对拆除基坑钢筋混凝土内支撑的探讨论文_陈铿斌

深圳市西部城建工程有限公司

摘要:本文以我司某工程为例介绍基坑钢筋混凝土内支撑采用绳锯法拆除的方法,并探讨内支撑的一些看法。

关键词:内支撑;绳锯;传力带

1.引言

随着城市化建设过程中地下空间发展,加之工程地质水文条件的复杂性,为了保证基坑结构及周边建筑物的安全,越来越多的基坑支护采用内支撑设计,而一些地区由于地质条件或者既有建筑物地下基础离新建基坑距离不满足要求,而从原来锚索结构设计更改为内支撑结构。内支撑结构有其安全,可靠的优势,但在土方开挖,进行地下结构施工,后期的拆除都对施工进度有一定影响。以下以我司某项目作分析介绍,并探讨一些看法。

2.工程概况

该项目基坑周长约532.7米(支护桩轴线),基坑深度约11.85~12.45米。基坑安全等级一级。基坑周圈采用直径1.0m灌注桩支护,中间800旋喷桩止水,场地内支护段采用复合土钉墙支护加固的方式进行基坑周圈支护,支护桩顶部采用冠梁加固,冠梁尺寸为1.0m×0.8m,原设计四周采用两排锚索支撑锚索固定在冠梁及腰梁上,锚索长度22~30m。后因项目特殊原因,基坑支护超过设计年限,形成先后采用两道内支撑加固形式,内侧四个角支撑采用钢筋混凝土梁及格构柱支撑,第一排支撑梁尺寸为0.8m×0.8m,第二排支撑梁尺寸为0.6m×0.8m,格构柱采用钢立柱,立柱截面尺寸为0.44m×0.44m。

3.施工重难点分析

4.内支撑梁拆除及换撑板(梁)施工方法和工艺

4.1工艺流程

4.2主要施工工艺

4.2.1地下室底板砼浇筑及底板换撑板施工

在地下室底板施工后进行换撑板施工,底板换撑板采用与底板砼强度等级相同的素混凝土浇筑,换撑板厚度600mm,浇筑面平底板面,换撑板施工范围为底板于基坑壁之间。

底板换撑板施工大样图

负二层结构施工

4.2.2负二层换撑梁施工及养护

为加快施工进度,保证施工质量,负三层顶板采用换撑梁的形式。避免了因回填质量不佳导致换撑带下沉等情况发生,进而影响支撑传力的均衡性。换撑板板面标高与负三层顶板标高一致,混凝土浇筑后需进行浇水养护,养护时间不得少于7d,待主体结构混凝土及换撑板混凝土强度达到90%后方可进内支撑梁结构拆除。

4.2.3内支撑结构支撑架搭设及内支撑结构拆除

本工程内支撑结构分为两类,一类为支撑梁结构,另一类为支撑梁、板结构。本工程除西北角及西南角为支撑梁、板结构外,其余均为支撑梁结构。内支撑梁板结构支架均采用钢管架作为拆除时用支撑架体,梁结构拆除选用绳锯切割进行拆除,拆除后使用吊车及叉车将拆除的钢筋混凝土块进行吊运出施工现场,梁板结构拆除施工采用水钻结合绳锯切割进行拆除,拆除后使用塔吊将钢筋混凝土块吊运出施工现场。

内支撑架体搭设采用Φ48钢管进行搭设,立杆平行于梁跨方向间距800mm,搭设高度3.2m,第一道大横杆距地面200mm,大横杆步距1300mm,小横杆间距650mm(每五米两侧需拉斜撑)。支撑架必须牢固、平稳、结实,要经得起切割后支撑梁分段后的压力,支撑体系验算详附件。

内架搭设立面图

内架搭设剖面图

4.2.4绳锯法切割

绳锯切割支撑梁结构选用金刚石绳锯切割机进行切割,切割梁(800×800)结构尺寸最长为2m一段,约3.2t;切割梁(800×600)结构尺寸最长为3m一段,约3.6t。绳锯切割应有专人负责切割,切割第一块时,切割面应留5%的坡度,断面成“八”字面,方便吊出。支撑梁切割分块大小如下所示:

绳锯使用时必须将绳锯固定于结构梁上后方可使用,绳锯工作时,施工人员必须远离绳锯3m范围,绳锯切割顺序由支撑梁内往支撑梁外施工。

金刚石链式切割设备由液压泵动力站、切割机头、金刚石切割线、传动装置等部分组成,通过变换传动定位滑轮的组合安装,切割时使用水冷却,来适应各种不同环境的切割施工,灵活性大,使用与不规则造型物体、大面积物体等钢筋混凝土的切割施工;施工速度快,对于本项目支撑梁一台机每天(8小时)可切割12个平方。

4.2.5格构柱拆除

格构柱的总体顺序为支撑4区→支撑5区→支撑6区→支撑3区→支撑7区→支撑2区→支撑1区,格构柱在每个区的支撑梁拆除完成后,再进行该区的格构柱拆除,各区内每个格构柱拆除顺序为由上至下拆除,格构柱使用氧气乙炔进行拆除,拆除前先用塔吊将格构柱切除部分吊起,格构柱分为3部分进行拆除,第一部分为柱头与支撑梁梁连接部分,重量最重的约为5.6t;第二部分为负二层顶板至内支撑梁部分,高度为3.2m,重量约为0.6t;第三部分为负二层部分格构柱,高度为4m,重量约为0.9t。

格构柱拆除竖向顺序示意图(该图非实际项目图片,仅做示意)

4.2.6格构柱预留洞处理方法

a、底板格构柱预留洞处理办法

在格构柱周边1.2m范围处做加强,做法如下图,待格构柱拆除完成后,进行钢筋绑扎等封堵处理:

柱穿底板处理详图

b、负二层顶板格构柱预留洞处理

负三层顶板施工时,格构柱周边500mm做预留洞,将预留钢筋甩头至板面,预留洞在混凝土浇筑时,将预留洞位置用素混凝土浇筑撑整体,待格构柱拆除时,将预留洞素混凝土剔除后,将格构柱拆除,拆除完成后将钢筋重新绑扎牢固,底部支设模板,验收合格后,浇筑预留洞混凝土,混凝土强度需高同层楼板混凝土强度一级,并加膨胀剂。

立柱穿楼板处理详图

4.2.7机械选择

吊装工况分析:根据现场实际情况,因拆撑施工与主楼施工交叉施工,因此不使用塔吊辅助,场内采用采10t叉车进行倒运。I区支撑面积最大,南北方向长度约44m,吊车位置只能在西北方向的市政路,因此采用100t吊车,工作最大半径约为30m,最大起吊高度约为10m,起重量最重为8t。

4.2.8、流水段划分及施工流程

内支撑拆除流水:

支撑4区→支撑5区→支撑6区→支撑3区→支撑7区→支撑2区→支撑1区。

各区内的拆除顺序为:连系梁→支撑梁→格构柱。

各区域内各构件拆除顺序图

各区内连系梁、支撑梁的拆除段按重量进行划分,且标明拆除方向,按拆除方向编号。不在吊车吊装范围内的使用叉车运至吊车起吊范围内。

5.结束语

5.1、对于深基坑内支撑最好能在初始支护设计予以考虑,如本项目因特殊原因以加固形式设计,在土方开挖及运输设备配置上遇到较大困难,也增加了后期拆除工作量,影响施工进度。

5.2、当底板浇筑完成,对内支撑进行前,需进行详尽周密计划,从基坑支护结构的安全,周边环境的变化,大型吊运机械的布置,运输路线考虑,特别对地下结构施工的交叉影响。因本项目的特殊性,形成两道先后加固的内支撑,在先拆下道时,诸如支撑轴力,桩顶位移的主要检测数据基本正常。如项目仅为一道支撑,则过程的监测需加强观测,保证拆撑的安全。

5.3、内支撑体系在立柱与地下梁板结构交接处的处理,特别与底板交接处的防水处理,如果不仔细处理,容易留下渗漏隐患。本项目立柱为钢格构柱,方便与止水钢板做结合,在格构柱内外周边工焊接八块止水钢板。

5.4、对于换撑板带的考虑。一般设计考虑底板周边浇筑混凝土板带来形成传力带,而缺乏对底板后浇带的切分是否对大底板能否形成平面内无限刚度的论证。另一个底板处外地梁一般采用砖胎模,而砖胎模是否可以作为有效的传力带,还是必须做拆除或者采用有效的传力模板应加以明确。

论文作者:陈铿斌

论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期

论文发表时间:2018/8/8

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