建筑深基坑內(nèi)支撐拆撐施工技術(shù)要點(diǎn)研究

王新龍 山西四建集團(tuán)有限公司

1 前言

在我國建筑業(yè)迅速發(fā)展的當(dāng)今社會，經(jīng)過多年來的研究與實(shí)踐，我國在深基坑開挖、支護(hù)方面的設(shè)備、材料、工藝、技術(shù)不斷豐富、優(yōu)化，且總結(jié)了諸多經(jīng)驗(yàn)。內(nèi)支撐體系是建筑深基坑施工中的常用支護(hù)結(jié)構(gòu)，為保障后續(xù)施工的順利開展，需將內(nèi)支撐體系拆除。拆撐施工中，施工技術(shù)的優(yōu)劣，直接影響著拆撐施工效率、施工安全。

2 建筑深基坑內(nèi)支撐拆撐施工面臨的問題

2.1 基坑深度較大

近年來，我國城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，這樣的背景下，作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目的建筑工程數(shù)量不斷增多，尤其是大規(guī)模、大體量、高層建筑、復(fù)雜結(jié)構(gòu)建筑、綜合體建筑等，但同時，用地資源也在不斷縮減，加大對地下的開發(fā)與利用，已成為必然趨勢。深基坑指的是開挖深度大于5m的基坑，深基坑的開挖難度較大，對支撐體系的要求也相對較高，其內(nèi)支撐體系通常比較復(fù)雜，這就提高了內(nèi)支撐拆撐施工的難度。圖1為深基坑鋼支撐施工圖。

圖1 深基坑鋼支撐施工圖

2.2 風(fēng)險較大

建筑深基坑內(nèi)支撐拆撐施工中，面臨著較大的風(fēng)險，若稍有不慎，或未根據(jù)實(shí)際情況全面考慮，則可能導(dǎo)致施工安全事故的發(fā)生。例如，內(nèi)支撐拆撐時，基坑處于卸荷狀態(tài)，因此內(nèi)支撐體系、基坑可能會出現(xiàn)應(yīng)力突變，導(dǎo)致基坑周圍的道路、建筑物及構(gòu)筑物、管線等發(fā)生沉降變形。為避免這樣的問題，在內(nèi)支撐拆撐施工之前，應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場調(diào)研，全面了解現(xiàn)場實(shí)際情況、周圍情況，選擇合適的拆撐施工技術(shù)，制定科學(xué)的施工方案，確?；影踩?，減少內(nèi)支撐拆撐施工給周圍造成的不利影響。

3 建筑深基坑內(nèi)支撐拆撐施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 工程概況

某建筑工程，為住宅項(xiàng)目?？傆玫孛娣e42314.52m2，總建筑面積234213.6m2。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)為沖孔灌注樁+鋼筋混凝土內(nèi)支撐1道+放坡復(fù)核支護(hù)。選擇旋挖灌注樁作為基坑圍護(hù)支撐樁，有效樁長14.9m～17.9m，樁徑Φ1000mm，樁身采用C30等級混凝土，充盈系數(shù)≥1.15。樁端嵌入基坑底樁長＞10.0m，進(jìn)入持久層樁長＞5.0m。采用樁徑Φ1000mm 灌注樁上接型鋼格構(gòu)柱作為基坑水平支撐，共156 根樁，采用由560mm×200mm×12mm 的鋼綴板與160mm×100mm×10mm 的不等邊角焊接而成的立柱井字桁架，綴板間距500mm，柱斷面為600mm×600mm。樁底嵌入基坑底以下≥10.0m，進(jìn)入持久層樁長≥5.0m。

3.2 內(nèi)支撐拆撐施工

建筑深基坑內(nèi)支撐拆撐施工中，為確保施工安全，按照先換撐、后拆撐的順序進(jìn)行施工，與設(shè)計(jì)單位共同確定施工流程，如下：先是在切割位置進(jìn)行放線；再搭設(shè)支撐架；檢查換撐條件，并進(jìn)行驗(yàn)收；設(shè)置導(dǎo)軌；設(shè)置金剛石繩索；安裝安全防護(hù)欄；內(nèi)支撐拆除；起吊外運(yùn)；拆除支撐架。施工流程具體如下：

3.2.1 切割位置放線

本工程中，采取切割拆除施工技術(shù)，采取的方法是金剛石繩鋸法。該方法是在液壓馬達(dá)的驅(qū)動之下，使用金剛石繩索繞切面進(jìn)行高度運(yùn)動研磨切割。其適用范圍較廣，可切割鋼筋混凝土、石材等結(jié)構(gòu)，且具有較高的切割效率，針對混凝土截塊，僅需20min 左右的時間便可以切割完成，符合內(nèi)支撐換撐施工中對質(zhì)量、時間等方面的要求。考慮到本工程中，支撐結(jié)構(gòu)的體積相對較大，需要進(jìn)行分段切割，且精度有著較高的要求。在換撐前，應(yīng)做好施工測量工作，在切割部位使用紅色油漆進(jìn)行標(biāo)記，為精度控制提供有利條件，確保換撐精度。

3.2.2 搭設(shè)支撐架

梁板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，先對臨時支撐架進(jìn)行搭設(shè)，來配合拆撐施工，將后梁塊拆除之后，放置在支撐架上，等到整體拆除支撐梁之后，再使用汽車吊將拆除下來的梁塊集中吊運(yùn)到場外。在搭設(shè)支撐架的時候，使用的材料是Φ 48mm×3.5mm的鋼管，在內(nèi)支撐梁兩側(cè)沿著支撐梁水平方向進(jìn)行搭設(shè)，立桿間距為550mm，步距為1100mm，掃地桿與基準(zhǔn)面之間的距離為200mm。

3.2.3 檢查換撐條件及其驗(yàn)收

對于建筑深基坑內(nèi)支撐體系，在確保混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求之后，進(jìn)行基坑土方開挖，達(dá)到設(shè)計(jì)深度之后，立即進(jìn)行混凝土墊層施工以及承臺級底板施工，對底板進(jìn)行混凝土澆筑，并對底板C30素混凝土傳力帶進(jìn)行澆筑，使傳力帶緊抵支護(hù)樁，不留施工縫。等到傳力帶施工結(jié)束之后，現(xiàn)對地下二層結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，再對地下一層結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，地下一層頂板施工完畢之后，用換撐梁將支護(hù)樁、頂板頂緊。在澆筑梁板的過程中，將型鋼短柱設(shè)置在后澆帶部位作為支撐，驗(yàn)收完成之后，再將三部水平內(nèi)支撐梁結(jié)構(gòu)拆除。在換撐之前，需仔細(xì)檢查換撐條件，并進(jìn)行嚴(yán)格的驗(yàn)收。所需要檢查、驗(yàn)收的換撐條件如下：第一，確保地下二層結(jié)構(gòu)澆筑完成，并按照設(shè)計(jì)要求回填到1.3m 標(biāo)高位置；第二，分層對基坑回填土進(jìn)行夯實(shí)，且要確保分層回填厚度＜250mm，壓實(shí)系數(shù)≥0.94，保障回填效果能夠滿足抗浮要求，分層夯實(shí)的時候采用的是灰土以及砂質(zhì)黏土；第三，回填完成后，由第三方檢測單位（具有專業(yè)資質(zhì)、豐富經(jīng)驗(yàn)）進(jìn)行現(xiàn)場檢驗(yàn)、驗(yàn)收，保障回填壓實(shí)系數(shù)可以滿足設(shè)計(jì)要求。本工程中，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)回填壓實(shí)系數(shù)為0.95，符合壓實(shí)系數(shù)≥0.94的設(shè)計(jì)要求。

3.2.4 設(shè)置導(dǎo)軌

以測定定位過程中設(shè)置的控制線為根據(jù)，并結(jié)合切割路線，使用水鉆進(jìn)行鉆孔，孔徑Φ76mm，每隔3m～4m 設(shè)置一個，供繩索穿過。在進(jìn)行鉆孔的過程中，應(yīng)確?？孜坏臏?zhǔn)確性，控制位置偏差＜3mm，孔間搭接系數(shù)＜15%。綜合考慮切割長度、位置，對導(dǎo)軌固定位置進(jìn)行合理確定，鉆孔、導(dǎo)軌應(yīng)保持平行，對導(dǎo)軌的平面水平度進(jìn)行檢查，使用的導(dǎo)軌為膨脹螺栓固定導(dǎo)軌。

3.2.5 設(shè)置金剛石繩索

在對金剛石繩索進(jìn)行安裝的時候，采取的是人工穿繩法。該方法是將繩索一端與吊錘用線連接起來，另一端固定在細(xì)鋼絲繩上，使繩索從導(dǎo)軌一孔內(nèi)穿進(jìn)，平面可使用鐵絲將穿繩引出，垂直面則采取水沖法來沖出吊錘用線。穿繩完成之后，將繩鋸機(jī)吊運(yùn)安裝到導(dǎo)軌上，將繩鋸掛好，并接通水源、電源，最后對冷卻水管進(jìn)行安裝。

3.2.6 安裝安全防護(hù)欄

為確保施工安全，避免意外事故的發(fā)生，固定好切割機(jī)之后，應(yīng)對繩鋸防護(hù)罩進(jìn)行安裝，同時在切割范圍控制線之內(nèi)設(shè)置安全防護(hù)欄，避免由于繩鋸切割而導(dǎo)致人員傷害事故的發(fā)生。

3.2.7 內(nèi)支撐拆除

采取金剛石繩鋸法，對內(nèi)支撐進(jìn)行切割拆除的時候，拆除順序?yàn)橄冉菗魏髮巍⑾戎U后主桿。保證內(nèi)支撐應(yīng)力能夠均衡、緩慢地釋放，避免基坑變形問題的出現(xiàn)。在拆除內(nèi)支撐之前，對內(nèi)支撐梁進(jìn)行劃分，將其分為若干個拆除單元，并按照單元順序進(jìn)行拆除。在一個拆除單元之中，先對支撐系梁進(jìn)行拆除，再對主梁進(jìn)行拆除。實(shí)際拆除過程中，是借助金剛石繩索進(jìn)行切割，在待切割支撐梁上設(shè)置繩鋸機(jī)導(dǎo)軌，嚴(yán)格遵循操作技術(shù)的要求進(jìn)行切割。在切割鋼構(gòu)柱的時候，先用氧焊割斷鋼構(gòu)柱對角，再用叉車叉住鋼構(gòu)柱，割斷另外兩個對角。確保鋼構(gòu)柱分段每段≤1.5m，避免由于鋼構(gòu)柱分段過長而導(dǎo)致的側(cè)翻事故。

3.2.8 起吊外運(yùn)

本工程中，不管是鋼構(gòu)柱，還是內(nèi)支撐梁，體積均比較大，為提高施工效率，在上述分段拆除的基礎(chǔ)上，進(jìn)行整體外運(yùn)。起吊外運(yùn)的時候使用的設(shè)備為50t履帶吊。根據(jù)吊車工況，在起吊覆蓋半徑范圍之中，直接分塊吊出基坑；在起吊覆蓋半徑范圍之外，先用叉車進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)，確保其處于起吊覆蓋半徑范圍之中之后，再吊出基坑。吊出基坑之后，用平板車運(yùn)送到臨時堆放場地。

4 加強(qiáng)監(jiān)測

建筑深基坑內(nèi)支撐拆撐施工中，為降低施工給周圍環(huán)境造成的影響，需加強(qiáng)監(jiān)測。一是基坑邊坡位移監(jiān)測。深基坑內(nèi)支撐拆撐施工過程中，針對基坑邊坡，應(yīng)做好位移監(jiān)測。本工程中，現(xiàn)場監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，基坑邊坡沒有出現(xiàn)明顯位移，邊坡位移幅度＜2mm。二是地面沉降監(jiān)測。深基坑內(nèi)支撐拆撐施工之前，確定水平測量基準(zhǔn)點(diǎn)、高程基準(zhǔn)點(diǎn)，在施工過程中，使用水準(zhǔn)儀對基坑周邊地面沉降情況進(jìn)行全程監(jiān)測，記錄數(shù)據(jù)。本工程中，現(xiàn)場監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，基坑周邊地面沒有出現(xiàn)明顯沉降，地面沉降幅度＜2mm。提示，本工程內(nèi)支撐拆撐施工中，未對基坑周邊環(huán)境造成明顯影響。

5 結(jié)束語

綜上，建筑深基坑內(nèi)支撐拆撐施工，面臨著基坑深度較大、風(fēng)險較大的問題。為確保內(nèi)支撐拆撐施工安全，減少對周邊環(huán)境的影響，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，對換撐、拆撐施工技術(shù)進(jìn)行合理選擇，并做好對各施工環(huán)節(jié)的把控。