深基坑混凝土內支撐拆除施工技術

摘 ? ?要：鋼筋混凝土內支撐因結構穩(wěn)定、受力合理，在深基坑施工中應用十分廣泛。但鋼筋混凝土支撐在深基坑的應用，只作為一種臨時性的構件，在主體工程進度推進中，除一部分是設計同意留存，其余部分將逐步拆除。其過程是回填、換撐、拆撐，交錯進行，以保證基坑在整個施工過程中的穩(wěn)定。

關鍵詞：深基坑;內支撐;拆除

1 ?工程概況

某項目基坑開挖面積約為24252m2（以基坑頂邊線計），基坑底周長約為770m，基坑頂面標高為-0.5m，基坑底面標高為-27.0m。

根據(jù)拆換撐的施工順序及整體考慮，本項目將地下室結構劃分為8個施工區(qū)段如下：A1段、B1段、C1段、C2段、C3段、C4段、C5段、C6段，其中A1段、B1段含有超高層塔樓及商業(yè)裙樓，C1～C6段為商業(yè)裙樓。

因工程體量較大，本文以基坑B1、C1、C2段北側的鋼筋混凝土內支撐拆除施工技術作分析研究。

2 工程特點與難點

2.1 ?工程特點

基坑北側支護形式：鋼筋混凝土板撐+斜撐+樁撐;⑴標高-4.25m以上部分為原有復合土釘墻，雖然已為穩(wěn)定支護結構，但考慮到超過使用年限時間較長、大部分錨索已經(jīng)失效，且基坑尚須下挖深度較多，另在C1段設鋼筋混凝土板撐，厚度600mm，南北兩側對頂。

施工樁至第1道內撐梁底，鉆（沖）孔樁灌注樁直徑為f1200，間距1400mm;于標高-4.25m、-10.95m、-15.95m、-20.95m處設置4道鋼筋混凝土內撐;新施工樁之間及新舊樁之間設置旋噴樁f600@400止水，樁長度穿過砂層，進入不透水層1m，樁長11m。

內支撐梁截面為1000mm×1000mm，腰梁截面為1200mm×1000mm。

2.2 ?工程難點

基坑北面內支撐桁架下弦桿與地下室側壁碰撞，地下室側壁與北面支護樁之間尚有約10m的空隙。北側因為地鐵地下空間（未建）侵占本項目建筑紅線，造成基坑北側內支撐桁架下無結構樓板，拆撐時無法提供樓板作業(yè)平臺。

基坑北側四道混凝土支撐桁架下弦桿件與地下室側壁碰撞，阻礙地下室結構向上施工。

3 ?換撐技術方案

3.1 ?總體思路

根據(jù)各地下室樓層、各剖面的施工環(huán)境及內支撐梁板設計特點，總體上制定“先換撐、后拆撐”的原則。支撐拆除作業(yè)前，必須堅持支撐回頂替換閉合的原則。施工工藝上制定以“液壓繩鋸靜力切割”為主、“靜力爆破”為輔的施工方法。基坑北側因各道混凝土內支撐下均無樓板作為換撐施工、拆撐施工的作業(yè)平臺，故為了降低換撐、拆撐難度以及提高操作安全性，擬在北側狹長空間采用滿堂紅鋼管支撐搭設操作平臺，桁架下弦桿可以用液壓繩鋸靜力切割，其余部分支撐梁板擬采用靜力爆破。

3.2 ?拆撐順序

（1）拆撐平面分為：拆撐順序在豎向由下而上進行，隨主體結構施工層層推進。施工順序跟隨換撐構件的施工順序。（2）對稱拆除具體順序：由基坑內向基坑外邊逐層拆除，先斷連系梁，再斷主梁，從兩邊向中間開始拆除。（3）角撐拆除具體順序：由基坑內向基坑外邊逐層拆除。（4）每跨支撐拆除時，應先將兩端支撐梁與腰梁連接節(jié)點切割，避免鋼格構柱承受單向力的作用，拆除時由兩端同時向中間開始拆除。拆除每跨支撐梁時，先拆除連系梁，再拆除主梁。（5）平面流向：本項目的拆撐需根據(jù)地下室各區(qū)塊的施工順序進行先后拆除，地下室結構施工的大致流向為：B1段→C3段→C2段→C1段→C4段→C5段→C6段→A1段。其中B1段施工相對獨立，C2段與C3段必須保證錯層同步（即結構總是相差不超過一結構層）。（6）垂直流向：各區(qū)段向上進行結構施工前均需拆除阻礙的混凝土支撐梁板，同樣是必須先換撐，后拆撐。（7）地下室結構施工時，在每層鋼格構柱位置，按圖紙要求留后澆塊，并在洞口處設置加強鋼筋，在拆完最后一道鋼筋混凝土內支撐后，開始從上往下分段拆除鋼格構柱。

3.3 ?換撐方法

根據(jù)“先換撐、后拆撐”，需同步提前換撐。具體如下：（1）根據(jù)f609×16鋼管支撐的理論重量為235kg/m，故在操作平臺上進行拼裝時，線荷載為2.35kN/m。（2）擬采用鋼管滿堂腳手架操作平臺作為拼裝操作平臺，利用2個5t的手拉葫蘆進行起吊定位、焊接及安裝，手拉葫蘆支設在上一道內支撐梁上（桁架腹桿上）。（3）操作平臺距離鋼支撐底約100mm～200mm，鋼支撐在操作平臺上拼吊裝。（4）根據(jù)換撐圖紙，在基坑側壁與樓板相交處、支護樁新施工的腰梁上設置調整混凝土牛腿，混凝土牛腿具有傾斜角度。（5）鋼管支撐的拼裝場地設置在洞口附近的操作平臺面板上，拼裝時需要在鋼管下面墊2m長的50mm×100mm雙木枋，木枋側放，以均攤荷載作用。（6）第1道～第3道鋼管支撐必須分段吊運至平臺上，再拼裝，然后借助2個5t葫蘆吊就位安裝。（7）鋼管定位后，地下室側壁端和支護樁腰梁上利用吊環(huán)（f32）和鋼絲繩拉吊，同時用七字鉤卡在砼牛腿上端面。（8）鋼管支撐懸掛固定后，在活絡端利用液壓千斤頂施加預應力，將鋼楔子打入活絡端，頂緊側壁與支護樁，待穩(wěn)定后，卸載千斤頂。（9）本項目所有部位的鋼管支撐均在在整個地下室結構施工完成后，側壁進行回填土的過程進行逐層拆除回收。（10）如果按等間距布置鋼支撐時，遇到側壁后澆帶，則換撐混凝土牛腿適當向旁邊偏位，以避開后澆帶。

3.4 ?關鍵技術參數(shù)

（1）普通混凝土干表觀密度為2000kg/m3～2800kg/m3，經(jīng)設計單位確認，現(xiàn)場鋼筋混凝土密度采用2510kg/m3，分段切割支撐梁的長度應小于2m，所以分段切割后的混凝土塊重量不超過5.1t。塔吊（型號：永茂STT553，大臂60m）的塔吊末端吊重6.3t，符合起吊要求。其他區(qū)域的分段切割長度，應在塔吊或其他吊裝設備的允許起吊重量范圍之類。（2）混凝土支撐梁切塊重量5.1t，經(jīng)查表計算得出：鋼絲繩的選用直徑為20mm的鋼絲繩。不允許單根鋼絲繩起吊。（3）選擇起重量為10t（型號為T（8），銷軸螺紋為35）的D型卸扣作為本工程吊裝的卸扣。（4）本項目選用7t叉車現(xiàn)場轉運切割后的混凝土塊，在叉車行走路線的正下兩層樓板，利用結構施工時的支撐系統(tǒng)進行回頂，即支架后拆。（5）根據(jù)f609×16鋼管支撐的理論重量為235kg/m，本項目鋼支撐最大安裝長度為9.7m，故鋼管支撐最大重量約為2.3t，符合塔吊起吊量范圍。（6）采用不小于5t的吊裝葫蘆，用2個葫蘆箍緊切割出來的混凝土塊。吊裝葫蘆安裝在上一層的混凝土支撐梁上。（7）混凝土塊吊裝出基坑時，采用兩根鋼絲繩起吊，每根鋼絲繩距離砼塊端頭的距離不大于L/4，并且為了保護鋼絲與混凝土塊的陽角摩擦而損壞，在鋼絲與混凝土塊周邊陽角的接觸部位綁扎橡膠保護套。一旦發(fā)現(xiàn)鋼絲繩損傷程度不符合規(guī)范要求的，立即更換。（8）汽車跑道因側壁換撐，需要在換撐傳力方向（一般是車道兩側）用換撐鋼管進行提前對頂。（9）回填材料應按圖紙計要求，如果是采取碎石混合料，要控制好含泥量。經(jīng)業(yè)主同意，局部地下室側壁離支護結構距離小的部位，可以采用C15素混凝土回填。

4 ?結束語

本項目基坑支護的監(jiān)測報警值為30mm，拆撐期間基坑無報警，處于穩(wěn)定狀態(tài)，保證了施工進度、質量。因鋼筋混凝土內支撐影響地下室主體結構向上施工，屬于關鍵工序，通過換鋼管支撐，采用液壓繩鋸靜力切割內支撐與靜力爆破切割，在保證安全的前提下，能有效縮短工期約3個月，經(jīng)濟方面也節(jié)省管理費用至少上百萬元。

參考文獻：

[1] 王弘.復雜環(huán)境下深基坑內支撐換撐施工的研究[J].建材與裝飾，2019（28）：13～14.

[2] 王文秀.試論建筑工程深基坑內支撐支護施工工藝[J].四川水泥，2019（6）：266.

作者簡介：

高立軍（1976—）男，工程師。