狹窄場地內深基坑拆換撐方案的優化與施工

文/倪超、邱嘉敏 浙江省一建建設集團有限公司 廣東深圳 518000

1、工程概況

1.1 基坑內支撐設計概況

宏電大廈項目位于廣東省深圳市龍崗區，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。基坑面積5500 ㎡，周長305m，深度13.8m。采用直徑1.2m 排樁+內支撐的支護形式，支護樁間設置三重管旋噴樁與支護樁形成封閉的止水帷幕。設一道內支撐梁，內支撐梁采用1200×1000mm，支撐連梁采用800×1000mm,支撐梁中心標高為-4.8m，支撐梁底距離地下1層樓面標高50 公分。

1.2 施工總平面概況

本工程施工現場西、南側為在建的招商銀行金融創新大廈項目（開挖深度約23m，采用1.2m咬合樁支護+三道內支撐支護，基坑回填未全部完成）；北側為規劃園區四號路；東側為中環大道。除北側以外，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；同時地下室外墻距離基坑支護樁1～2m。

2、內支撐拆除重、難點分析

1)主樓進度緊迫，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、推土機等常規機械施工。

3)如采用人工運輸方式來回填石粉渣，則面臨水平運輸距離長、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），將嚴重影響上部結構施工進度。

4)如采用塔吊來吊運石粉渣回填，則無法保證其他區域的施工進度，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難度較大。

6)地下室外腳手架需根據分成回填的施工順序多次進行搭拆。

3、支撐梁拆除換撐設計方案優化

3.1 原設計方案

原設計為樓層基礎和結構板處澆筑砼帶和回填土相結合作為換撐施工：地下室基礎底板厚度范圍及負三層頂板、負二層頂板及車道夾層處澆筑500mm 厚強度為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。待負二層頂板處換撐混凝土澆筑完成后，方可進行內支撐的拆除。

圖1 拆換撐原設計方案

3.2 優化方案

根據現場場地條件，按原設計結構換撐施工方案，考慮到混凝土強度、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，這將嚴重影響總體工期。為了加快施工進度，經與建設單位、設計單位聯系，通過設計安全驗算，對原換撐混凝土施工及石粉渣回填方案進行了優化，縮短了換撐混凝土施工工期，加快了內支撐梁拆除的進度。

圖2 拆換撐優化方案

1）優化第三道（-5.75m）換撐混凝土設計方案，用500 mm×600 mm 頂撐梁結合300厚板帶將基坑支護樁與地下室外墻及負二層頂板連接。兩項板帶之間留設空洞，間距3 m，用于后期基坑石粉渣回填，此換撐構件混凝土強度為C30。

2）優化第二道換撐混凝土下部石粉渣回填的施工順序，待地下室結構及防水施工完成后直接回填至-5.75m 處，將換撐板帶進行鑿除，鋼筋燒斷，保證其支護樁體與本工程結構斷開后繼續回填至地下室頂板標高。

4、施工流程及施工方法

4.1 施工流程

地下室底板外側素混凝土施工→負三及負二層結構施工→-5.8m 換撐板帶施工（與負二層板面施工同步）→內支撐拆除→負一層結構施工→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 地下室底板外側素混凝土施工待地下室底板混凝土澆筑完成、清理外側垃圾后，澆筑地下室底板外側部位的素混凝土。

4.2.2 負三層結構施工

采用混凝土輸送泵，澆筑完成負三層結構，確保混凝土澆筑振搗密實，并養護到位。

4.2.3 負二層及換撐板帶結構施工

1）負二層結構及換撐板帶一同澆筑，養護到位

2)根據換撐板帶設計的標高，按3m 間距設置500 mm×600 mm 規格的頂撐梁及300 厚板帶，將基坑支護樁側壁與地下室外墻進行互頂。

3)頂撐梁內縱向配鋼筋上下各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)混凝土澆筑時留設同條件混凝土養護試件，待項撐梁混凝土強度達到80%以上，方可進行支撐梁拆除。

6)頂撐梁施工時搭設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撐梁拆除前暫時保留，待支撐梁拆除后、基坑回填前再行拆除。

4.2.4 內支撐拆除

在負二層樓板達到設計強度后在將需要拆除的混凝土內支撐下方搭設支架體系將混凝土支撐梁撐住，本工程支撐梁底標高距離樓面高度為800mm 高，采用支架體系為鋼馬凳，鋼+馬凳為18#國標槽鋼制作加工而成，馬凳長1.0 米，間距0.8-1 米設置，馬凳與梁底間隙采用木方間隔擠壓密實后方可進行切割施工。

切除腰梁需在內支撐拆除完畢后進行，先在換撐梁板上放置馬凳，馬凳放置先進行定位，避開換撐板空洞，以確保待拆構件在拆除過程中穩固。

支撐梁采用繩鋸分塊切割，每段切割長度應綜合考慮叉車、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至靠近道路的吊裝口位置，并采用吊車吊出場地外運走。叉車在樓板上行駛時應符合樓板設計荷載，必要時應先對行進路線進行鋪設鋼板等措施。

4.2.5 負一層結構施工

采用混凝土輸送泵，澆筑完成負一層結構，確保混凝土澆筑振搗密實，并養護到位。

4.2.6 地下室外墻防水施工

待負一層施工完成，且外墻螺桿洞修補及淋水試驗完成后，按設計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，對換撐板帶進行鑿除，保證其支護樁體與本工程結構斷開后繼續回填至地下室頂板標高。

5、施工保證措施

5.1 質量保證措施

1)負二層及換撐板帶施工時，現場應留置同條件養護試件，以準確掌握混凝土的強度

2)頂撐梁與支護樁之間采用植筋連接，鉆孔深度及植筋方式應滿足規范要求。

3)換撐板帶施工完成后，應采取有效的養護措施。

5.2 安全保證措施

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

2)內支撐梁拆除時，應嚴格復核換撐板帶的混凝土強度。

3)內支撐梁臨時支撐的搭設，應提前考慮足夠的叉車吊運的工作面空間，以防叉車傾覆。

結語：

本文結合了深圳宏電大廈深基坑內支撐梁拆除施工工藝與施工技術要點，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計方案的不足。通過優化設計，使得按原設計方案施工地下室至少需180d 才能完成回填的工期計劃，僅用了115d 便完成，節約了65d 的施工工期，加快了總體施工進度。

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