中隔墻與框架柱重疊情況下中隔墻拆除技術(shù)研究

蔡文杰

上海建工一建集團(tuán)有限公司 上海 200120

隨著城市建設(shè)的迅速發(fā)展，地下軌道交通逐步成為主要的出行方式，而地下軌道交通錯(cuò)綜復(fù)雜的體系網(wǎng)密布于整個(gè)城市地下，基坑緊鄰地鐵隧道的情況越來(lái)越多。該類(lèi)項(xiàng)目鄰近運(yùn)行中的地鐵軌道，涉及的社會(huì)影響較大。經(jīng)過(guò)多年施工經(jīng)驗(yàn)的積累，在類(lèi)似基坑開(kāi)挖中所需的技術(shù)措施已經(jīng)十分成熟，但在后期分區(qū)施工的基坑中隔墻拆除過(guò)程中，基坑可能出現(xiàn)的變形卻未受到太多關(guān)注[1-6]。為避免圍護(hù)體系與結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生重疊，通常會(huì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和圍護(hù)設(shè)計(jì)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的圖紙疊加，盡量避免框架結(jié)構(gòu)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的碰撞，加速后續(xù)中隔墻拆除至結(jié)構(gòu)貫通。蘇河灣項(xiàng)目46-02地塊基坑在設(shè)計(jì)階段由于對(duì)地下室空間上的規(guī)劃與地鐵要求的基坑尺寸出現(xiàn)了偏差，不可避免地產(chǎn)生了框架柱與中隔墻重疊的情況，致使需在后續(xù)的基坑施工過(guò)程中對(duì)該工況進(jìn)行處理，通過(guò)研究1區(qū)基坑與5-1區(qū)基坑間中隔墻拆除的工序，合理調(diào)整框架柱與中隔墻存在重疊部分的施工工序，所積累的施工經(jīng)驗(yàn)可供類(lèi)似項(xiàng)目借鑒。

1 工程概況

蘇河灣項(xiàng)目46-02地塊分為1區(qū)及5-1區(qū)2個(gè)基坑，1區(qū)為地下3層基坑，共設(shè)置4道混凝土支撐，5-1區(qū)緊鄰軌交12號(hào)線區(qū)間隧道，為地下2層，第1道為鋼筋混凝土支撐，第2至第3道支撐為φ609 mm鋼管支撐，且每根支撐配備1套自動(dòng)軸力補(bǔ)償伺服系統(tǒng)，根據(jù)圍護(hù)圖紙內(nèi)工況說(shuō)明，該地塊先行施工1區(qū)基坑，待1區(qū)基坑施工完地下1層后，可開(kāi)始進(jìn)行5-1區(qū)基坑施工，待5-1區(qū)基坑地下室結(jié)構(gòu)完成后，需拆除2個(gè)基坑間的中隔墻，使得2個(gè)基坑連通，中隔墻為厚1 200 mm地下連續(xù)墻（圖1）。

圖1 1區(qū)及5-1區(qū)基坑剖面工況示意

2 基坑框架柱與中隔墻重疊工況

基坑1-S軸上的6根框架柱其截面上有寬200 mm的區(qū)域與中隔墻產(chǎn)生了重疊，柱子在地下2層至地下1層的空間內(nèi)為混凝土柱，地下1層至首層標(biāo)高內(nèi)柱體變?yōu)榱藙判灾▓D2）。勁性柱鋼骨采用在地下1層標(biāo)高內(nèi)安放埋件進(jìn)行連接的形式，在地下2層至地下1層柱段無(wú)法完全施工的情況下，地下1層平面上無(wú)法滿足勁性柱的埋件安放要求。勁性柱的無(wú)法安裝，導(dǎo)致首層結(jié)構(gòu)也無(wú)法完成施工，基坑無(wú)法與傳統(tǒng)項(xiàng)目施工流程一樣進(jìn)行中隔墻拆除，且1-S軸東西向的框架梁無(wú)法完成施工，導(dǎo)致地下1層及首層南北向的框架梁及次梁無(wú)法順利與1-S軸的框架柱、框架梁相連，形成完整的水平向傳力體系。這時(shí)1-S軸至1-T軸的水平結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藨姨艚Y(jié)構(gòu)（圖3），在5-1區(qū)回筑過(guò)程中，就需要提前為后續(xù)結(jié)構(gòu)貫通的施工進(jìn)行考慮，確保整個(gè)基坑貫通過(guò)程中的基坑安全。

圖2 框架柱與中隔墻重疊平面示意

圖3 1區(qū)及5-1區(qū)基坑剖面工況示意1

3 基坑1區(qū)及5-1區(qū)中隔墻拆除前準(zhǔn)備措施

3.1 1區(qū)基坑回筑的準(zhǔn)備措施

1區(qū)地下室回筑過(guò)程中地下2層與地下1層間，靠近地墻側(cè)施工1排臨時(shí)柱，臨時(shí)柱位于1區(qū)地下1層次梁下，臨時(shí)柱間架設(shè)1根東西向的臨時(shí)梁，將先施工的基坑內(nèi)水平結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，使得該區(qū)域水平向的傳力體系完整，同時(shí)地下1層與地下2層架設(shè)型鋼斜拋撐頂住中隔墻（圖4）。在5-1區(qū)基坑回筑過(guò)程中可有效地控制整個(gè)基坑的變形，從而更有效地保護(hù)地鐵隧道。

圖4 1區(qū)及5-1區(qū)基坑剖面工況示意2

3.2 5-1區(qū)基坑回筑中的措施

在5-1區(qū)底板施工時(shí)，地下1層及首層1-S至換撐板帶邊緣根據(jù)地下1層結(jié)構(gòu)樓板次梁位置設(shè)置臨時(shí)柱，在結(jié)構(gòu)樓板中設(shè)置臨時(shí)梁，以減少懸挑結(jié)構(gòu)的寬度，將次梁及結(jié)構(gòu)樓板施工至中隔墻用于水平結(jié)構(gòu)傳力（圖5、圖6）。在結(jié)構(gòu)回筑的過(guò)程中，對(duì)靠近地鐵側(cè)的地下連續(xù)墻產(chǎn)生約束，進(jìn)而控制緊鄰地鐵基坑的變形。

圖5 地下2層臨時(shí)柱布置平面示意

圖6 地下1層臨時(shí)柱、梁以及換撐板帶平面示意

3.3 5-1區(qū)首層施工前及中隔墻拆除前措施

在首層施工前先需考慮將地下2層至地下1層標(biāo)高內(nèi)的框架柱進(jìn)行施工，以便安裝地下1層至首層標(biāo)高內(nèi)的勁性柱埋件。首先從1區(qū)向5-1區(qū)方向在中隔墻上進(jìn)行開(kāi)洞，開(kāi)洞處在1-S軸第6個(gè)框架柱的位置，開(kāi)洞寬度為3 m，考慮到柱需從底板開(kāi)始接起，故拆除高度考慮為9.20 m（－14.60～－5.40 m）。墻體開(kāi)洞位置需全部避開(kāi)作為水平傳力體系的次梁及結(jié)構(gòu)樓板區(qū)域，不會(huì)因?yàn)橹懈魤Φ牟鸪斐伤絺髁w系的缺失（圖7）。

圖7 中隔墻開(kāi)洞位置平面示意

中隔墻上開(kāi)洞完成，在開(kāi)洞區(qū)域底板進(jìn)行施工，隨后進(jìn)行重疊區(qū)域200 mm厚度的補(bǔ)缺。補(bǔ)缺柱施工至地下1層后，將剩余的地腳螺栓埋設(shè)到位，進(jìn)行地下1層原先作為水平換撐傳力體系的次梁及結(jié)構(gòu)樓板轉(zhuǎn)換成新的以主框架梁作為換撐的水平換撐傳力體系，地下1層的結(jié)構(gòu)在最后完全貫通前就不會(huì)出現(xiàn)水平傳力缺失的工況，給后續(xù)基坑施工控制變形帶來(lái)一個(gè)比較優(yōu)越的前提條件。

4 基坑1區(qū)及5-1區(qū)中隔墻拆除

前期框架柱完成，滿足了勁性柱的施工要求，同時(shí)地下1層水平傳力體系的完善，使得后續(xù)施工不會(huì)有傳力的空檔期，前期的準(zhǔn)備及相應(yīng)的技術(shù)措施為后續(xù)的拆除工作創(chuàng)造了施工條件，后續(xù)中隔墻拆除近似于傳統(tǒng)項(xiàng)目的方法。

1）首層由東向西分3段拆除5-1區(qū)第1道支撐及1區(qū)預(yù)留用于施工5-1區(qū)的棧橋；在拆除第1段中支撐及棧橋的同時(shí)拆除該分段中隔墻，拆除至－7.60 m標(biāo)高；進(jìn)行1-S軸/1-5軸、1-6軸2個(gè)框架柱的鋼骨吊裝。

2）施工第1分段5-1區(qū)及1區(qū)地下首層結(jié)構(gòu)。

3）拆除第1分段剩余部分（－14.60～－7.60 m）標(biāo)高區(qū)域內(nèi)的中隔墻。

4）將第1分段區(qū)域內(nèi)的5-1區(qū)底板全部施工完成。

5）將第1分段的5-1區(qū)地下1層結(jié)構(gòu)樓板內(nèi)的換撐板帶混凝土全部拆除，檢查鋼筋是否損傷，如無(wú)損傷可繼續(xù)使用，如損傷，則割除損傷鋼筋，重新進(jìn)行植筋。

6）完成第1個(gè)分段內(nèi)的5-1區(qū)地下1層結(jié)構(gòu)施工，實(shí)現(xiàn)5-1區(qū)地下室與1區(qū)地下室連通（圖8）。

圖8 第1分段中隔墻拆除后基坑連通示意

而后采用同樣的方式進(jìn)行后續(xù)的中隔墻拆除及地下室結(jié)構(gòu)的貫通，在整個(gè)回筑及貫通過(guò)程中，有大量的前提條件限制了整個(gè)中隔墻的拆除，同時(shí)由于部分水平傳力體系的薄弱及在部分節(jié)點(diǎn)上的缺失，在一個(gè)需要嚴(yán)格控制地下連續(xù)墻變形的工程中，是較為苛刻的施工條件。通過(guò)前期對(duì)整個(gè)基坑各工況下的水平傳力體系的分析及時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，減少空檔期的出現(xiàn)，最終完成了地下室結(jié)構(gòu)完全貫通。在整個(gè)施工過(guò)程中，嚴(yán)格地控制了基坑自身的變形，將對(duì)地鐵隧道的影響降低到最小。

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合蘇河灣項(xiàng)目46-02地塊基坑分區(qū)間中隔墻拆除的工程實(shí)例，與傳統(tǒng)項(xiàng)目案例的施工方式進(jìn)行對(duì)比，提出了先進(jìn)行中隔墻開(kāi)洞，優(yōu)先完成框架柱，來(lái)滿足后續(xù)水平結(jié)構(gòu)的傳力及豎向勁性結(jié)構(gòu)鋼骨的安裝，輔以臨時(shí)柱及臨時(shí)梁確保回筑過(guò)程中的結(jié)構(gòu)安全。詳細(xì)說(shuō)明了由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與圍護(hù)設(shè)計(jì)在圖紙疊加情況下，仍有主要結(jié)構(gòu)與臨時(shí)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重疊而造成的實(shí)際施工上的問(wèn)題，進(jìn)而需要增加大量的施工措施及施工工序來(lái)解決。通過(guò)詳細(xì)的工序說(shuō)明及措施配合來(lái)協(xié)同解決施工過(guò)程中遇到的難題，總結(jié)的施工經(jīng)驗(yàn)，可為類(lèi)似的深基坑項(xiàng)目中隔墻的拆除提供新的思路，為今后的類(lèi)似工程提供了一定的借鑒。