张威扬 彭云林 侯聚玲
浅谈内支撑梁拆除施工的时间优化
张威扬 彭云林 侯聚玲
随着城市化进程的发展,出于对城市空间的有效利用,在高层建筑日益密集的城市里,对于地下空间的合理运用也开始慢慢兴盛。深基坑越来越频繁地出现在建筑施工之中,基坑内支撑作为最能有效控制深基坑变形的支护手段,有着施工周期较长的缺点。有效优化施工过程中的内支撑拆除时间,能够更好地缩短工期、避免对人、材、机的浪费,从而节约时间成本并带来经济效益。
汕头华润中心项目位于汕头市中心地带,支撑梁采用钢筋砼梁(C40),支撑梁自上至下共设置3道;第一道内支撑梁尺寸为1000×1000mm,联系梁600×1000mm,梁中心线标高-1.15m;第二道内支撑梁尺寸为1000×1200mm,联系梁800×1200mm,梁中心线标高-5.3 m;第三道内支撑梁尺寸为1000×1200mm,联系梁800×1200mm,梁中心线标高-9m。拆除钢筋混凝土量约12000m3,支撑梁的拆除严重影响着地下室的施工进度。
拆除方式比选图
在拆除方式的比选上,首先应排除人工破除与静力爆破拆除,因为其效率低,不利于缩短内支撑拆除的时间;另外,传统爆破拆除在城市区域是极不可取的,而房建施工中的深基坑往往存在于市中心区域(多为商业综合体),同时对基坑稳定性有极大的影响,有基坑垮塌的风险,并且会对已完成的结构楼板造成不可逆的影响,故这里不作考虑。
机械破除与绳锯切割法各有优劣。从经济效益来看,绳锯切割法投入成本高(额外搭设的操作架、绳锯切割机器本身耗用的成本高),但相较于机械破除,速度更快;从安全方面考虑,机械破除产生的混凝土碎块对作业人员的安全有着巨大的威胁,另外机械破除的震动有造成基坑垮塌的风险。
故在选择破除方式时应该针对内支撑的实际情况进行方案的选择,出于对质量的考虑(机械破除产生的震动易产生地下室侧墙的开裂引起渗漏),绳锯切割法优势明显,若是一次需拆除不止一道支撑梁时,更建议采用绳锯切割法避免大块砼块从高处掉落。对于体量较小,且对周围影响不大的内支撑体系来说,更建议使用机械破除法,保证经济效益。
本文拟针对绳锯切割法进行时间的优化。
1.进度编排
内支撑梁的破除,需具备结构楼板及回填部分混凝土强度达到80%方可开始破除。故在进度编排中,施工方应首先考虑内支撑梁拆除区域施工进度的优先级,以保证整体地下室的施工进度。在外墙外的回填部分,为保证强度与节约时间成本,可采用高一个标号的混凝土进行回填。
2.人员安排
在外墙外部分回填的时间里,进行绳锯班组的进场以及人员的相关安全、技术交底(主要为绳锯操作工人)。架工人员数量应保证满足拆除并搭设一条支撑梁的支撑架时间与切割一道支撑梁及外运的时间基本相符。另外起始位置的支撑架必须先行搭设,保证架体进度不影响绳锯切割。
3.材料准备
对于金刚绳及搭设支撑架的钢管、扣件、枕木进行材料进场报审,材料数量需满足三条支撑梁同时搭设。及时吊运至施工场地附近堆码。
4.机械准备
对绳锯切割机进行设备进场报审,施工方准备好用于绳锯切割的相关电箱、线路以及绳锯切割用水。出于对安全的考虑,对于支撑架的拆除以及绳锯切割应该尽量保证在白天进行。
基坑周边应布置降尘相关的机械设备,避免扬尘对城市环境的影响。
5.安全事项
出于对安全的考虑,支撑架的拆除以及绳锯切割应尽量避免在夜间进行,如有特殊情况,也必须保证施工时具有足够的照明亮度。
1.施工流程与穿插作业
施工流程图
架工提前三个工作日开始搭设支撑架,保证在绳锯切割前完成三条支撑梁的支撑架搭设,移交绳锯单位前必须进行架体安全性的验收,保证架体的安全稳定性。待砼块外运完成以后,拆除相应支撑架,并将材料吊运至下一条支撑梁的位置,开始继续进行搭设。
绳锯班组提前两个工作日进行绳锯切割机的固定安装以及切割放线(根据塔吊所能吊运出基坑的最大荷载确定砼块切割的大小,应同时考虑安全性和经济性),绳锯切割完成后,利用晚上时间吊运混凝土块并转出,待每道支撑架拆除完成并材料转运出后,即刻对拆除完成区域进行工完场清,即可移交土建单位进行下一阶段的施工,另外在拟定拆除顺序时应优先考虑主楼的进度。
施工过程中的关键流程是支撑架的安拆与材料转运,这是影响整体进度的关键工序,而其中的重点就在于保证架工人手充足并且合理安排材料的吊运;另外若同时要拆除上下两道支撑梁,应根据现场实际情况进行穿插作业,例如对第一条支撑梁的第一道切除后,需要预留半个工作日的架体拆除时间方可进行第一条支撑梁的第二道拆除,此时就应该同步进行第二条支撑梁的第一道拆除以及第一条支撑梁的支撑架拆改,故同时有三道支撑梁的架体方可保证进度互不影响。
2.施工过程中的吊运优化
合理安排材料及切割砼块的吊运可以最大化地优化时间成本。在吊运的优先级方面应该考虑:砼块>扣件=钢管>结构施工材料。原因为:砼块的吊运可以解放大量的架体材料,方便架工第一时间进行架体的拆改,材料的归堆,方便吊运,扣件与钢管的吊运需注意穿插进行,避免架工的窝工。
当主楼区域拆除完成后会迎来吊运的高峰期,需同时兼顾砼块扣件钢管以及结构施工中所有材料的吊运,此处考虑加设大型吊车辅助吊运,结构的材料吊运尽量安排在夜间进行,保证不耽误支撑梁拆除,另外个别塔吊未覆盖的范围也应采用吊车进行吊运。
3.施工中的环境保护与成品保护
绳锯切割会产生大量的混凝土颗粒,造成对周围空气中粉尘的污染以及对墙柱钢筋、以及后浇带区域的污染。环境保护方面,需在基坑四周均匀加设水雾抑尘装置进行降尘,避免影响周边环境;成品保护方面,在绳锯切割前,需对墙柱钢筋进行包薄膜保护、对后浇带区域进行覆盖,避免后期花费大量人力、物力进行墙柱钢筋、柱根部砼灰、后浇带淤泥的清理。
在支撑架体搭设时需考虑对结构楼板的保护,切割后的砼块重量均在2吨以上,故在搭设支撑架时底座应加设小块模板垫起,保证楼板均匀受力。
环境保护与成品保护可以有效减少后期返修的体量,是对时间成本另一方面的优化。
内支撑拆除的时间优化是内支撑体系的一大重要课题,通过拆除方式的比选、施工准备、工序穿插的优化、材料的吊运优化以及保护措施来优化内支撑梁的拆除是本文主要的讨论内容。在具体的施工过程中则应当选择切合工程特点的方式进行优化,更应当结合人、材、机三个方面进行安全、进度、经济性以及质量方面的综合考虑。
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