關(guān)于混凝土內(nèi)支撐拆除的研究

王東利

（中電建建筑集團(tuán)有限公司， 北京 101500）

0 引言

隨著我過(guò)建筑業(yè)的發(fā)展，超高、超深建筑逐步增多，特別是隨著城市發(fā)展，新建建筑物建立在密集的城市建筑群中，比比皆是，如何保證周邊建筑及設(shè)施，已經(jīng)成為突出問(wèn)題，因排樁+內(nèi)鋼筋混凝土支撐價(jià)格低廉、穩(wěn)定性強(qiáng)，已經(jīng)成為多數(shù)行業(yè)者的選擇。隨著此工藝的大量使用，內(nèi)支撐的快速、穩(wěn)定、安全環(huán)保拆除問(wèn)題，也成為突出的問(wèn)題，有待探討和研究。

1 工程特點(diǎn)

1.1 危大工程施工特點(diǎn)

1.1.1 容易產(chǎn)生大量的粉塵和噪音。

在支撐拆除時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的噪音及粉塵，對(duì)周?chē)沫h(huán)境及居民會(huì)產(chǎn)生影響，應(yīng)對(duì)措施如下。

1）合理安排工人和機(jī)械的作業(yè)時(shí)間，晚22:00～早6：00時(shí)間段不進(jìn)行拆除作業(yè)；

2）做好周?chē)用竦陌矒峁ぷ?，拆除作業(yè)施工前在工地周邊張貼公告，告知周?chē)用耥?xiàng)目將進(jìn)行支撐梁拆除作業(yè)；

3）經(jīng)常灑水，采取濕作業(yè)，防止揚(yáng)塵。

1.1.2 施工場(chǎng)地狹小。

基坑周邊場(chǎng)地狹小，可利用場(chǎng)地有限，尤其是支撐拆除期間需穿插進(jìn)行地下室結(jié)構(gòu)施工，需要考慮材料堆場(chǎng)以及車(chē)輛?？?，場(chǎng)地非常緊張。

應(yīng)對(duì)措施：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃，合理布置材料場(chǎng)地，充分利用現(xiàn)場(chǎng)的棧橋（未拆除前），現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)置混凝土渣土堆場(chǎng)，拆撐后的回收鋼筋及時(shí)處理，隨時(shí)清運(yùn)出場(chǎng)。

1.1.3 施工安全要求高

基坑臨近東北兩側(cè)管線眾多，且南側(cè)和西側(cè)構(gòu)、建筑物離基坑很近，保護(hù)好周邊構(gòu)、建筑物和管線是支撐拆除過(guò)程中的重點(diǎn)工作，應(yīng)對(duì)措施如下。

1）選擇合理的支撐拆除方法；

2）加強(qiáng)基坑監(jiān)測(cè)；

3）與政府和市政相關(guān)部門(mén)及時(shí)溝通；

4）做好周邊的告知工作；

5）應(yīng)急物資準(zhǔn)備，隨時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。

1.1.4 成品保護(hù)要求高。

地下室車(chē)庫(kù)混凝土結(jié)構(gòu)地面預(yù)埋管線和結(jié)構(gòu)插筋數(shù)量眾多，支撐拆除后的混凝土渣、鋼筋以及相關(guān)機(jī)械較多，對(duì)成品保護(hù)尤其是混凝土地面的保護(hù)帶來(lái)相當(dāng)大的困難。

應(yīng)對(duì)措施：采取合理有效的地面防護(hù)措施、鋼筋保護(hù)措施和管線保護(hù)措施，如地面大面積鋪設(shè)木模板，防止掉落的混凝土塊直接砸向地面；框架柱和剪力墻插筋采用搭設(shè)防護(hù)棚保護(hù)鋼筋等方法。

2.1 施工要求和技術(shù)保證條件

2.1.1 施工要求

1）基礎(chǔ)底板四周素混凝土換撐施工完成（澆筑至支護(hù)樁邊），底板后澆帶內(nèi)正確安裝完成工字鋼傳力桿，且基礎(chǔ)底板和換撐混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后，拆除第二層混凝土支撐及圍檁。

2）繼續(xù)施工地下室結(jié)構(gòu)，地下二、三層頂板及四周換撐結(jié)構(gòu)混凝土澆筑完成后，頂板后澆帶內(nèi)安裝完成工字鋼傳力桿，坡道處型鋼換撐安裝完成，且地下二層頂板及換撐混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%后，拆除第一層混凝土支撐。

3）拆撐時(shí)先拆除連系梁，后拆除主支撐。采取緩慢有序、對(duì)稱(chēng)、逐個(gè)方式拆除支撐，可分區(qū)實(shí)施。

4）支撐拆除按先邊角后中間順序進(jìn)行。

3、施工工藝技術(shù)

2.1.2 拆除總體策劃

根據(jù)場(chǎng)地條件以及周邊環(huán)境情況，確定主要以金剛石繩鋸切割為主的拆除方法，在局部繩鋸施工困難的情況下，輔以機(jī)械及人工拆除；棧橋部分面板采用機(jī)械破碎，棧橋梁采用繩鋸機(jī)切割拆除。

1）第二層內(nèi)支撐拆除前提條件

基礎(chǔ)底板施工時(shí)，同期施工完成底板結(jié)構(gòu)換撐（基坑底周邊素混凝土作為外部換撐，后澆帶內(nèi)配型工字鋼傳力桿）。當(dāng)?shù)装寤炷良皳Q撐體系達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度（80%）后，可以拆除－8.600m水平支撐體系（第二道水平支撐）。

2）第一層內(nèi)支撐拆除前提條件

拆除－8.600m水平支撐體系后，繼續(xù)施工完成地下室負(fù)三層和負(fù)二層頂板結(jié)構(gòu)及其外部換撐結(jié)構(gòu)體系（包括地下室外墻與圍護(hù)樁之間的換撐；負(fù)三層、負(fù)二層頂板內(nèi)后澆帶中工字鋼傳力桿；坡道側(cè)墻型鋼換撐），當(dāng)負(fù)二層頂板及其換撐結(jié)構(gòu)達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度（80%）后，可以拆除－3.150m及以上水平支撐體系（第一道水平支撐體系，包括棧橋結(jié)構(gòu)），此時(shí)第一層內(nèi)支撐拆除時(shí)，負(fù)二層頂板模板支撐體系保留不拆，待內(nèi)支撐拆除完成后，且滿(mǎn)足模板拆除要求時(shí)拆除模板及支撐體系。

3）－8.600米水平支撐結(jié)構(gòu)體系的拆除范圍、順序、施工要點(diǎn)和施工時(shí)間

a 拆除范圍：

自基坑圍護(hù)樁內(nèi)側(cè)邊緣起，坑內(nèi)－8.600米范圍水平支撐結(jié)構(gòu)體系中只拆除混凝土支撐梁和連系梁、圍檁，原整體支撐體系豎向支撐結(jié)構(gòu)本次不允許拆除，如型鋼格構(gòu)柱柱身和槽鋼斜撐不允許拆除。

b施工順序：

因?yàn)椋?.150m水平支撐結(jié)構(gòu)體系還是一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體系，與豎向支承鋼格構(gòu)式柱一體，在拆除施工時(shí)保證其不受影響即可。依據(jù)設(shè)計(jì)要求（先邊角后中間的順序）以及棧橋的實(shí)際使用通行情況，先保留棧橋，從角撐區(qū)域開(kāi)始拆起。具體施工順序計(jì)劃如下：

B 區(qū)角撐梁——A區(qū)角撐梁——D區(qū)角撐梁——C區(qū)角撐梁——最后拆除中部對(duì)撐梁

c 施工要點(diǎn)：

1）先搭后拆原則

首先在－13.100米基礎(chǔ)底板上建立角撐或?qū)瘟翰鸪脤?zhuān)用施工叉車(chē)，建立支撐梁鋼筋混凝土塊體拆除專(zhuān)用卸力體系，采用繩鋸切割后保證鋼筋混凝土塊整體均勻下放，保證其吊裝運(yùn)輸出場(chǎng)前的安全，保證已經(jīng)建成的主體結(jié)構(gòu)體系不受沖擊破壞。

2）先外后內(nèi)、先長(zhǎng)后短、劃長(zhǎng)為短原則。

拆撐時(shí)，先拆除連系梁，再拆除主支撐梁，緩慢有序、逐個(gè)拆除。角撐梁應(yīng)先拆較長(zhǎng)的梁體，較長(zhǎng)的梁體受力較大，應(yīng)首先對(duì)待處理。角撐梁靠近外部的梁體在結(jié)構(gòu)中剛性較小，它們先期拆除時(shí)，保留的內(nèi)部體系剛性較大，在拆除過(guò)程中還可用于觀察外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況，特殊情況下可以暫緩拆除支撐體系。

3）切割拆除時(shí)對(duì)格構(gòu)式柱以可靠保護(hù)、可靠支承為原則

切割拆除時(shí)對(duì)格構(gòu)柱做可靠保護(hù)，切割拆除時(shí)不得損傷豎向鋼結(jié)構(gòu)件。

同樣，在切割拆除與格構(gòu)式柱相聯(lián)結(jié)的梁時(shí)，應(yīng)以梁處支點(diǎn)在叉車(chē)上作可靠支承為原則，即將所拆除的梁體整體全梁下搭設(shè)支撐托好，然后才能在梁柱結(jié)點(diǎn)切割隔離。

4）棧橋下中間對(duì)撐拆除由南而北逐步退出拆除。

如此拆除結(jié)構(gòu)基本均勻卸載，同時(shí)方便組織吊運(yùn)出場(chǎng)。

5）切塊吊運(yùn)及破碎方法

拆除的切塊采用專(zhuān)用汽車(chē)吊架于－3.150m棧橋上進(jìn)行吊裝外運(yùn)，采用汽車(chē)外運(yùn)至專(zhuān)用場(chǎng)地后，另行人工、機(jī)械配合破碎處理。

6）拆除施工不得影響已有底板結(jié)構(gòu)（混凝土換撐）的成品保護(hù)。

4）－3.150米及以上水平支撐結(jié)構(gòu)體系的拆除范圍、順序、施工要點(diǎn)和施工時(shí)間

a 施工范圍

基坑內(nèi)－3.150m水平支撐結(jié)構(gòu)體系中支撐梁、棧橋、圍檁需要拆除，棧橋兩端口部梁板需要拆除，拆除至圍護(hù)樁邊緣為止，圍護(hù)樁頂部圍檁及鋼筋混凝土擋土墻不允許拆除。整體支撐體系豎向結(jié)構(gòu)包括鋼格構(gòu)式柱身、鋼牛腿、鋼托架、鋼支撐均同步拆除。

b 施工順序：

此時(shí)的拆除是完成了負(fù)二層頂板及其換撐體系并達(dá)到了足夠的設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，對(duì)整體基坑內(nèi)水平支撐結(jié)構(gòu)體系（棧橋）的拆除。此時(shí)的拆除主要是考慮拆除的施工安全以及切塊的起吊外運(yùn)施工方便，既要充分利用棧橋，又不能在棧橋的使用中越軌，對(duì)棧橋的施工使用必須滿(mǎn)足施工安全條件。

先水平梁板、后豎向結(jié)構(gòu)為原則。

拆除施工先拆除水平梁板構(gòu)件，后拆除豎向構(gòu)件，拆除豎向構(gòu)件必須以不影響拆除對(duì)象本身結(jié)構(gòu)安全為原則。

先上、后下逐層整體拆除為原則。

拆除豎向格構(gòu)式柱時(shí)必須逐層整體拆除，拆完成一層再往下一層拆除，應(yīng)防止局部突然拆至底層，導(dǎo)致局部拆除對(duì)象失穩(wěn)。

局部維持整體穩(wěn)定、整體同步拆除為原則。

拆除過(guò)程中施工技術(shù)人員、安全管理人員應(yīng)監(jiān)督好所有拆除施工的局部穩(wěn)定性，拆除構(gòu)件自體不能作為施工中的可靠支撐，應(yīng)隨時(shí)清理吊運(yùn)所拆除構(gòu)件，使拆除對(duì)象局部同步整體拆清。

2.1.3 繩鋸切割施工工藝

1)工藝流程

支撐梁切割施工準(zhǔn)備→支撐→劃線定位→確定切割斷面位置→安裝固定導(dǎo)向→固定繩鋸機(jī)→安裝繩鏈鋸→連接相關(guān)操作系統(tǒng)→混凝土梁切割→混凝土塊吊裝運(yùn)出工地→清理場(chǎng)地、支架拆除。

2)施工工藝

（1）施工準(zhǔn)備：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，支撐梁吊裝及運(yùn)輸需在棧橋上進(jìn)行。棧橋承載按設(shè)計(jì)要求滿(mǎn)載情況下不超過(guò)50t，50t汽車(chē)吊自重為38.5t，支撐梁每段最大重量為8t，共計(jì)46.5t，不超棧橋最大載荷50t，棧橋承載力滿(mǎn)足要求。運(yùn)輸車(chē)輛由北側(cè)應(yīng)天大街大門(mén)進(jìn)出，支撐梁拆除計(jì)劃投入的2臺(tái)10t叉車(chē)，所以單段混凝土重量分塊控制在最大重量8t。在設(shè)備和人員進(jìn)場(chǎng)后，進(jìn)行施工機(jī)具的調(diào)試與人員的入場(chǎng)安全教育，并接通施工所需電源和水源。

a 支撐及內(nèi)部運(yùn)輸：支撐采用15T叉車(chē)。

b 畫(huà)線定位、安裝金剛石繩鋸機(jī)：依據(jù)施工圖紙現(xiàn)場(chǎng)放樣，并經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理確認(rèn)，對(duì)于混凝土支撐梁，第二層主支撐梁以3m～3.5m為一個(gè)切割單元，重量約6.84t～7.98t，連系梁以7m為一個(gè)切割單元，重量約7.1t；由于負(fù)二層頂板設(shè)計(jì)均布活荷載為4kN/m2，所以第二層支撐梁以2m為一個(gè)切割單元，重量約4.56t；連系梁以3m為一個(gè)切割單元，重量約3t。

c 切割方法：由梁中部開(kāi)始以倒八字方式切割，依據(jù)上述原則，在切割前在主支撐梁以及連系梁上依序畫(huà)出切割線，并在畫(huà)線部位鑿出上部受力主筋，然后在梁側(cè)下方底板上布置繩鋸機(jī)，隨后按切割線安裝金剛石切割繩，從上部主筋下方穿過(guò)，切割時(shí)保留上部主筋，待吊裝時(shí)采用乙炔割斷。繩鋸機(jī)冷卻水管從第一道支撐梁上引入，安裝完成經(jīng)試運(yùn)行及調(diào)試以后開(kāi)始切割支撐梁，切割時(shí)操作人員遠(yuǎn)離待切支撐梁，遙控操作機(jī)械切割。格構(gòu)柱處節(jié)點(diǎn)周邊支撐梁段（梁端處）切割時(shí)將叉車(chē)置于支撐梁下方托緊作為支撐使用，然后將此段梁切斷運(yùn)至站橋邊放置，待汽車(chē)吊吊運(yùn)；或采用搭設(shè)支撐架體方式進(jìn)行，支撐架在梁下托緊，然后切割支撐梁，將支撐梁切斷后落于架體上，由叉車(chē)運(yùn)輸至棧橋邊吊裝運(yùn)輸出場(chǎng)。

d 支撐梁吊裝外運(yùn)：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)棧橋?qū)嶋H承載情況，本工程采用50T汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。第二層內(nèi)支撐梁切割后全部在棧橋上吊裝運(yùn)輸，在汽車(chē)吊作業(yè)半徑之內(nèi)的，每個(gè)區(qū)域切塊后直接吊裝至平板車(chē)上外運(yùn)，在吊裝半徑以外的由叉車(chē)運(yùn)至棧橋一側(cè)，然后再利用汽車(chē)吊將支撐梁吊離基坑，直接將支撐梁吊至平板車(chē)上運(yùn)至場(chǎng)外破碎；第一層支撐拆除，四個(gè)角撐梁以及棧橋梁切割后仍然利用棧橋吊運(yùn)，分塊切割，作業(yè)方法同第二層支撐梁。

e 支撐梁吊點(diǎn)位置：吊運(yùn)物體時(shí)，為保證吊運(yùn)過(guò)程中物體的穩(wěn)定性，防止提升運(yùn)輸中發(fā)生傾斜、擺動(dòng)或翻轉(zhuǎn)，應(yīng)使吊鉤吊點(diǎn)與被吊物重心在同一條鉛垂線上?；炷林瘟悍侄吻懈詈蠖酁殚L(zhǎng)方體，吊點(diǎn)應(yīng)在重心之上，長(zhǎng)方形重心為對(duì)角線交點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)吊運(yùn)采用兩點(diǎn)吊裝，兩邊吊點(diǎn)分別距離桿端0.21L（L為桿件長(zhǎng)度）。