中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100084
摘要：随着城市建设的发展，城市中心区大型公共建筑建设数量不断增多，且多位于建筑群当中，地下车库等地下空间的利用使得基槽深度越来越深，施工场地越来越狭小，受周边已建建筑的影响，锚杆、锚索等放坡支护体系逐步被钢筋混凝土灌注桩+内支撑支护体系所代替，边坡稳定性得到了大大提高，但随之而来的内支撑拆除过程中如何满足工期要求、保证结构、边坡及周边建筑安全便成为了新的课题。本文结合深基坑混凝土灌注桩+内支撑（钢格构柱+钢筋混凝土梁）的支护体系换撑做法及拆除施工在实际工程中的实践，主要从深基坑内支撑机械拆除过程中，内支撑卸载措施、传力杆件设置要求以及建筑企业如何对机械拆除施工要点环节管控进行了分析。
关键词：深基坑；内支撑；换撑；拉力杆；机械拆除
0引言
地下工程在建筑中日益增多，基坑施工占总工期的4/1甚至3/1，地下室大面积基坑支护结构的拆除工作将直接关系到工程的施工进度以及经济效益。支撑拆除方法主要有以下几种：人工风镐拆除法、静态破碎法、大型机械（镐头机）拆除、火药爆破拆除法等。
人工风镐拆除对大量、大断面钢筋混凝土构件来说，工期长；静态破碎对含金量较高的混凝土，破碎效果很差；液压机械冲击器（镐头机）破碎安全，效率高，但受跨度高度限制，无法施工；采用火药爆破还需组织专业安全队伍，花费大，且还需要取得公安部分的配合，且施工场地位于城市中心，造成的交通、水电管网等等大量麻烦，花费更大的财力物力，还会影响正常的公共秩序。对于支撑为何不选取钢结构，一次性投入资金过大且支护为临时支护。
1 工程概况
某工程占地为6009.49㎡，总建筑面积为64418.645㎡，建筑高度为86.3m，地下4层，地上最大层数20层。使用功能主要以商业、新型产业为主，其它配套功能包括地下车库，设备用房一级辅助用房等。
根据本工程基坑支护内支撑特点和业主的工期要求，采用以绳锯切割机分段切割，用叉车叉运至汽车吊吊装范围，再由汽车吊吊上汽车拉走，人工合机械现场破碎拆除辅助的施工方法进行施工。本工程地下室四层，支撑角撑三道，支撑水平方向拆除：第三道支撑梁梁实行分段拆除，拆除前需相应部位的结构全部施工完，后浇带传力杆全部支顶完；第二道、第一道支撑梁为整层结构施工完毕，安装好传力杆后，在开始拆除内支撑梁；竖直方向拆除必须按第三到支撑 → 第二道支撑 → 第一道支撑的顺序拆除。
2 工艺原理
基坑的内支撑拆除应遵循提前卸荷、对称拆除的原则。对于要拆除的部位，首先采取卸荷措施，确保要拆除的支撑杆件不再受力，并设置传力杆，确保基坑周边土体对围护结构的水平力能够连续传递并抵消，然后才能进行拆除。
2.1支撑拆除（主体结构换撑）
①主体结构的楼板或底板混凝土强度达到设计强度的80%以上才可拆除支撑；
②主体结构和围护墙之间应设置可靠的换撑传力构造。一般填砂（变形严格要求高的地区慎用）、设置后浇带、设短撑等方式。
3 施工顺序
本工程通过在主楼地下4层布置3道角撑，在地下空间布置对撑和在地下4层底板及顶板后浇带处布置传力构件，在结构与基坑围护桩之间浇筑混凝土换成板带、进行有效回填等一系列措施，最终完成换、拆撑施工，对于内支撑分三个阶段进行拆除。
图二：典型支护剖面图
Fig.2 Typical support profile
3.1 拆除施工顺序
第一步：施工完地下室四层对应区域结构，相应后浇带传力杆支顶完；
第二步：安放（搭设）第三道支撑梁临时支撑架体；
第三步：拆除第三道支撑梁，拆除顺序；
第四步：施工完地下室三层结构，对应后浇带传力杆支顶完；
第五步：搭设第二道支撑梁临时支撑架体；
第六步：拆除第二道支撑梁；
第七步：施工完地下室二层对应区域结构，对应后浇带传力杆支顶完；
第八步：搭设第一道支撑梁临时支撑架体；
第九步：拆除第一道支撑梁；
第十步：由上至下分段拆除砼支撑立柱并修补混凝土楼板与底板。
3.2 单层平面内支撑拆除顺序
首先对影响上部结构施工的B区域进行拆除，随后是A区域，最后是C区域支撑，对于不能使用绳锯切割的部位，采用人工破碎（或机械破碎）拆除施工。拆除过程中要避免对结构及成品冲击的破坏，先拆联系梁，后拆主（斜）撑梁，由中间向两边拆除。
1）机械进场→做好切割分块标记→支撑梁支顶→联系梁切割→主撑梁切割施工→叉车运输、汽车吊吊装→泥土车外运到指定地点→砼油炮机破碎→钢筋回收。
2）支撑拆除主流程为：先拆除联系梁，再拆除主支撑梁，主支撑梁拆除由外向内依次进行；由中间向两边依次逐步分条分段进行。
3）支撑立柱需全部结构施工完后由上至下拆除。
4）拆除一段后及时用吊车运出场外，防止楼板积压过重。
5）支撑梁拆除过程中基坑监测单位密切关注基坑变形，拆除人员发现基坑变形过大，应立即停止拆除工作，立即上报项目部，采取应急预案，确保施工人员和基坑安全。
6）具体拆除顺序如下图所示，整体拆除顺序为B→C→A。每区的拆除顺序从角撑的最外侧一道梁开始沿箭头指向进行拆除
7）混凝土块吊运区所示，混凝土梁切割后由叉车运送到混凝土块吊运位置，再由汽车吊吊出基坑
图三：内支撑施工划分段
Fig.3 Construction Section of Internal Support
1）第三道内支撑梁拆除工艺
负四层顶板对应的结构施工完，后浇带传力杆支顶完→搭设支撑架、固定支撑梁→绳锯设备位置铺垫板保护楼板→拉好警戒带→定位放线（支撑梁块数划分）→验线→支撑梁的割除（凿除）→叉车运输、汽车吊吊运砼块（碎块）至运输车→用长板拖车托运出场→拆除支撑柱→楼板预留洞口施工。
2）第二道、第一道内支撑梁拆除工艺
负三层顶、负二层顶板结构施工完，后浇带传力杆支顶完 →搭设支撑架、固定支撑梁→绳锯设备位置铺垫板保护楼板→拉好警戒带→定位放线（支撑梁块数划分）→验线→支撑梁的割除（凿除）→叉车运输、汽车吊吊运砼块（碎块）至运输车→用长板拖车托运出场→拆除支撑柱→楼板预留洞口施工。
3.3 后浇带传力杆节点构造
1）传力杆埋入板后浇带梁内的做法
图六：传力杆在后浇带内安放
Fig.6 Placement of force transfer rod in back pouring zone
2）剪力墙后浇带上传力杆
图七：传力杆在剪力墙内安放
Fig.7 Placement of force transfer rod in shear wall
3.5支撑梁支撑架搭设
1）支撑架搭设
为便于拆除破碎施工及保证施工安全，沿支撑梁方向通长搭设施工脚手架，搭设操作台脚手架为拆撑施工的安全防护设施。操作台采用φ48×3钢管搭设。架体搭设采用分段搭设，每段搭设宽度为1.2米，长度为2米，每段架体采用钢管进行连接固定，沿梁长方向每隔6m设置一道抛撑，防止架体失稳，支撑梁拆除后每段架体整体吊运。第三道支撑离板的距离太近，不能搭设支撑，用某种槽钢架做支撑，钢架形式见下图。（槽钢满足相应力学计算）
搭设要求：拆撑所搭设的钢管架子要牢靠，人员上下方便。
备注：①支撑架最上一道水平杆与支撑梁底间距不大于500mm。
②支撑梁沿梁跨方向每间隔不大于6m需设置一道抛撑。
③由于区段是坡道所以支撑高度不同，第三道支撑梁区段拆除使用槽钢架支撑，支撑高度（800mm-1200mm），其余部分采用钢管架支撑，支撑高度；
④在坡道部分需提前预埋钢?25筋头，钢管（槽钢）需卡住钢筋头，防止下滑。
图八：第一、二道支撑剖面图
Fig.8 First and Second Support Profiles
2）支撑架搭设顺序：铺设垫块→摆放扫地杆→竖立立杆→搭设横杆→拧紧顶托。
先在支撑梁底支撑加固后再进行切割施工，支撑架体需与结构架体断开，待支撑梁拆除后再与结构架体连接。每段脚手架的顶部和支撑梁须用双钢管顶紧，底部垫设垫块。
将一段梁拆除后，使用叉车运输到汽车吊吊运范围内的混凝土楼板上，再用汽车吊起。
搭设过程中如遇到障碍物无法搭设时应及时通知现场工长，会同技术人员制定处理方案，不得私自搭设。
施工过程中对墙柱插筋需做好成品保护，其它有关构造方面的要求，详见《外架安全施工专项方案》。
3.6支撑梁切割定位放线
在支撑梁上画好分段线，分段长度根据汽车吊的起吊能力进行确定。分段现画完后，需及时组织相关部门进行现场验收，验收合格后方可进行拆除作业。
3.7支撑梁分段
支撑梁根据支撑架沿梁跨度方向立杆间距的2倍进行分段，且满足吊运荷载。
叉车行走在混凝土楼板上，叉车行走位置需回顶。
本工程支撑梁分段切割后均使用叉车运输到汽车吊吊运范围内的混凝土楼板上，故汽车吊吊运能力无需验算。
本工程支撑梁分段切割后均使用塔吊直接吊到垃圾车上，垃圾车的承载力无需验算。
3.8支撑梁拆除
1）支撑预切拆除
根据支撑受力特点，为了防止支撑拆除段对暂未拆除支撑段造成冲击、对周围环境产生影响，支撑拆除前需要预先进行应力释放，采取“切撑隔震，割筋降震”，支撑拆除前将预拆除段与暂未拆除段连接处、联系杆件与主支撑梁全部用风镐切断，缺口的距离为50厘米，然后进行预拆除段作业，
这样支撑拆除过程中的震动波在切口处被阻断，震动波就不会传递到未拆除段的支撑和围护桩上，围护结构的变形亦未传递到支撑上避免对搅拌桩造成侧压力。绳锯设备位置铺垫板保护楼板，拉好警戒带。
3.9支撑的拆除
1）首先将支撑梁按叉车能起重的整体重量及运输车能装载长度进行分段并做好标记，先切割分段部位支撑梁的混凝土。
2）支撑拆除时，应按照先拆除联系杆件，后拆除主支撑的顺序进行，并且满足均匀对称的分段拆除支撑梁。
3）采用绳锯切割后采用叉车运输到汽车吊吊运范围内。
4）采用绳锯切除时，梁的切口截面应略微倾斜，呈八字形。
支撑梁下层结构施工时混凝土立柱和钢筋与支撑梁冲突时，钢筋在允许的情况下连接点避开支撑梁，若无法避开可适当弯曲不发生塑性变形最佳原则上不超过60°。
沿纵向主撑梁、联系梁每段对称拆除，对梁长中部及立柱两端1米处必要时可设型钢临时支顶，防止支撑梁下落造成基础柱插筋变形。
4 结语
综上所述，深基坑支护体系中钢筋混凝土临时内支撑采取机械破碎拆除具有简便快捷，工期短，成本低的特点，能够保证基坑稳定及周边建筑物的安全，通过管控能够解决扬尘、噪音等对周边居民的影响，综合成本相对较低，经济效益明显。
参考文献
[1]《钢筋混凝土工程施工和检验规范》北京市建筑工程局主编
[2]《建筑工程质量检验评定标准》中华人民共和国原城乡建设环境保护部主编
[3]《建筑拆除工程安全技术规范》北京建工集团有限责任公司主编
[4]《建筑物、构筑物拆除技术规程》上海市房屋土地资源管理局主编
[5]《建筑拆除工程安全技术规范》北京建工集团有限责任公司主编
论文作者:耿东,徐健,王海涛,高健利,冯同悦
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期
论文发表时间:2019/11/22
标签：支撑架论文; 基坑论文; 结构论文; 楼板论文; 混凝土论文; 叉车论文; 顺序论文; 《建筑学研究前沿》2019年17期论文;