史盛恒
(中國(guó)建筑一局(集團(tuán))有限公司,廣東 東莞 523073)
我國(guó)建筑工程建設(shè)中,深基坑常采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)加內(nèi)支撐的支護(hù)形式,其中內(nèi)支撐拆除是一個(gè)較為復(fù)雜且難度較大的工序,需充分考慮拆除擾動(dòng)與安全問(wèn)題,合理選擇拆除方法。本文主要圍繞基坑內(nèi)支撐拆除技術(shù)展開(kāi)詳細(xì)分析。
建筑業(yè)發(fā)展中基坑一直是建設(shè)難題,尤其是隨著建筑高度、規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,基坑面積、深度較大,對(duì)基坑開(kāi)挖、內(nèi)支撐拆除等技術(shù)均提出了更高的要求。結(jié)合相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),目前常用的幾種基坑內(nèi)支撐拆除技術(shù)分析如下:
人工鑿除指的是工人配備風(fēng)鎬鑿除支撐,機(jī)動(dòng)性強(qiáng),可精確拆除基坑內(nèi)支撐,較好保證基坑結(jié)構(gòu)與人員安全。然而,人工鑿除的效率相對(duì)較低,一般情況下為0.5~1m3/d,且基坑內(nèi)支撐拆除過(guò)程中存在較大的噪聲與揚(yáng)塵,對(duì)周邊的影響較大;當(dāng)內(nèi)支撐距樓板高度較大,需搭設(shè)好操作平臺(tái),防止現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)安全事故。
機(jī)械拆除指的是利用鎬頭機(jī)進(jìn)行破除,應(yīng)用范圍廣,其優(yōu)勢(shì)在于無(wú)須搭設(shè)支撐體系、操作平臺(tái)等,且成本低、噪聲與揚(yáng)塵較小。根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析可知,由于鎬頭機(jī)破除時(shí),需在內(nèi)支撐上行走,因此在設(shè)計(jì)內(nèi)支撐時(shí)需考慮鎬頭機(jī)重量問(wèn)題。
基坑內(nèi)支撐拆除常用的有兩種,淺孔微差爆破與靜力爆破。
(1)淺孔微差爆破:此種技術(shù)采用的是毫秒延期雷管,操作簡(jiǎn)單、安全性高。爆破方案實(shí)施前,需做好專家論證,成立爆破指揮小組,做好爆破維護(hù)工作,保證爆破安全完成。
(2)靜力爆破:此種技術(shù)主要是在爆破物體上開(kāi)孔,孔內(nèi)灌注靜力爆破劑,借助膨脹力實(shí)現(xiàn)破碎,對(duì)環(huán)境影響相對(duì)較小。此種工藝的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)振動(dòng)、無(wú)飛石、無(wú)噪聲、無(wú)污染,可實(shí)現(xiàn)精確爆破,不同類型爆點(diǎn)可進(jìn)行局部小范圍試爆,保證正式爆破效果與安全性。
繩鋸無(wú)損切割,多采用金剛石繩鋸,主要組成包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)定位滑輪、金剛石繩索。繩鋸切割時(shí),通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)金剛石繩索繞切割面高速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)切割,具有靜態(tài)分離特征。
此種拆除方法可有效抑制揚(yáng)塵,且噪聲較小,現(xiàn)場(chǎng)切割完成后運(yùn)出施工現(xiàn)場(chǎng),無(wú)須清理場(chǎng)地,振動(dòng)較小。支撐切割前,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)起重設(shè)備對(duì)內(nèi)撐梁進(jìn)行分段,避免二次切割。
基于上文分析可知,人工鑿除、機(jī)械拆除、爆破法拆除以及繩鋸無(wú)損切割等技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)與適用性,具體需根據(jù)基坑工程情況合理選擇相應(yīng)的拆除方法,保證拆除效率、安全性等。本文以繩鋸無(wú)損切割技術(shù)為研究對(duì)象展開(kāi)詳細(xì)分析。
本文圍繞東莞某項(xiàng)目基坑內(nèi)支撐項(xiàng)目為例展開(kāi)分析,項(xiàng)目位于東莞市南城區(qū)莞太路與環(huán)城西路交匯處,距離南城CBD及東莞市行政中心約5km。擬建場(chǎng)地周邊環(huán)境整體較擁擠、相對(duì)復(fù)雜,本項(xiàng)目支護(hù)體系結(jié)構(gòu)形式與拆除方式如表1所示。共有34條支撐主梁、48條支撐聯(lián)系梁須拆除。
表1 支護(hù)體系結(jié)構(gòu)形式與拆除方式
2.2.1 基坑內(nèi)支撐切割拆除順序
依據(jù)地下結(jié)構(gòu)施工區(qū)域劃分,本工程需拆除的內(nèi)支撐位于施工一區(qū)、施工二區(qū)、施工三區(qū),如圖1所示。
圖1 內(nèi)支撐拆除施工分區(qū)
2.2.2 基坑內(nèi)支撐分段與重量
本項(xiàng)目基坑內(nèi)支撐分段與重量如表2所示。分段長(zhǎng)度3m,為加快拆撐進(jìn)度,使用“轉(zhuǎn)運(yùn)”方式。
表2 基坑內(nèi)支撐分段與重量
2.2.3 基坑內(nèi)支撐切割拆除施工技術(shù)
(1)換撐板施工。
為保證內(nèi)支撐拆除后,結(jié)構(gòu)樓板能完全替代角撐對(duì)基坑支護(hù)樁的支護(hù)作用,第二道拆除前應(yīng)按設(shè)計(jì)要求先施工傳力帶(換撐板)。換撐板混凝土強(qiáng)度等級(jí)同同標(biāo)高樓板混凝土強(qiáng)度等級(jí),第一道換撐板厚度為500mm(底板厚度400mm+100mm);第二道換撐板厚度為200mm,換撐板與支護(hù)樁頂緊。
(2)肥槽回填施工。
根據(jù)施工分區(qū),施工一、二、三區(qū)地下室外墻之間存在后澆帶,因此在后澆帶兩側(cè)需設(shè)置一道與肥槽同寬且不低于回填標(biāo)高的封邊墻,以保證支撐部位級(jí)配砂石回填施工。
考慮到拆撐需回填的高度有7.2m(從標(biāo)高2.00~9.4m),選擇采用鋼筋混凝土封邊墻。封邊墻墻體厚度300mm、C25混凝土澆筑,分2段完成,即負(fù)二層外墻施工完成后澆筑一次,負(fù)一層局部高度外墻施工完成后再澆筑一次。拆除地下室外架同時(shí),將基坑內(nèi)清除干凈,并抽出肥槽內(nèi)積水。封邊墻外側(cè)應(yīng)做好臨邊防護(hù),分層回填并夯實(shí)。
(3)金剛石繩鋸切割工藝。
本項(xiàng)目采用操作控制盤調(diào)整切割參數(shù),金剛石繩運(yùn)轉(zhuǎn)線速度20m/s,用水冷卻,保證足夠沖洗液量。切割過(guò)程中排放大量廢水,對(duì)此需做好集中廢水處理,破碎后混凝土碎塊采用鏟車集中堆放、料斗兜裝車外運(yùn)。
(4)鋼構(gòu)件切割工藝。
本工程內(nèi)支撐的格構(gòu)柱采用氣割方式進(jìn)行分段切割,按照現(xiàn)場(chǎng)采用的倒運(yùn)設(shè)備,確定可倒運(yùn)的每段鋼梁及鋼柱的最大重量,將格構(gòu)柱合理切割成數(shù)段。
(5)格構(gòu)柱混凝土剔鑿工藝。
混凝土梁靜力切割繩鋸?fù)瓿珊?,格?gòu)柱頂部剩余混凝土需用風(fēng)鎬剔除,不得將頂部帶有大量混凝土的格構(gòu)柱直接切割。
風(fēng)鎬破碎方向從每個(gè)格構(gòu)柱頂部混凝土的邊緣開(kāi)始,由四周向中間,且每個(gè)格構(gòu)柱的端頭混凝土破碎均按此施工方式進(jìn)行,所破碎混凝土塊體不大于100mm×100mm。下方豎向構(gòu)件鋼筋需纏上PE膜并在端頭套鋼筋套。
(6)混凝土梁拆除。
切割掉的梁采用兩個(gè)吊點(diǎn)吊裝,兩吊點(diǎn)分別在梁中心的兩側(cè)。在梁的底面和側(cè)面捆綁吊繩的位置提前剔鑿30mm×30mm截面的槽以防吊繩移位。
(7)鋼構(gòu)件拆除。
鋼構(gòu)件拆除順序:拆除樓板與格構(gòu)柱間鋼楔→切割負(fù)一層格構(gòu)柱→吊運(yùn)至場(chǎng)外→切割負(fù)二層格構(gòu)柱→吊運(yùn)至場(chǎng)外。格構(gòu)柱切割分段不大于單層層高,切割完成后由轉(zhuǎn)運(yùn)至堆放地點(diǎn)。
2.2.4 內(nèi)支撐拆除的基坑變形監(jiān)測(cè)
現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械吊裝過(guò)程中,安排專人觀測(cè),如發(fā)現(xiàn)基坑變形較大、地面出現(xiàn)較大裂紋等安全隱患,立即停止施工作業(yè),安排塔吊和施工人員撤離,啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。
綜上所述,建筑工程內(nèi)支撐拆除是一項(xiàng)關(guān)鍵工序,不同基坑工程內(nèi)支撐體系有所差異,相應(yīng)的拆除方法不同。該項(xiàng)目采用繩鋸工藝拆除內(nèi)支撐體系,施工進(jìn)度較快、無(wú)噪聲污染,同時(shí)通過(guò)基坑變形監(jiān)測(cè),切實(shí)保證基坑安全,為后續(xù)作業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。