深基坑鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁無損靜力切割拆除施工技術(shù)研究與應(yīng)用

李永勝

摘 要：結(jié)合工程特點(diǎn)及施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采用鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁無損靜力切割拆除施工技術(shù)解決了工程鋼筋混凝土內(nèi)支撐的拆除問題，推動(dòng)了該技術(shù)的發(fā)展，成功實(shí)施了中鐵三局科技研發(fā)中心大樓鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁的拆除施工，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土內(nèi)支撐；線型無損切割；車庫；基坑

中圖分類號(hào)：U445.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.153

本工程地處太原市中心地帶，安全文明施工要求高、工期短，應(yīng)在保證安全、不擾民的情況下，快速完成鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁的拆除工作，從而為后續(xù)施工創(chuàng)造有利條件。本文結(jié)合工程實(shí)際情況，結(jié)合類似工程的施工案例，重點(diǎn)研究和探討了一種快速、安全、環(huán)保的拆除技術(shù)。

1 工程概況

中鐵三局科技研發(fā)中心工程位于太原市市中心，東臨新建南路，北臨迎澤大街，西鄰民生銀行辦公樓，南側(cè)為山西大酒店?？偨ㄖ娣e為67 768 m2，結(jié)構(gòu)為地下2層、地上38層，總建筑高度為174 m。主樓基礎(chǔ)開挖深度為13 m（電梯基坑開挖深度為18 m），車庫開挖深度為12 m。基坑周長(zhǎng)為290 m，車庫基坑面積為5 200 m2。

基坑支護(hù)采用鋼筋砼灌注樁加一道圓環(huán)形鋼筋混凝土內(nèi)支撐，內(nèi)支撐由鋼格構(gòu)柱（支撐樁）、冠梁、支撐梁和支撐環(huán)梁構(gòu)成。鋼筋混凝土冠梁截面尺寸為1 000 mm×1 000 mm，其梁頂標(biāo)高為-2.6 m；支撐環(huán)梁的尺寸為1 000 mm×1 500 mm，其梁頂標(biāo)高為-2.6m；支撐梁的尺寸為800 mm×800 mm，其梁頂標(biāo)高為-2.7m?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C30。當(dāng)?shù)叵?層車庫主體及外墻外側(cè)防水和回填土施工完成后，拆除鋼筋砼水平內(nèi)支撐梁，并進(jìn)行地下1層車庫主體施工。

2 方案選擇

傳統(tǒng)的鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁的拆除方法主要為人工風(fēng)鎬拆除、靜態(tài)破碎拆除、機(jī)械錘打拆除、控制爆破拆除。這4種方法在國(guó)內(nèi)外均有廣泛的應(yīng)用，各有優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。人工風(fēng)鎬拆除適合工程量小的小型鋼筋混凝土構(gòu)件拆除施工，如果在工程量較大和大斷面鋼筋混凝土的施工中采用該方法，則具有施工周期長(zhǎng)、投入人工和機(jī)械設(shè)備多、危險(xiǎn)性大等缺點(diǎn)；靜態(tài)破碎拆除對(duì)含鋼筋量較高的混凝土的破碎效果差，且具有施工周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)；機(jī)械錘打拆除的安全性高、效率高，但機(jī)械作業(yè)面必須較大，且能承受機(jī)械自重和施工荷載，本工程要拆除的鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁高出地下2層頂板2.6 m，且樓板無法承受機(jī)械自重及施工荷載；控制爆破拆除雖然能有效地破碎大型鋼筋混凝土構(gòu)件，且破碎較為徹底，具有效率高、施工周期短的特點(diǎn)，但是安全性較低，需要采取嚴(yán)格的安全防護(hù)措施，且對(duì)施工方的技術(shù)要求較高。

本工程鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁拆除施工會(huì)受到諸多因素的影響。為了快速、安全、環(huán)保地完成拆除任務(wù)，經(jīng)過對(duì)比分析，決定采用無損靜力切割拆除施工技術(shù)。

3 無損靜力切割拆除的施工方案

無損靜力切割拆除采用金剛石繩鋸在液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下繞切割面高速運(yùn)動(dòng)研磨切割體，從而完成切割工作。由于使用金剛石單晶作為研磨材料，所以，可切割石材、鋼筋砼等堅(jiān)硬構(gòu)件。切割是在液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行的，液壓泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，且可通過高壓油管遠(yuǎn)距離操控。因此，切割具有安全、方便、振動(dòng)小和噪聲小的特點(diǎn)，被切割的構(gòu)件能在無擾動(dòng)的情況下被分離。此外，切割過程中高速運(yùn)轉(zhuǎn)的金剛石繩鋸靠水冷卻，并利用水將研磨碎屑沖走。

本工程要拆除的鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁位于地下2層車庫頂板上部2.6 m處，因此，需搭設(shè)操作平臺(tái)，并安裝切割設(shè)備。切割完成后，利用塔吊將切割好的混凝土塊調(diào)運(yùn)到指定堆放場(chǎng)地或利用板車運(yùn)出。具體施工流程如圖1所示，混凝土水平支撐梁分塊平面圖如圖2所示。

4 施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 任意形狀、高精度線型切割技術(shù)

金剛石繩鋸切割適用于大型鋼筋混凝土構(gòu)件的分解和小面積切割，其不受被拆除構(gòu)件體積、形狀等的限制，能切割和拆除大型鋼筋混凝土構(gòu)件，具有切割精度高、可變換切割方向的特點(diǎn)，并可按照各種切割要求任意旋轉(zhuǎn)切割裝置，從而完成水平、垂直、傾斜等多種切割作業(yè)。此外，采用該技術(shù)造成的影響較小，非常適合在城市中采用。切割剖面圖如圖3所示。

4.2 遠(yuǎn)距離電腦操作控制技術(shù)

該技術(shù)采用遠(yuǎn)程控制柜控制整個(gè)切割過程，操作人員遠(yuǎn)離切割作業(yè)面，可保證施工人員的安全，并避免人為因素對(duì)施工的干擾，有利于加快施工速度。采用該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)兩人同時(shí)操作多臺(tái)設(shè)備，從而大幅度提高作業(yè)效率。此外，采用遠(yuǎn)距離操作控制可實(shí)現(xiàn)水下、危險(xiǎn)作業(yè)區(qū)等一些特定環(huán)境下一般設(shè)備、技術(shù)難以完成的混凝土拆除任務(wù)。

4.3 無損傷技術(shù)

傳統(tǒng)拆除中一般采用剔、鑿、水鉆鉆孔等方法，分離構(gòu)件時(shí)不僅無法實(shí)現(xiàn)整齊分離截面，還會(huì)對(duì)后續(xù)加固施工造成一定的影響。利用繩鋸專業(yè)切割設(shè)備可實(shí)現(xiàn)對(duì)大體積混凝土構(gòu)筑物的小面積、大體積整體分離，分離截面整齊，大大提高了切割效率，有效縮短了工期，且在切割過程中不產(chǎn)生振動(dòng)，可最大程度地確保已有結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性；混凝土切縫光滑、平整，不需要進(jìn)行后期處理，對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)無損傷，且對(duì)后續(xù)的加固施工沒有影響。

4.4 移動(dòng)式切割鋼筋混凝土操作平臺(tái)

本工程的鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁位于地下2層車庫頂板上部2.6 m處。為了保證施工安全，鋼筋混凝土梁被切割成小段后必須水平放置于切割操作平臺(tái)上，之后由塔吊吊走。為了加快施工速度、保證施工安全和降低工程造價(jià)，現(xiàn)場(chǎng)用鋼管和工字鋼加工制作了切割操作平臺(tái)，且該操作平臺(tái)可移動(dòng)。由于現(xiàn)場(chǎng)共配置了6臺(tái)切割機(jī)，所以，制作了6個(gè)切割操作平臺(tái)，具體如圖4所示。

4.5 綠色環(huán)保施工技術(shù)的應(yīng)用

金剛石繩鋸切割機(jī)不會(huì)對(duì)需要保留的混凝土結(jié)構(gòu)造成任何破壞，且能保持切割面平滑。該設(shè)備可根據(jù)環(huán)境和實(shí)際需要將混凝土切割成任意形狀，具有防破壞性、環(huán)保性，且其在施工中不產(chǎn)生粉塵。

5 結(jié)束語

本文以中鐵三局科技研發(fā)中心項(xiàng)目深基坑鋼筋混凝土水平內(nèi)支撐拆除施工為實(shí)例，基于工程本身的特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了深基坑鋼筋混凝土水平內(nèi)支撐的拆除方案，并順利完成了深基坑鋼筋混凝土水平內(nèi)支撐的拆除工作。深基坑鋼筋混凝土內(nèi)支撐梁無損靜力切割拆除技術(shù)的應(yīng)用加快了混凝土內(nèi)支撐梁的拆除速度，從而縮短了施工工期，降低了造價(jià)，保證了施工安全，實(shí)現(xiàn)了綠色施工，并為企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為今后同類型工程施工提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)參考。

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