大跨度基坑混凝土支撑分段拆除施工技术

陈 柱，陈 煜，莫亚婷，褚 炜

（中亿丰建设集团股份有限公司，江苏 苏州 215131）

1 工程概况

常州市绿都万和城06、07地块基坑开挖面积27 068m2，基坑周长866m，基坑东西向跨度约350m，南北向跨度约90m。本工程地下3层，基坑挖深7.40～12.55m。基坑支护采用“850mm@1 200mm三轴搅拌止水桩+900mm@1 100mm、1 100mm@1 300mm、800mm@1 300mm、800mm@1 100mm钻孔灌注桩支护+1道钢筋混凝土支撑”体系。

H型钢、钻孔灌注桩采用1 100mm×1 300mm×1 400mm的C30钢筋混凝土冠梁连接，连梁LXL为700mm×600mm，混凝土内支撑体系采用ZC-1角撑（850mm×850mm）、ZC-2角撑（950mm×900mm）。

2 混凝土支撑拆除工作量

拆除工作包括角撑、连梁3 885m3，格构柱189根，238t。

3 混凝土支撑梁拆除顺序安排

3.1 混凝土支撑编号

根据本基坑对撑加角撑的特点，将角撑编号为1～10，如图 1 所示。

图1 基坑内角撑编号

3.2 混凝土支撑换撑区域编号

混凝土支撑相对应的换撑区域分为1～7区，如图2所示。

图2 基坑内支撑换撑分区

4 具体卸荷拆除顺序及前置条件

4.1 第1次拆除

4.2 第2次拆除

4.3 第3次拆除

4.4 第4次拆除

4.5 第5次拆除

4.6 第6次拆除

4.7 第7次拆除

5 角撑及对撑拆撑

5.1 拆撑顺序

支撑拆除在满足设计工况要求之后进行。先拆除副支撑，然后拆除主支撑。对撑支撑梁拆除时，做到支撑两端与腰梁同时进行切割、断开，之后再将无轴力的支撑梁逐段拆除。角撑及对撑拆除顺序如图3，4所示。

图3 角撑拆除顺序

图4 对撑拆除顺序

5.2 内支撑拆除

混凝土内支撑采用绳锯切割拆除，绳锯切割施工作业速度快、噪声低、无震动，对周边环境影响小，且切口平直光滑，无需善后加工处理，有利于底板已有结构和预埋件保护；现场无粉尘废气污染；支撑转运至别处处理，大大缩短施工工期。

绳锯切割施工工艺流程：定位放切割线→放置钢马凳→链锯切割（链锯切割斜切倒八字口）→起重机张紧支撑→气割→起重机转运→装车外运→格构柱周边预留混凝土破除→现场建筑垃圾清理外运。

5.2.1 步骤1：定位放线

1）测量放切割线时应严格按专项施工方案规划好的切割分块线准确标出支撑切割线，以保证切割吊装施工安全有序进行。

2）支撑切割原则上先切割中间，再切割两侧，吊块切割成倒八字斜边，以方便吊装。钢筋混凝土块体切割时块体尽可能最大化，切割次数尽可能最小化，达到最大经效益和最快施工速度。

3）钢筋混凝土块体的大小应考虑起重机的选型及起重机起重稳定力矩，本工程采用80t起重机。混凝土块体最大重量不得大于9t。最大长度不得大于4m。主支撑截面950mm×900mm，其4m长的重量为8.55t。支撑梁切割前应准确放样，使切割后的混凝土块体与理论计算值大致相符，以避免吊运时超载，造成安全隐患。

5.2.2 步骤2：放置钢马凳

拆除工程使用钢方通马凳支架作为支撑梁底部架体，可直接在支撑梁下搭设此架体，加以枕木塞缝即可完成回顶施工。在拆除区域间距2m均匀布置钢方通马凳支架。马凳材料为100mm×100m×5mm，40mm×80mm×3m钢方通，采用焊接的方法制成（见图5）。

图5 钢方通马凳构造

5.2.3 步骤3：切割

利用链锯自下而上按照倒八字形进行切割。切割用水、电及机械设备的管路连接应正确规范、相对集中。切割施工中严格执行安全操作规程。绳索切割施工过程中，绳锯运动方向应设置安全护栏进行防护，并设置安全标志。切割施工过程中密切观察绳锯机底座的稳定性，随时调整导向轮的偏移，以确保切割绳在同一个平面。

5.2.4 步骤4：凿除

利用空压机将混凝土支撑预留的混凝土凿除。

5.2.5 步骤5：叉运

本工程支撑梁切割块的分块重量控制在10t以内，现场通过10t叉车将混凝土切割块运至指定楼面临时堆放点，切割块随堆随吊随运。叉车楼面上行走路线范围内布置满堂支撑体系。行车线路避让口部、墙板、框架柱、格构柱、坑洞等，楼面高低跨区域做1∶7的钢斜坡。行车线路上穿越竖向插筋时竖向钢筋放倒，面层设置钢斜坡通道，后期恢复到位。

5.2.6 步骤6：吊运

根据吊重及场地条件，采用80t起重机进行混凝土支撑块的吊运工作。吊装时起重机停靠在基坑周边道路上，并应尽量远离基坑边缘。

1）钢丝绳选择 以支撑4m长度进行验算，现场支撑长度切割最长不超过4m，吊装角度不小于60°，采用两吊点，则每根钢丝绳受力为52kN。根据计算，吊装钢丝绳选用2根长10m，6×37M类钢芯钢丝绳，钢丝绳直径44.0mm，可满足使用要求。

2）防护措施 支撑梁分段切割后进行起重吊运，设置2个吊点，采用钢丝绳将混凝土块整体捆住，在支撑梁的4个角部事先用风镐头打出凹槽，防止钢丝绳滑落，同时采用柔性材料（旧橡胶轮胎等）对钢丝绳进行保护，防止剪切破坏。

5.2.7 步骤7：外运

切割后的支撑混凝土块采用吊机吊装，利用20t平板车直接将其外运至指定场所再破碎。梁体起吊时，速度要均匀，构件要平稳，混凝土块体须慢速轻放。

5.3 格构柱拆除方式

5.3.1 格构柱拆除方法及技术措施

1）支柱拆除拟在所有支撑、横梁全部拆除后进行，拆除顺序由上至下分段分层将立柱断开，并将断开的立柱从地下室吊到地面再运走。

2）首先用三角架将支柱临时固定，将钢立柱切断，再用塔式起重机将切断的立柱吊至地面运出。

3）立柱分段切断长度根据叉车合理转运长度确定。本工程需切割的钢格柱长9.2m，拟分4段割除，每段长约2.3m，重约2.5t，现场由叉车转运至场外。

5.3.2 格构柱周边混凝土支撑拆除

格构柱节点处混凝土支撑拆除时，采用小型镐头机或风镐对称拆除。

6 基坑监测

1）累计变化 地表竖向位移最大位移量为-17.57mm，周边道路沉降最大位移量为-8.18mm，周边管线沉降最大位移量为-7.08mm，北侧河道驳岸水平与垂向最大位移量为1.96mm和-2.61mm，立柱竖向位移最大位移量为-10.25mm，桩顶水平位移最大位移量为21.55mm，桩顶竖向位移最大位移量为-19.68mm，土体深层位移最大位移量为26.92mm，坑外水位变化最大位移量为1410mm。

2）变化速率 水平方向最大值为0.60mm/d，竖向为-0.27mm/d；土体深层位移速率最大值为0.70mm/d，周边道路沉降速率最大值为-0.12mm/d。

监测点累计最大变化量和速率最大变化量均在控制值范围内，监测结果正常。

7 结语

绿都万和城06、07地块项目内支撑分段拆除施工方案经专家论证会认可后实施，施工过程中的第三方监测数据结果显示，监测点累计最大变化量和速率最大变化量均在控制值范围内，基坑围护均处于安全可控范围，证明本工程基坑内支撑分段拆除施工切实可行，同时可大幅缩短施工时间，确保合同约定的节点工期，并创造了良好的经济效益和社会效益。