間隙采用木方間隔擠壓密實(shí)后方可進(jìn)行切割施工。

切除腰梁需在內(nèi)支撐拆除完畢后進(jìn)行，先在換撐梁板上放置馬凳，馬凳放置先進(jìn)行定位，避開換撐板空洞，以確保待拆構(gòu)件在拆除過程中穩(wěn)固。

支撐梁采用繩鋸分塊切割，每段切割長度應(yīng)綜合考慮叉車、吊車的施工能力及樓板承載力等因素。肢解后的支撐梁采用叉車運(yùn)至靠近道路的吊裝口位置，并采用吊車吊出場地外運(yùn)走。叉車在樓板上行駛時(shí)應(yīng)符合樓板設(shè)計(jì)荷載，必要時(shí)應(yīng)先對行進(jìn)路線進(jìn)行鋪設(shè)鋼板等措施。

4.2.5 負(fù)一層結(jié)構(gòu)施工

采用混凝土輸送泵，澆筑完成負(fù)一層結(jié)構(gòu)，確?；炷翝仓駬v密實(shí)，并養(yǎng)護(hù)到位。

4.2.6 地下室外墻防水施工

待負(fù)一層施工完成，且外墻螺桿洞修補(bǔ)及淋水試驗(yàn)完成后，按設(shè)計(jì)要求施工地下室外墻防水層，并在防水層表面滿掛（貼）厚20 mm 的擠塑聚苯板隔離保護(hù)層。

4.2.7 基坑土方回填及換撐板帶鑿除

地下室外墻防水施工完成后，土方回填至換撐板帶高度處，對換撐板帶進(jìn)行鑿除，保證其支護(hù)樁體與本工程結(jié)構(gòu)斷開后繼續(xù)回填至地下室頂板標(biāo)高。

5、施工保證措施

5.1 質(zhì)量保證措施

1）負(fù)二層及換撐板帶施工時(shí)，現(xiàn)場應(yīng)留置同條件養(yǎng)護(hù)試件，以準(zhǔn)確掌握混凝土的強(qiáng)度

2）頂撐梁與支護(hù)樁之間采用植筋連接，鉆孔深度及植筋方式應(yīng)滿足規(guī)范要求。

3）換撐板帶施工完成后，應(yīng)采取有效的養(yǎng)護(hù)措施。

5.2 安全保證措施

1）換撐板帶的底部鋼管支撐架，宜在上部內(nèi)支撐梁拆除后及防水施工、土方回填前拆除。

2）內(nèi)支撐梁拆除時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格復(fù)核換撐板帶的混凝土強(qiáng)度。

3）內(nèi)支撐梁臨時(shí)支撐的搭設(shè)，應(yīng)提前考慮足夠的叉車吊運(yùn)的工作面空間，以防叉車傾覆。

結(jié)語：

本文結(jié)合了深圳宏電大廈深基坑內(nèi)支撐梁拆除施工工藝與施工技術(shù)要點(diǎn)，分析了狹窄施工場地的地下室基坑土方回填、換撐混凝土施工順序等設(shè)計(jì)方案的不足。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得按原設(shè)計(jì)方案施工地下室至少需180d 才能完成回填的工期計(jì)劃，僅用了115d 便完成，節(jié)約了65d 的施工工期，加快了總體施工進(jìn)度。

本方案實(shí)施后，基坑未見變形，周邊建筑沉降穩(wěn)定，地下室外墻未見裂縫、滲漏，施工質(zhì)量及施工安全均得到了有效保障。同時(shí)，本方案也取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，對類似建筑場地狹窄的工程拆撐施工具有一定的參考價(jià)值。