淺談深基坑水平內(nèi)支撐體系的拆除

林美珍

(廈門(mén)思總建設(shè)有限公司 福建廈門(mén) 361008)

引 言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市空間越來(lái)越密，車(chē)庫(kù)需求越來(lái)越大，為了滿足使用要求，建筑物的地下室層數(shù)越來(lái)越多，基坑深度越來(lái)越深，對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的要求就越來(lái)越高。內(nèi)支撐體系在保證基坑邊坡安全的同時(shí)還能滿足基坑變形控制的要求，剛度大、變形小、能有效的控制擋土結(jié)構(gòu)的變形和周?chē)匦蔚淖冃巍Ｓ捎趦?nèi)支撐體系的重要性，導(dǎo)致拆除內(nèi)支撐成為直接影響基坑穩(wěn)定性的重要因素。下面通過(guò)具體的工程實(shí)例，淺談深基坑水平內(nèi)支撐體系的拆除。

1 工程概況

某辦公樓工程地下室四層，上部主樓二十五層，總用地面積5237.91m2，總建筑面積51605.41m2。基礎(chǔ)為樁筏基礎(chǔ)，樁端持力層為全風(fēng)化花崗巖或碎裂狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層，基坑支護(hù)體系采用土釘墻、灌注樁結(jié)合兩道內(nèi)支撐梁及預(yù)應(yīng)力錨索聯(lián)合支護(hù)體系。基坑近似矩形，東西向長(zhǎng)81m，南北向?qū)?4m，基坑面積約4800m2，開(kāi)挖深度18.6m。

基坑側(cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，重要性系數(shù)γ0=1.1。基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用機(jī)械成孔灌注樁;兩道鋼筋混凝土內(nèi)支撐。冠梁標(biāo)高為9.5m，第一道、第二道內(nèi)支撐梁面標(biāo)高為7.1m、0.1m，頂板、負(fù)一、二、三、四層結(jié)構(gòu)板面標(biāo)高為9.1m、5.4m、1.7m、－2.0m、－5.9m。支護(hù)樁、立柱樁和內(nèi)支撐梁混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30，素混凝土墊層的強(qiáng)度等 級(jí) 為 C15。見(jiàn)(圖1):

圖1 內(nèi)支撐梁與地下室結(jié)構(gòu)關(guān)系圖

2 基坑換撐

支撐體系達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，土方開(kāi)挖至基底，立即施工C20砼傳力板帶，傳力板帶緊抵支護(hù)樁，不留任何間隙。傳力板帶設(shè)置后進(jìn)行地下室施工，各層地下室樓板施工后，將樓板與支護(hù)樁用C20砼傳力短柱頂緊，傳力短柱中心線與支護(hù)樁中心線重合，傳力短柱頂面與各層板面持平見(jiàn)(圖2)。

3 支撐體系的拆除

3.1 拆除順序

地下室底板施工完成后，在底板與圍護(hù)樁間采用素混凝土回填，待負(fù)四層結(jié)構(gòu)頂板施工和換撐完成后，拆第二道支撐體系;待負(fù)三層、負(fù)二層結(jié)構(gòu)頂板施工和換撐完成后，拆除第一道支撐體系。

內(nèi)支撐拆除時(shí)，對(duì)拆除的內(nèi)支撐桿件進(jìn)行編號(hào)，并依編號(hào)順序拆除，先次梁、角撐、邊桁架、對(duì)撐、圍檁，確保內(nèi)支撐均勻卸載，基坑側(cè)壁緩慢變形。拆除支撐樁上的鋼格構(gòu)立柱將環(huán)梁分成多個(gè)拆除單元，拆除時(shí)按拆除單元進(jìn)行，在每個(gè)單元中，先拆除加強(qiáng)板，再拆除支撐連系梁，最后拆除主支撐梁，主支撐梁要對(duì)稱拆除。在進(jìn)行單元拆除時(shí)，破碎機(jī)的中心不要置于本拆除單元。結(jié)合地下室結(jié)構(gòu)施工流水，將內(nèi)支撐梁體系分為①、②、③三個(gè)大區(qū)分別進(jìn)行拆除，每個(gè)分區(qū)具體拆除路線詳見(jiàn)(圖3、圖4):

圖2 基坑換撐示意圖

圖3 第二道內(nèi)支撐梁拆除順序

3.2 施工流程

人材機(jī)進(jìn)場(chǎng)→大型汽車(chē)吊吊放鎬頭機(jī)→樓板面保護(hù)→拆除支撐次梁→拆除支撐主梁→鋼筋、砼分離→整理廢鋼筋→渣土歸堆→渣土裝車(chē)外運(yùn)→施工完畢退場(chǎng)。

圖4 第一道內(nèi)支撐梁拆除順序

吊車(chē)進(jìn)場(chǎng)要停放在滿足吊車(chē)進(jìn)行吊放作業(yè)的地面上，吊放過(guò)程中制定專人指揮并與現(xiàn)場(chǎng)施工員進(jìn)行配合，防止吊放過(guò)程中因指揮不當(dāng)造成對(duì)現(xiàn)有地下室結(jié)構(gòu)的破壞。在基坑內(nèi)支撐梁破碎區(qū)3m范圍內(nèi)鋪設(shè)一層九合板及兩層竹笆片，在鎬頭機(jī)定點(diǎn)作業(yè)處下方鋪設(shè)鋼板，以免破壞樓板面。

支撐梁拆除利用鎬頭機(jī)和空壓機(jī)結(jié)合人工操作，對(duì)支撐梁采取從兩端對(duì)稱、分層鑿除的方式進(jìn)行破碎，將整根支撐梁混凝土破碎完畢后，將鋼筋割斷;盡可能將支撐梁破碎成大小適中的砼塊，嚴(yán)禁出現(xiàn)就地二次破碎的情況。按對(duì)稱拆除、平衡受力、先拆除的桿件能將本身承擔(dān)的水平力有效傳遞至換撐板帶上等原則，確定支撐梁的拆撐順序。對(duì)單跨支撐梁，采用手持風(fēng)鎬拆除，用兩把風(fēng)鎬同時(shí)從支座兩端向跨中的方向進(jìn)行拆除。對(duì)于兩跨支撐梁，應(yīng)先拆除中間段，采取左右對(duì)稱拆除。拆除時(shí)逐段鑿除，及時(shí)將拆下的砼塊清除。

各區(qū)域砼破碎完成后，由工人整理，將砼塊與鋼筋分開(kāi)堆放，將鋼筋堆放在指定地點(diǎn)，將分離的砼渣采用小挖機(jī)清理和小鏟車(chē)歸堆的配合方式將砼渣堆放到指定的區(qū)域，并在夜間通過(guò)塔吊將砼渣轉(zhuǎn)運(yùn)到基坑邊，再由運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)出場(chǎng)外。

3.3 拆除施工重點(diǎn)

內(nèi)支撐混凝梁拆除時(shí)，施工機(jī)械和混凝土碎塊都可能對(duì)墻柱插筋和樓板面造成不同程度的損壞，因此采取措施對(duì)成品進(jìn)行保護(hù)尤為重要。

3.3.1 柱插筋保護(hù)措施

框架柱主筋一般規(guī)格直徑較大，上部端頭有滾壓直螺紋絲牙供主筋接長(zhǎng)。若被混凝土塊砸彎，調(diào)直較困難且易折斷，直接影響工程質(zhì)量。若上部端頭滾壓直螺紋絲牙被混凝土塊砸損，將給鋼筋接長(zhǎng)帶來(lái)困難，亦影響工程質(zhì)量。為此，在內(nèi)支撐拆除前，鋼筋直螺紋絲頭用保護(hù)帽做好保護(hù)，柱插筋采用Ф48腳手鋼管套在柱四角主筋外側(cè)，用柱主筋外側(cè)鋼管作為立桿，搭成一個(gè)簡(jiǎn)易構(gòu)架，構(gòu)架上鋪放竹跳板，以抵抗混凝土碎塊沖砸，讓砼碎塊下落至竹跳板上，二次用人工清理渣土，腳手鋼管外側(cè)用木模板封閉，防止砼碎塊掉入插筋中見(jiàn)(圖5)。

圖5 柱插筋保護(hù)措施

3.3.2 剪力墻插筋保護(hù)措施

鋼筋混凝土墻體插筋，規(guī)格直徑較小，但數(shù)量多，若加套管保護(hù)，將花費(fèi)大量鋼管和人工且延長(zhǎng)工期。構(gòu)架上鋪放竹跳板，以抵抗混凝土碎塊沖砸，讓砼渣下落至竹跳板上，二次用人工清理渣土見(jiàn)(圖6)。

3.3.3 砼板的成品保護(hù)措施

為保護(hù)混凝土樓板，防止下落的混凝土碎塊將混凝土樓板砸壞，混凝土樓板上鋪設(shè)竹笆片，且破除后混凝土碎塊的直徑不大于350mm。

3.3.4 后澆帶和預(yù)留洞口的成品保護(hù)措施

拆除支撐梁體系下方的樓板，所有后澆帶及預(yù)留洞口面上用模板封閉，防止混凝土渣塊掉入后澆帶內(nèi)及作業(yè)人員不慎掉入預(yù)留洞內(nèi)。

3.3.5 鋼格構(gòu)立柱的保護(hù)措施

鋼格構(gòu)立柱對(duì)水平支撐有著垂直支撐作用，為防止在進(jìn)行機(jī)械拆除時(shí)碰撞，對(duì)鋼格構(gòu)立柱產(chǎn)生損傷而導(dǎo)致內(nèi)支撐的坍塌等事故發(fā)生，拆除時(shí)對(duì)鋼格構(gòu)立柱采取必要的防護(hù)措施，搭設(shè)防護(hù)欄桿進(jìn)行圍擋，同時(shí)涂刷警示標(biāo)志。

3.4 防塵

使用鎬頭機(jī)進(jìn)行混凝土塊分層破除時(shí)，為避免裝巖時(shí)粉塵飛揚(yáng)，適時(shí)在內(nèi)支撐梁鑿打處噴水，另在裝載機(jī)上安設(shè)噴霧器，邊裝渣邊灑水。作業(yè)人員佩戴防塵口罩和安全防塵帽。

圖6 剪力墻插筋保護(hù)措施

4 支撐體系的監(jiān)測(cè)工作

在基坑頂部四周及周邊中部、陽(yáng)角處每10～20m布置一個(gè)水平位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)位移觀測(cè)點(diǎn)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)沉降觀測(cè)點(diǎn)布于支撐梁上見(jiàn)(圖7)。

圖7 基坑檢測(cè)平面布置圖

地下室結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，在換撐施工時(shí)，要加大基坑監(jiān)測(cè)，換撐前后一周每天監(jiān)測(cè)兩次，當(dāng)?shù)叵率沂┕ね晖练交靥詈螅Ｖ箤?duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形的觀測(cè)。基坑周邊選定專人進(jìn)行巡視，一旦發(fā)現(xiàn)情況及時(shí)處理。

當(dāng)基坑較穩(wěn)定時(shí)，可適當(dāng)降低監(jiān)測(cè)頻率。當(dāng)遇到暴雨、位移較大、位移突變等異常情況時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加密觀測(cè)次數(shù)，并將監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)通知業(yè)主及相關(guān)單位，以便采取必要措施，確保基坑安全。

5 總結(jié)

本工程處于城市辦公區(qū)，周?chē)ㄖ锩芗瑸楸Ｗo(hù)深基坑工程施工周邊環(huán)境、構(gòu)筑物及人員安全和嚴(yán)格控制基坑支撐體系拆除后基坑的變形，綜合考慮施工安全、質(zhì)量和工期要求，施工中深基坑內(nèi)支撐拆除采用鎬頭機(jī)和空壓機(jī)結(jié)合人工操作的方法。與傳統(tǒng)的爆破拆除方法相比，不僅有效的降低了因拆除對(duì)周?chē)ㄖ锏挠绊懀a(chǎn)生的粉塵少，噪音小，更具有環(huán)保效果，提高了施工安全可靠性，節(jié)約施工成本，提高了施工效率。

[1]JGJ147－2004，建筑拆除工程安全技術(shù)規(guī)范[S].

[2]陳雷，俞伯華，錢(qián)向榮.軟土地區(qū)深基坑支撐爆破施工技術(shù)[J].山西建筑.200917