深基坑钢筋混凝土内支撑梁机械拆除施工技术探讨

摘要：根据昆明市某基坑工程的操作实例，对深基坑钢筋混凝土内支撑梁的机械拆除进行阐述，以此为同行们提供基坑内支撑梁机械拆除的施工借鉴，希望能供同仁们学习交流。

关键词：内支撑梁;机械拆除;基坑

一、引言

1、项目简介、特点分析及方案比选确定：

该工程为云南省昆明市某医院的一个基坑工程，本项目基坑呈长方形，三层地下室，基坑周长约250m，面积约3500m2，基坑深16.6m，工程±0.00=1893.15m。基坑采用“支护桩+钢筋混凝土内支撑+桩后及桩间止水帷幕”的支护形式。内支撑系统结合地下室深度和形状，采用三道内支撑，每道内支撑由中间对称及四角撑构成，三道支撑位置依次为1889.5m、1885.0m、1880.5m，支撑腰梁尺寸为1200×800mm，主支撑尺寸为800×800mm，连梁尺寸600×600mm，第一、二层内支撑采用C35砼，第三层内支撑采用C40砼，三层内支撑砼方量依次约为：900m2、780m2、9003。

项目特点分析：

本项目工期要求紧，在基坑施工及拆除阶段塔吊还未安装，不能提供拆除的配合工作;工序或拆除方案的选择受到地下室结构施工的影响，基坑周环境影响，基坑支护结构与主体结构外墙之间基本没有操作面。

项目拆除方案的比选及方案实施：

拆除方案对比;静力爆破：振动小，对支护桩及喷锚面损坏小，对周边环境影响小;造价高，速度慢。动力爆破：振动大、噪音大、粉尘大，对周边环境影响大，办证困难。绳剧切割：振动小，对支护桩及喷锚面损坏小，对周边环境影响小;造价高，速度一般。机械破碎：振动不大，对支护桩及喷锚面损坏不大，对周边环境影响不大;造价适中，速度一般。

根据项目特点，结合以上四种拆除方式的对比，综合考虑，本项目三道内支撑拆除采用“机械破碎为主，人工破碎为辅”的机械破碎法拆除。

2、换撑施工方案：

为保证支护结构受力的传递，防止拆撑时支护体系出现大变形而造成基坑整体失稳，故在支撑拆除前必须先进行换撑施工，本工程换撑包括：支护桩边和地下室外墙（筏板）之间的换撑;地下室车道传力带。

（1）支护桩边和地下室外墙（筏板）之间的换撑

支护桩和地下室外墙筏板间采用C20素混泥土满灌作为第一道换撑;基坑北、东、西三侧支护桩边和地下室外墙采用C15素混泥土满灌作为换撑;南侧在地下室楼板处用500mm厚C30混泥土带作为换撑。

（2）地下室车道传力带

本项目主体结构无后浇带，因此地下室范围内换撑只有地下车道处换撑，车道换撑方法为钢管换撑。

3、120破碎机平台单跨梁设计计算

本项目主梁最长单跨梁长10.m，120破碎机总重约13吨，钢平台重约4吨，按破碎机加钢平台一半重量置于单跨梁上，单跨梁荷载为14.2KN/m（钢平台按6m宽计算），考虑1.4动荷载系数，则单跨梁上工作载荷为20KN/m，经计算单侧要求配筋量1901mm2，而现支撑梁实际单侧配筋为1906mm2 ，姑现支撑梁满足120破碎机工作要求。计算结果如下：支撑梁跨长=10000mm，BХH=700Х700，经过计算，最大裂缝为：0.341mm<0.4mm;最大挠度：23.759<50.000（10000/200）。

二、施工工艺

1施工工艺流程：

施工工艺流程图

2、内支撑拆除施工总体部署（详下图），及分区：

内支撑拆除施工总体部署

支撑拆除分区：根据维护支撑体系的设置本项目内支撑拆除分为两条施工路线，每条施工路线以一台120破碎机为主配合10个人工风镐，从基坑西侧角撑住往基坑东侧角撑拆除，最后进行中间对称拆除。

3、拆除顺序

按照“先撑后拆，先次梁后主梁，最后腰梁”的原则进行施工拆除。地下室底板浇筑完成、底板处传力混泥土浇筑完成且达到设计强度→拆除第三道内支撑体系（破碎砼块清理外运出场）→完成第三层地下室结构、防水和将第三层地下室与支护桩之间满灌C20素砼及回填换撑→完成第三层车道换撑→回填砼及地下三层顶板达到设计强度，拆除第二道内支撑体系（破碎砼块清理外运出场）→完成第二层地下室结构、防水和将第二层地下室与支护桩之间满灌C15素砼及回填换撑→完成第二层车道换撑→回填砼及地下二层顶板达到设计强度，拆除第一道内支撑体系（破碎砼块清理外运出场）→钢立柱拆除。

4、铺设保护层

先在预拆除的支撑梁的楼板上铺设保护层，防止破除支撑梁时砼碎块砸坏楼板。保护层采用钢板、模板、草垫等材料铺设。拆除第三层内支撑时破碎机需在地下室结构板低板上行走，应在破碎机行走路线上铺设汽车轮胎，防止破碎机损坏地下室结构地板。

5、人工破口

根据支撑受力特点，为了防止支撑拆除段域对暂未拆除支撑段域造成冲击、对周围环境产生影响，支撑拆除前将预拆除段与暂未拆除段连接处、支撑梁与腰梁连接处破口，破口宽度为30-50cm，在破口处先按30-50cm钻孔，后使用劈裂机将破口处撑裂，之后再用人工破口，作業时，两人一组，将破口处混泥土破碎剔除，仅留下钢筋。

6、 砼梁及废渣外运

利用平板车、小型铲车等工具将砼碎块、钢筋等运至吊车或塔吊范围内，碎块及钢筋堆放在楼板上时荷载不得超过5KPa（砼渣堆放高度不超过30cm），然后用坑顶吊车或塔吊将砼碎块及钢筋吊至栈桥板，栈桥板上荷载不得超过30KPa，用车辆将碎块及钢筋运至指定地点（场外），若将废渣及砼块堆在场地内，15m范围内超载不得超过15KPa。

7、现场技术准备

拆撑前相应的地下室结构和换撑已施工完成，并达到设计强度;现场所有人员做好安全、技术交底;支撑梁防护脚手架已搭设并通过验收;基坑周边的材料、管线机维护已整理好，，已具备拆除条件。

8、施工监测

在拆撑期间加强基坑的位移监测和周边巡视，在拆撑期间按照《施工監测专项方案》的要求，每天对支护桩的位移、周边建筑沉降、周边道路沉降、回灌井水位监测一次，并每天对内支撑结构、喷锚面开裂情况和漏水情况进行巡视，每天对监测和巡视结果进行记录，出现位移或沉降超过报警值及时上报项目部和监理。

三、拆除施工技术的安全措施

1、防尘减噪措施

拆撑前事先周边贴出扰民告示，争取取得周边民众谅解;合理安排施工时间，减少夜间噪音污染;靠近住院楼及门诊楼位置尽量使用人工、劈裂机及绳锯施工减小噪音污染;空压机尽量摆放在远离住院楼和门诊楼位置;破碎时先在要破除处进行浇水处理，并在破碎过程中多次浇水，减小破碎扬尘;清理混泥土碎渣时先对碎渣进行浇水，减少扬尘。

2、应急救援预案和相关准备

做好应急救援措施，组织好应急领导小组工作，以便全面协调和指导事故应急救援工作，督促项目部做好应急准备工作，做好紧急调用抢险救灾物资、设备、交通工具和人员。

应急准备：预备常用的应急材料如纱布、急救箱、个人防护用品（安全帽）等;常备一些手提式应急照明灯，配备足够的灭火器材，危险部位应标上安全标示;应在制定地点预备抢救使用的简易工具、器材，如撬杠等;做好安全生产的宣传教育工作。

结语

根据以上工程的拆、换撑施工，为该工程取得了较好的效益，也为后面类似的工程提供了更多拆撑施工的经验，故在此和大家交流共享。

1、按本方案施工，未造成基坑止水帷幕漏水及周边环境的影响，取得了一定的环境效益。

2、工期按原计划完成，未造成对总承包单位工期的影响。

3、经过最终的造价对比，费用比原方案节省约10%左右，取得了一定的经济效益。

4、施工过程未造成医院工作人员、住院病人及学校等人员的投诉，取得了一定的社会效益。

5、本项目改变了换撑的常规方式，不是先施工主体结构外墙，再施工换撑结构，而是，先分层、分段施工换撑结构，再施工主体结构外墙，为施工工序积累了施工经验。

参考文献

[1] 《深基坑支护技术指南》 中国土木工程学会土力学及岩土工程分会  中国建筑工业出版社2012.3

[2] 《建筑基坑支护技术规程》JGJ120—2012  中国建筑工业出版社

[3] 《建筑深基坑工程施工安全技术规范》JGJ311—2013  中国建筑工业出版社

[4] 《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497—2009  中国计划出版社

[5] 《建筑基坑支护结构构造》11SG814  中国计划出版社

作者简介：

王茂霞，总经理，高级工程师，IPMP国际工程项目经理、昆明市深基坑工程专家

国家注册监理工程师、国家注册一级建造师、国家注册安全工程师、国家注册水利监理工程师