深大基坑支撑拆除施工技术

1 工程概况

乐清农村合作银行营业楼工程位于乐清市乐成镇三环路与丹霞路交叉口西南角，三环路南侧，丹霞路西侧(图1)，总建筑面积40 383 m2，地上21 层，地下2 层，框剪结构，为办公综合楼。本工程基坑面积为9 200 m2，基坑支护体系采用钻孔灌注桩+2 道钢筋混凝土水平内支撑的支护形式(图2)，基坑大面开挖深度9. 8 m，支撑最大截面为1 000 mm ×800 mm。

图1 基坑周边环境

图2 支护体系剖面图

2 工程难点

2.1 周边环境复杂

基坑附近管线众多，场地东侧红线范围内埋设有给水管，距离基坑2.6 m，埋深1.8 m。三环路、丹霞路均为城市主干道，车流量多且繁忙，同时路基下还埋设有雨水管、污水管，距离基坑10 m 左右，对基坑变形控制要求高。

2.2 工期紧

施工工期紧，从土方开挖至地下室±0.000 m结构完成，要求在4 个半月内完成，期间支撑拆除占了一定的关键工期。基坑为二道支撑，支撑区域面广，拆撑需分区实施，并按换、拆撑施工工况逐道拆除。拆除时必须考虑的技术条件见表1。

表1 每道支撑拆除时关键工况的技术条件

2.3 成品保护难度大

由于拆除每道支撑时，底板或楼板已浇筑完毕，需要防止大块混凝土因砸下而影响底板或楼板结构安全，因此要严格控制破碎混凝土块大小，同时做好主体结构的保护措施。

3 方案选定

本工程支撑拆除初步考虑3 种方案:

方案一:人工风镐拆除、镐头机拆除技术投入少，但在抢工期间大体量支撑采用人工拆除无法实现工期节点目标，且人工拆撑危险性较大。

方案二:考虑到爆破拆除时噪声大、粉尘多，爆破防护措施费用高，在爆破前还需要对附近交通实施管制等，爆破时对组织流水施工比较困难，爆破时全场人员撤离现场，对非拆除区域施工进度影响较大。

方案三:由于支撑拆除量较大，支撑拆除和结构施工可以同步进行，对工期影响较小，同时拆除过程中配合支撑，并对成堆的渣土进行洒水减少粉尘污染。

综上所述，本工程采用镐头机、局部结合人工空压机破碎的方法进行拆撑。

4 拆撑主要施工技术

4.1 施工工序

支撑系统拆除分3 道主要工序，即支撑破碎、废钢筋回收外运、碎混凝土清理外运。

4.2 施工流程

底板结构及换撑带施工→第2 道混凝土支撑拆除→地下室2 层主体结构施工→楼板处换撑带施工→第1 道混凝土支撑及栈桥拆除→地下室1 层主体结构施工。

4.3 拆撑顺序

结合后浇带位置，拆撑总体流向从东向西依次推进，组织拆撑与下部结构的流水施工。再根据对称拆撑原则，将每道支撑分为6 个区域，A 区和B 区同时拆除，C 区和D 区同时拆除，E 区和F区同时拆除，确保基坑支护体系受力均衡。每个区域支撑大面开拆前，必须采用人工拆除方式将连系梁与腰梁(压顶梁)断开，进行应力释放，然后将主梁与腰梁、压顶梁断开，进行应力释放(图3)，应力释放后确保各区支撑先拆连系梁，后拆主梁。

图3 支撑拆除应力释放平面图

4.4 第二道支撑拆除

当结构底板、传力带混凝土达到设计强度后，在基坑边缘采用200 t 汽车吊将PC200 镐头机吊入坑内［1］，镐头机下铺废旧轮胎，在混凝土底板上行走对第二道混凝土支撑进行破碎。第二道支撑拆除工况见图4。

图4 第二道支撑拆除工况

拆除时先用镐头机破碎支撑梁，再切断梁的钢筋，用人工切割回收废旧钢筋，钢筋的垂直运输依靠基坑内塔吊进行。角撑区域支撑梁由外向里逐排拆除的顺序，中间支撑梁可以单根拆除，也可以2 根支撑梁同时拆除。支撑梁的拆除应每道梁的所有跨同时对称拆除，每跨从中间往两边拆除，见图5。

图5 第二道支撑梁拆除顺序

4.5 第一道支撑拆除

当地下1 层楼板、传力带混凝土强度达到设计强度后，进行第一道支撑拆除，镐头机停到预先铺设的钢制道板操作平台上对支撑实施破碎。操作平台由4～6 块钢制道板组成，在行进的线路上，镐头机可以利用钢丝绳调整铺设道板位置。镐头机前行时，先把后侧路基箱吊到前侧前进路线上铺设好，镐头机继续前进，如此滚动式铺设道板，完成镐头机在支撑上的行走。到达指定位置后，破除此位置前方支撑，破除结束后，镐头机向后行走，把前面的道板吊到后侧，作为继续向后行走的操作平台，在平台上对上一步机械站位处的支撑拆除。以此类推，完成支撑的拆除。第一道支撑拆除工况见图6。

图6 第一道支撑拆除工况

带栈桥的支撑区域应先拆栈桥板，后拆支撑梁。在整个支撑拆除过程中应避免立柱受到机械挤压、碰触，立柱1 m 范围内采用人工破除，减少振动。混凝土碎块采用小铲车和人工配合清理，并归堆到栈桥面板下方的底(中)板上，随后由塔吊网兜运出坑外。

从支撑拆除开始直至地下室完成，历时仅仅52 d，其中拆撑只占关键工期的9 d 时间。1 台PC200 镐头机每个台班平均拆撑方量能达到75 m3。

4.6 主体结构保护

支撑拆除时需要保证该区域后浇带封闭完成、剪力墙插筋和高低差棱角处保护架搭设完成，电梯井、集水井等洞口封堵完成。在拆除过程中，底板面层铺设竹笆片，支撑破碎跌落混凝土块不大于Φ150 mm，以免冲击底板面层。挖机等中型机械不得直接辗压墙柱钢筋，小型铲运车必须越过时，在插进根部铺设高不低于300 mm 的木方。

5 基坑监测与应急措施

支撑拆除期间基坑监测内容:坑外地表沉降及水平位移，围护桩身水平位移，支撑轴力，深层土体水平位移，立柱桩沉降等［2］。对周边地下管线沉降、位移监测和周围道路沉降进行加密监测频次。

现场配备基坑应急措施所需的材料及设备，如砂袋、钢管、千斤顶、水泥、注浆机、发电机、潜水泵等。如基坑支护有明显的变形，监测数据达到监测报警值等，应立即停止拆撑，采取加固措施，必要时坑外适当卸土，处理完毕，再继续拆撑。本工程支撑拆除全过程，监测数据均在正常范围内，未达到预警值。

6 结 语

基坑混凝土支撑拆除方法有多种，如何选择合适的拆除方法是施工关键［3］。本工程采用机械为主、人工空压机为辅的拆撑方法，工期短，成本低，同时确保拆除过程中地下室结构的安全、文明施工和环境保护。为以后类似基坑支撑拆除的施工积累了宝贵的经验。

［1］ 薛备芬，黄毅.环保拆除钢筋混凝土支撑的设备与方法［J］.上海建设科技，2010(4):36 -38.

［2］ 中国建筑科学研究院. 建筑基坑支护技术规程［M］. 北京:中国建筑工业出版社，2012.

［3］ 吉璇.闹市区拆除基坑混凝土支撑的绿色施工新工艺［J］. 建筑施工，2012(8):773 -774.