李沛霖 中建三局集團(tuán)有限公司工程師
劉路路 中建三局集團(tuán)有限公司工程師
鄧江鵬 中建三局集團(tuán)有限公司助理工程師
劉 鵬 中建三局集團(tuán)有限公司助理工程師
對(duì)于大多數(shù)城市中的超高層建筑,其周邊存在許多住宅樓等建筑物,并且施工場(chǎng)地狹小、總平部署困難。如何安全、快速、高效地進(jìn)行環(huán)撐板拆除,合理規(guī)劃地下室頂板結(jié)構(gòu)施工和環(huán)撐板切割施工,是眾多城市密集區(qū)建筑工地在地下室結(jié)構(gòu)封頂前面臨的一大難題。金剛石繩鋸切割技術(shù)是目前行業(yè)內(nèi)最安全、最高效的方法之一,避免了環(huán)撐板拆除過(guò)程中場(chǎng)地布置、對(duì)周圍環(huán)境影響、在狹小場(chǎng)地作業(yè)、垃圾清理等眾多難題,而且切割后砼塊能回收利用,符合國(guó)家推行的綠色環(huán)保理念[1]。
(1)工程位于城市密集區(qū),周圍存在酒店、多棟居民公寓,基坑靠近地鐵線,東南側(cè)道路下為隧道,場(chǎng)地四周及周邊建筑物中有地下市政管線,基坑周邊的環(huán)境和破壞后的基坑工程安全等級(jí)為一級(jí)。環(huán)撐板拆除過(guò)程中要求低噪音、揚(yáng)塵少。
(2)工程拆撐場(chǎng)地狹小,環(huán)撐板上堆放大量材料、機(jī)械、建筑垃圾、車輛?,F(xiàn)場(chǎng)建筑材料、施工機(jī)械、車輛等堆放場(chǎng)地的置換,建筑垃圾的正常清運(yùn)是影響環(huán)撐板安全性和拆除效率的一大因素。
(3)場(chǎng)地交通組織困難,現(xiàn)場(chǎng)僅有東南角一個(gè)大門可供人員及車輛通行。內(nèi)支撐拆除時(shí),需要合理規(guī)劃所有車輛行駛路線,保證現(xiàn)場(chǎng)交通通暢,避免出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象。汽車吊及板車需要倒車入場(chǎng),在場(chǎng)地圓環(huán)內(nèi)倒車到指定位置,板車在汽車吊后進(jìn)入,待砼塊吊運(yùn)完成后及時(shí)出場(chǎng),后讓汽車吊依次離場(chǎng)。
(4)最大截面達(dá)到1.5 m×1.0 m,支撐截面巨大,機(jī)械切割或人工剔鑿難度大。如何選擇合適的支撐拆除方法,在保證拆撐過(guò)程中基坑及結(jié)構(gòu)安全前提下,既可滿足支撐拆除進(jìn)度要求又能節(jié)約施工費(fèi)用是支撐拆除的難點(diǎn)。
(5)基坑高度高,環(huán)撐板應(yīng)力大,而且周邊臨近地鐵,對(duì)拆撐過(guò)程的結(jié)構(gòu)安全控制尤為重要。
考慮周邊復(fù)雜環(huán)境、場(chǎng)地總平的局限性、拆撐作業(yè)過(guò)程的安全性、工期節(jié)點(diǎn)等,選用金剛石繩鋸法進(jìn)行內(nèi)支撐切割,充分發(fā)揮金剛石繩鋸法的優(yōu)勢(shì):作業(yè)占地小、安全高效、低噪聲、可在狹小空間作業(yè)、砼塊清理方便且砼塊可進(jìn)行回收再利用。
①在切割位置進(jìn)行分割線標(biāo)記;②用鉆孔機(jī)或者風(fēng)鎬鉆孔打眼,以便于穿繞金剛石鏈條;③將繩鋸穿繞,并連接好電源;④將鏈條穿過(guò)需要切割支撐梁板后用液壓鉗按正確方法連接鏈條接頭;⑤調(diào)節(jié)用于冷卻的水管中水流大小和方向;⑥通過(guò)控制器將鏈條收緊以及調(diào)整鏈條位置;⑦確認(rèn)標(biāo)記放線位置后啟動(dòng)繩鋸切割;⑧在切割過(guò)程中觀察鏈條和混凝土塊體切割的情況,及時(shí)處理鏈條接頭斷開及切割受阻等情況;⑨確認(rèn)完成切割后關(guān)閉電源和水源。
環(huán)撐板在切割過(guò)程中,通過(guò)提前計(jì)算分析,明確切除砼塊質(zhì)量、尺寸大小,是保證整個(gè)拆除過(guò)程安全的首要工作。本工程從源頭控制風(fēng)險(xiǎn)源,保證砼塊起吊時(shí)基坑處于安全狀態(tài)、滿足汽車吊吊重性能。對(duì)砼強(qiáng)度、鋼筋含量進(jìn)行分析后,混凝土塊單位體積質(zhì)量按2.51 t/m3進(jìn)行計(jì)算[2]。
對(duì)于梁類砼塊,根據(jù)截面大小進(jìn)行長(zhǎng)度控制,最大質(zhì)量需控制在15 t 以內(nèi)。即1 m×1 m 截面支撐梁長(zhǎng)度控制在6.0 m 內(nèi),1.5 m×1 m 截面支撐梁長(zhǎng)度控制在4.0 m以內(nèi)。
對(duì)于板類砼塊,設(shè)計(jì)板厚為0.3 m,根據(jù)切割面積控制其砼塊質(zhì)量,按0.753 t/m2計(jì)算,即切割面積不得大于20 m2。
圖1 環(huán)撐板7 個(gè)分區(qū)
圖2 環(huán)撐板開始切割
圖3 環(huán)撐板切割進(jìn)度展示
對(duì)于鋼管支撐柱和格構(gòu)柱的長(zhǎng)度、質(zhì)量控制,鋼管支撐柱按1.2 t/m2計(jì)算,格構(gòu)柱按0.3 t/m2計(jì)算,控制其切割長(zhǎng)度不得大于6.0 m[3]。
環(huán)撐板拆除前必須完成拆換撐設(shè)計(jì)方案施工,將環(huán)撐應(yīng)力分散到換撐梁板中。拆撐區(qū)域場(chǎng)地狹小,清理無(wú)用材料出場(chǎng),及時(shí)周轉(zhuǎn)使用材料,保證環(huán)撐板拆除時(shí)有足夠的工作面。
環(huán)撐板拆除期間存在多種交叉作業(yè)。為保證作業(yè)安全、盡可能縮短施工工期,前期策劃分段流水作業(yè),將環(huán)撐板分為7個(gè)分區(qū)(見圖1)進(jìn)行拆除,同時(shí)配合地下室頂板施工和場(chǎng)平部署。
按結(jié)構(gòu)施工順序進(jìn)行環(huán)撐板的流水拆除,順序?yàn)? 區(qū)→7 區(qū)、2 區(qū)→3 區(qū)→4區(qū)→5 區(qū)→6 區(qū)。
考慮場(chǎng)地復(fù)雜、環(huán)撐板高度高、砼塊自重大等,本工程采用80 t 汽車吊進(jìn)行砼塊吊運(yùn)。汽車吊10 m 范圍內(nèi)可起吊20 t 砼塊,14 m 范圍內(nèi)可起吊10 t 砼塊。拆撐方法以先拆后吊為原則,對(duì)將要拆除的內(nèi)支撐進(jìn)行自制鋼支撐(滿足受力驗(yàn)算)回頂,使用繩鋸?fù)耆袛嗪笫褂闷嚨醯踹\(yùn)裝車出場(chǎng)。
采用汽車吊吊運(yùn)砼塊時(shí),汽車吊的占位關(guān)系到整個(gè)吊運(yùn)過(guò)程的作業(yè)安全性和基坑安全性,且占位過(guò)遠(yuǎn),影響砼塊吊重及施工進(jìn)度。對(duì)于汽車吊占位控制有以下原則:①控制風(fēng)險(xiǎn)源頭,檢查起吊砼塊質(zhì)量,10 m 距離內(nèi)不得大于15 t,14 m 距離內(nèi)不得大于7 t,若檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)砼塊超重或吊運(yùn)距離過(guò)大,將該砼塊分解后再吊運(yùn)到板車上;②支腿下方鋪設(shè)不小于2 m2的鋼板(現(xiàn)場(chǎng)采用1.5 m×1.5 m 鋼板),支腿不得位于懸挑板、懸挑梁上,汽車吊到位前及時(shí)在內(nèi)支撐側(cè)下方檢查支腿伸出位置是否滿足安全要求;③汽車吊在滿足吊距的情況下,盡可能遠(yuǎn)離內(nèi)支撐拆除收尾邊,靠近拆撐方向的兩條支腿必須落在支撐柱、冠梁幅向撐上;④汽車吊占位前方最近處必須有一道幅向撐用于保證汽車吊支腿位置的安全性,而且該支撐梁不得預(yù)切割;⑤圖紙上提前部署汽車吊占位,從跨度方向上放置汽車吊,施工前提前放線并交底砼塊在各吊距內(nèi)的限制質(zhì)量[4]。
(1)考慮汽車吊起吊的瞬時(shí)吊重,在汽車吊吊重范圍內(nèi),規(guī)劃砼塊切割質(zhì)量比最大吊重-5 t。
(2)提前對(duì)管理人員及操作工人做好安全技術(shù)交底,嚴(yán)格按照施工圖紙控制汽車吊占位和砼塊切割質(zhì)量。作業(yè)過(guò)程中對(duì)安全的管控必須嚴(yán)格,施工單位提前劃好切割線并復(fù)核,現(xiàn)場(chǎng)旁站切除過(guò)程,在起吊前核實(shí)每塊混凝土塊的尺寸是否符合要求。
(3)拆撐前,需要做好警戒區(qū)域的劃分,必要時(shí)采取強(qiáng)制性封閉措施,環(huán)撐上拉設(shè)警示帶,防止其他人員隨意進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),并懸掛明顯警示標(biāo)志、設(shè)置擴(kuò)音喇叭進(jìn)行持續(xù)警示。
(4)對(duì)進(jìn)場(chǎng)繩鋸、叉車、汽車吊、鋼絲繩、安全繩和安全帶等進(jìn)行檢查和驗(yàn)收,確保符合要求。
主要監(jiān)測(cè)以下類型項(xiàng)目:①支護(hù)樁頂冠梁水平位移和沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn);②支撐梁應(yīng)力測(cè)點(diǎn);③樁身應(yīng)力測(cè)點(diǎn);④立柱沉降測(cè)點(diǎn);⑤基坑周圍道路沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn);⑥周邊管線監(jiān)測(cè)點(diǎn);⑦周邊建筑物沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn);⑧地鐵水平位移、沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)[5]。
該項(xiàng)目的實(shí)際施工效果如圖2 和圖3所示。
對(duì)于城市密集區(qū)且場(chǎng)地狹小的建筑工地,拆除環(huán)撐板時(shí),采用金剛石繩鋸法具有非常大的優(yōu)勢(shì),尤其是對(duì)狹窄空間環(huán)境下的結(jié)構(gòu)物進(jìn)行切割,對(duì)振動(dòng)和噪聲有要求的鬧區(qū)項(xiàng)目施工,在確保建設(shè)工程的安全和質(zhì)量的前提下大大縮短工期,達(dá)到施工和管理利益最大化。