广西建工集团第二建筑工程有限责任公司
【摘 要】随着城市建设规模的不断扩大，在既有建筑的周边建设高层、超高层等建筑工程越来越多，对基坑开挖的深度也在不断增加，如何在保证周围建筑物、地下管线、周边道路等安全的基础上，满足在建工程的正常施工及基坑变形控制要求，本文就深基坑钢筋混凝土内支撑结构技术应用结合实际例子进行阐述。
【关键词】深基坑；钢筋混凝土；内支撑结构
一、工程概况
1.1 基本概况
厦门进口商品集散中心工程位于厦门市湖里区保税区内。规划用地总面积13339.98平方米，设计总建筑面积约为42866.037平方米，其中地上建筑面积22637.276平方米，地下建筑（二层地下室）20192.761平方米。采用桩基础框架结构，工程重要等级为II级，场地等级和地基等级均为II级。场地±0=5.8，承台面标高为-10.85米，基坑坑底标高为-5.65米，即基坑开挖深度为10.15米～11.05米。
1.2场地周边环境
场地东侧为信诺国际进口酒业交易中心、骏捷物流公司和安保塑胶工业有限公司，西侧为象屿胜狮货柜场地，南侧为唐屿餐饮，北侧为太平物流公司。用地红线外四周均为道路，路沿线有给水、污水及雨水管道、电力管道等，埋深3米内。由区域水文地质资料知：本区地下水位年变幅约为2.00m，拟建场地的地下水年最高水位高程约为4.00m，地下水年最低水位高程为2.00m。
具体总平面图如下：
支护桩采用机械成孔灌注桩D1000@1200~1600，共321根，桩底标高-17.650~-10.650。
立柱桩采用机械成孔灌注桩D1000，共50根，桩端进入碎块状强风化岩不小于1m；钢格构采用4×L125×14角钢，截面为600mm×600mm。
冠梁（GL1、GL2）截面为1200mm×800mm，腰梁截面为800mm×800mm，支撑梁（L1、L2、L3、L4）截面为800mm×800mm、600mm×600mm、1200mm×800mm、1000mm×800mm，环梁（HL1、HL2、HL3）截面为2000mm×800mm、2000~3300mm×800mm。
围护桩桩顶1-1、2-2剖面采用竖向锚管注浆+挂网喷射混泥土护面，其余支护桩桩顶采用天然放坡，采用挂网喷射混凝土护面。桩间采用单管旋喷桩作为桩间土支护结构，同时兼做止水措施。
2、内支撑梁设计工况：
内支撑梁面标高为2.50m，基坑底面和地下一层结构板面标高分别为-5.65m、-0.30m。内支撑体系由现浇砼支撑梁组成，支撑结构砼强度等级C30，垫层C15砼100厚。±0.000相当于黄海标高5.8m。
内支撑体系的混凝土工程量如下表：
内支撑梁与地下室结构关系图
二、施工工艺技术
2.1 施工流程
（1）机械拆除流程
人材机进场→搭设临时钢板桥通道→大型汽车吊吊放带液压破碎锤PC120履带式反铲挖掘机在支撑梁上→楼板面保护→拆除支撑次梁→拆除支撑主梁→钢筋、砼分离→整理废钢筋→渣土归堆→渣土装车外运→施工完毕退场。
（2）钢筋切割整理流程
带液压破碎锤PC120履带式反铲挖掘机凿除支撑混凝土（或人工辅助凿除支撑混凝土）→气割工人准备气割工具→安全距离切割支撑上层钢筋钢筋→待混凝土大部分脱离支撑后切割最下层钢筋→废旧钢筋整理归堆→吊装外运。
（3）渣土清理流程
人工清理渣土→小挖机清理→人工归堆→小铲车归堆→渣土堆放到指定的区域→塔吊吊运装车→渣土外运。
2.2工序施工要点
1、大型汽车吊吊装位置距基坑边大于5米以上。
2、楼板面保护：在拆除作业处下方楼板铺设一层厚度≥5mm钢板或模板进行保护。在地下一层挖掘机行走路线上铺一层砂加厚度》5mm钢板保护。
3、内支撑拆除时应达到如下条件：底板砼、地下一层梁板和支撑层均达到80%设计强度，车道洞口用钢管回顶设置完成。且负二层支模架应保留至支撑梁拆除完毕。并应征得基坑设计单位和主体设计单位同意后，方可实施。
4、支撑梁拆除利用带液压破碎锤的PC120履带式反铲挖掘机结合人工操作，对支撑梁采取从两端对称、分层凿除的方式进行破碎，格构柱处保留10cm~20cm的端头待格构柱拆除时一并清理，破碎区域周边5米范围内设置隔离带，严禁非相关人员靠近，确保施工安全。待该区域砼基本破碎完成后即可进入区域进行分离钢筋和清理的施工。
5、钢筋、砼分离：采用氧气、乙炔气割的方法将支撑和围檩内的钢筋全部分离出来。机械拆除时，应将整根支撑梁混凝土破碎完毕后，方可将钢筋割断；应尽可能将支撑梁破碎成适中大小的砼块，严禁出现就地二次破碎的情况。分离后的钢筋在基坑内及时由人工清理归堆，并分批集中吊运出基坑。
6、支撑拆除区域拉设警戒线封闭，根据不同区域操作平台的划分，用警戒线将机械操作区域分开，并挂设警示牌，派专人看守，严禁非施工人员进入场地。
7、整理钢筋：由工人整理散落的钢筋，并在指定地方归堆。
8、砼渣装车外运：为了拆除施工下方的混凝土地面损伤至最低，拆除后的建筑废渣由轮式小挖掘机或轮式装载机进行施工清理，而后用大型挖掘机装卸或由塔吊吊运至专用运载渣土车上进行渣土外运。
9、破碎后及时做好基坑内的清理工作，为结构施工提供工作面。
10、施工时间：白天破碎拆除（7：00—21：00），晚上垃圾清理、归堆。
2.3支撑体系拆除顺序
内支撑拆除应按照先角撑（次梁）、再环梁（主梁）、再对撑的顺序进行拆除，使原支撑的应力按要求逐步均衡释放，确保内支撑均匀卸载，基坑侧壁缓慢变形。主支撑梁应对称拆除，拆除之前应有建设、监理单位签字共同确认的拆撑令时方可实施。
2.4支撑体系拆除方法
（1）支撑体系拆除采用机械结合人工拆除法，即采用带液压破碎锤的PC120履带式反铲挖掘机、大锤、气割等施工机具结合人工操作。带液压破碎锤的PC120履带式反铲挖掘机采用50T汽车吊吊运至拆除内支撑梁上搭设临时的钢板桥通道上和负一层楼板上。
（2）钢板桥通道的具体做法为：
每台反铲挖掘机下配置两块大钢板（钢板厚不低于10mm），钢板下须焊接工字钢作为钢板承重梁（工字钢梁高度不低于150mm，钢梁间距为300mm）。此钢板桥是放置在需拆除的混凝土框架上，并将钢梁用A8钢筋临时绑扎固定在支撑梁上，作为挖掘机行走的桥梁，机械才能行走至拆除中心点进行拆除作业，机械采用带液压破碎锤PC120履带式反铲挖掘机。钢板由四周塔吊吊装铺设（对撑位置塔吊吊不到部分用80T汽车吊进行吊装），用A8钢筋临时绑扎固定在工字钢梁上，以便于机械施工行走。钢板桥四周用A48X3.5钢管搭设护栏，护栏面高于钢板桥300 mm，以防反铲挖掘机侧移，钢板桥通道做法见下图。
（3）机械拆除施工流程：1、按内支撑梁机械拆除顺序图所示由中心点，先由塔吊将机械行走钢板桥吊至拆除施工位置，然后用汽车吊将挖掘机吊至钢板桥上，再用塔吊（对撑位置塔吊吊不到部分用80T汽车吊进行吊装）将另一钢板桥吊至挖掘机行进方向，最后挖掘机向前移动至另一钢板桥上，重复以上步骤至拆除施工中心点起点，往两边向后退着破拆。挖掘机后退操作方法，与前进方向相反进行操作。混凝土框架中的钢筋需等拆除完毕方可切割，以保证机械施工行走安全。2、支撑体系拆除：必须等支撑主、次梁拆除完毕后专业气割工对支撑柱进行切割，用塔吊将支撑柱吊离作业面至基坑外进行分解破拆。
（4）拆除施工分为两个班组，每个班组分两个半班进行轮流施工。每条梁拆除保持连续施工，再进行下一条梁。先拆除次梁再拆除主梁，保证切断次梁时主梁自重由本身及主梁共同承担。
拆除顺序采用分段拆除，每段约5m，每次拆除支撑梁的长度按1.0m长度控制，确保荷载满足要求。
（5）按对称拆除、平衡受力、先拆除的杆件能将本身承担的水平力有效传递至换撑构件上等原则，确定支撑梁的拆撑顺序。对于两跨支撑梁，应先拆除中间段（中间段长度为1/6跨长），采取左右对称拆除。拆除时逐段凿除，保证掉落的砼块径不大于300mm，及时将拆下的砼块清除。拆除时地下室负一层板应铺设一层厚度≥5 mm钢板防护，确保支撑体系拆除不对地下室负一层楼板造成影响。
（6）格构柱的拆除方法：
格构柱节点拆除尽量采用小型镐头机对称拆除，确保格构柱不受到任何伤害。拆除顺序详见下附图标注顺序。凿除外节点砼后，将格构柱在地下室底板处用气割割断，再用80T汽车吊一次性吊出场外运走。
三、基坑监测
在施工过程中，加强支撑及基坑周边的监测工作。
3.1沉降观测
每天对支撑梁进行沉降监测工作，当发现沉降较大时，应及时上报，且采取相应措施。
3.2深层土体水平位移监测
在支撑拆除期间，需加强对基坑深层土体水平位移监测工作，当发现累计最大位移超过35mm，位移发展速率连续3天超过3mm/d，必须及时上报并采取相应措施。
3.3水位监测
在进行支撑拆除期间，不得停止井点降水工作。当地下水位大道80cm/d时，必须检查管井等降水设施，保持好降水水位。
四、结论
深基坑钢筋混凝土内支撑形式，在深基坑土方开挖过程中，由于具有足够的抗压强度和稳定等特点，而且不受场地，施工机具简单，加上支撑跨度大，在发挥机械化挖土中，具有效率高，工期短、效益好等优势。
混凝土内支撑拆除要严格按照拆除顺序和方法进行拆除，采用机械拆除可以不受到雨季天气的影响，但在拆除过程中要加强支撑及基坑周边的监测工作，确保安全文明施工和减少对周围环境的影响。
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论文作者:黄翔
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第10期
论文发表时间:2016/8/30
标签：基坑论文; 钢板论文; 挖掘机论文; 钢筋论文; 渣土论文; 塔吊论文; 机械论文; 《低碳地产》2016年第10期论文;