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摘要:本文主要对土建工程深基坑围护结构施工混凝土支撑梁拆除采用的静态切割技术进行分析。
关键字:围护结构 支撑拆除 静态切割
一.工程概况
广佛线二期工程位于裕和路和文华南路交叉路口,沿裕和路东西向敷设。标准段基坑宽度约32.7m,基坑标准段第一道撑为混凝土撑,主撑800X800+辅撑600X800,第二、三道采用双拼Ф600mm,t=16mm钢支撑;基坑端头扩大段采用三道混凝土撑,第一道为800X800,第二、三道尺寸为800X1000。换乘节点处第一~三道撑同标准段,第四、五道撑用混凝土撑,尺寸为1000X1200。
二.方案选比
常用的混凝土拆除方法有人工风镐拆除、机械拆除、爆破拆除、绳锯切割拆除等。其特点优异见表1-1。
作为临时支撑结构,因其多处于城市闹市区,周围或建筑物密集,临时支撑结构拆除必须确保不对临时支撑体系、已施工的永久结构工程及周边建筑、地下设施造成不利影响,这就对拆除方法也提出更高的挑战。严格控制支撑体系拆除后基坑的变形,考虑安全、质量、工期等因素,并且考虑盾构端头井施工进度直接影响盾构的到达,决定采用绳锯切割拆除。
三.工艺原理
通过液压马达高速驱动带有金刚石串珠的钢丝绳索(金刚石锯绳)绕着被切割物体运转,在一定张拉力的作用下,高速磨削被切割物体,产生的磨屑和热量被冷却水带走,最终达到分离被切割物体的目的。
四.施工工艺流程及操作要点
(一)支架搭设
(1)混凝土腰梁支撑
混凝土腰梁支撑拆除时,采用支镦的形式作临时支撑。支镦采用现有的盾构钢枕制作,挑选两端面平齐的;连接钢筋利用废料,不够长的可焊接;上下钢板也可采用废角钢或槽钢成平面,支镦形式见图1。拆撑时,支镦顶部采用方木及木楔与混凝土支撑顶紧,每段底部用两个支镦托住,该段吊出后,支镦移到另一段支撑下部继续使用。
(2)混凝土直撑支撑
混凝土直撑拆除时,我们采用枕木呈井字形摆放托住直撑底面,在枕木顶部用木楔与支撑充分顶紧,每组枕木间距为3m左右(见图1)。为保证支撑在切割过程中保持平稳,相邻割缝中间不少于2组枕木且切割过程中避免较大的扰动,使割断后的混凝土支撑保持平衡,直至平稳吊出。
(二)切割
(1)分块
a、冠梁、腰梁在浇筑混凝土前预埋PVC管用作穿绳锯链条,以便切割。
b、确定混凝土支撑不同位置的切断长度,划分切割线,进行切割。(现场切割支撑图见图2)
(三)吊装
根据现场条件,基坑周围均可停放吊车及运输车。我们采用50 t履带吊与130 t汽车吊进行垂直吊运,履带吊负责吊装冠梁及靠边的支撑,中间大块支撑采用汽车吊吊装。
梁体起吊时,速度要均匀,构件要平稳,砼块体放下时须慢速轻放。对于转角部位,由于上部支撑较密,无法直接吊出的,我们利用下部支架平台,先用吊机逐步平移,然后垂直吊出。
五..难点分析
在对腰梁进行切割前,往往需要先用水钻在腰梁外围边缘钻Φ50孔,用作穿绳锯链条(见图3)。这项工作耗费了大量人力、物力,也增加了造价。所以我们在腰梁混凝土浇筑前先预埋PVC管,用来腰梁切割时穿绳锯链条,大大提高了施工速度,同时也节约了经济成本。
六.安全措施
(1)绳锯机外露的转动部分,必须加装遮栏或防护置。且要有专人使用、专人负责维修,保养,并经常对机械的关键部分进行检查,预防机械故障及机械伤害发生。
(2)绳锯机设备及其金属外壳应按规定设置可靠的接零及接地保护。
(3) 支撑梁切割段转运过程中,控制平板车运输速度小于0.5m/s。防止平板车倾覆、侧翻。
(4) 吊机吊装支撑梁切割段时,严格划定吊机起吊半径。对超出起吊半径的支撑梁严禁起吊。起吊时应先将支撑梁切割段吊离平板车后,检查四周是否脱离,再吊出基坑。
(5 )监测:深基坑临时水平支撑拆除对周边环境及临时支撑结构本身都将产生影响,由于相应支撑拆除前后过程中是一个结构受力转换过程,支撑结构内力将重新分布,这将导致基坑支撑结构的内力变化和变形、周边土体沉降变化及改变周边建筑的受力状态,因此及时掌握支护结构和周边环境的附加影响显得尤为重要。根据测斜管监测数据,第三道支撑拆除前后地下连续墙最大变形12mm,第二道支撑拆除前后地下连续墙最大变形8mm,观察地下连续墙面及内衬结构无明显变化,由此来判定基坑安全。
七.环保措施
(1) 城市建筑施工环保管理规定。
(2 )拆除过程使用绳锯机、汽车吊、汽车,根据环保噪声标准(分贝)日夜要求的不同,合理协调安排施工分项的施工时间,将容易产生噪音污染的分项尽量安排在白天施工。
(3 )水泥浆防治:
1. 安排工人用薄膜将预留钢筋全部围挡保护,对车站后浇带、预留洞口、管道井部位,安排工人用彩色油布进行覆盖保护。
2. 安排工人对绳锯机切割过程中产生的水泥浆进行及时收集、清扫,并及时将收集水泥浆随支撑梁切割段外运。
八.效果分析
东平站基坑混凝土支撑拆除采用静态切割技术,缩短了工期,减少了相应的人力、物力、财力,经济效益相当明显。同时有效的降低了因拆除对周围建筑物的影响;施工无粉尘,噪音小,更具有环保效果;施工安全、简便、快捷,设备简单易操作。
结语:
混凝土支撑梁作为深基坑开挖过程中一道重要保障,在结构施工完毕后即完成其使命。目前城市基础建设中,更加注重环保意识,倡导绿色施工;静态切割技术在支撑梁拆除过程中减少粉尘污染和凿除的噪声污染具有较大优势,值得在施工过程中推广运用。
论文作者:吴祖华
论文发表刊物:《基层建设》2017年1期
论文发表时间:2017/4/10
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