王東利
(中電建建筑集團(tuán)有限公司, 北京 101500)
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。
1.1.1 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)周圍的環(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)做好周圍居民的安撫工作,拆除作業(yè)施工前在工地周邊張貼公告,告知周圍居民項(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。
2.1.1 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、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S檬┕げ孳嚕⒅瘟轰摻罨炷翂K體拆除專用卸力體系,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
拆除的切塊采用專用汽車吊架于-3.150m棧橋上進(jìn)行吊裝外運(yùn),采用汽車外運(yùn)至專用場(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)要求滿載情況下不超過(guò)50t,50t汽車吊自重為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,棧橋承載力滿足要求。運(yùn)輸車輛由北側(cè)應(yīng)天大街大門進(jìn)出,支撐梁拆除計(jì)劃投入的2臺(tái)10t叉車,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。
b 畫線定位、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出切割線,并在畫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上外運(yùn),在吊裝半徑以外的由叉車運(yùn)至棧橋一側(cè),然后再利用汽車吊將支撐梁吊離基坑,直接將支撐梁吊至平板車上運(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)。